大亚湾核电站D2RCP002MO电机下轴承油气挥发大处理方案
刘广庆
【摘 要】主泵电机为压水堆核电站一回路冷却剂泵提供动力，然而主泵电机的轴承是主泵电机所有部件中的最薄弱环节，它的状态的优劣直接影响着主泵电机的可靠性。论文通过对主泵电机下轴承结构介绍、原理的分析对主泵电机下轴承油气挥发大进行分析，制定主泵电机下轴承油气挥发大的解决方案。
【Abstract】The reactor coolant pump motors provide power to the P.W.R reactor coolant pumps，however， the bearing is the weakest link of RCP motor， and its status directly affects the reliability of the main pump motor. In this paper， the structure and the principle analysis of the lower bearing of the main pump motor are made， and the oil and gas volatilization of the bearing under the main pump motor is analyzed， and the solution of the oil and gas big volatilization of the bearing under the main pump motor is worked out.
【关键词】主泵电机；油气挥发；维修
【Keywords】reactor coolant pump motor；oil and gas volatilization； maintenance
【中图分类号】TL48 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）08-0179-04
1 引言
反应堆冷却剂泵简称主泵。每条环路有一台主泵，每台主泵配一台电机，用于驱动冷却剂在一回路系统内循环流动，连续不断地把堆芯中产生的热量传递给蒸汽发生器二次侧给水。主泵则确保有适当流量的冷却剂流经堆芯，以保证堆芯冷却防止出现沸腾，本次分析和方案是着重针对于二号机二环路主冷却剂泵电机。
主泵电机是鼠笼式感应电动机，额定功率是6500kW，转速1500r/min，额定电压6.6kV，转动方向从上向下看逆时针方向。主泵电机下轴承组件由集油盘、下油档、内套筒、油冷器、轴承室、径向瓦块、径向瓦座、上油档、呼吸器、绝缘垫片、冷却水系统等组成，静止状态下轴承室油容量约110L，油位-5至+5，运行状态下油位-30至+30，下轴承运行时温度72℃报警，80℃停机。本文重点阐述主泵电机下轴承油气挥发大的原因和解决方法与大家探讨交流。
2 主泵电机下轴承油气挥发大背景介绍
2.1主泵电机结构简要介绍
①正常运行油位范围（ +30， -30）；
②油位达到-30触发报警（在AC做试验时油位从+5到-30大约排油6.5L）；
③油位低，轴瓦润滑能力不足，轴瓦产生的热量不能完全被润滑油带走，轴瓦溫度升高，直到报警（报警值72℃），继续升高到80℃电机自动停止运行（2取2）；
④油位低于下限同时也会造成轴瓦和轴之间没有润滑油，产生干磨，可能烧毁轴瓦，损坏电机。
2.2 取油样情况及近几轮大修对比
2.2.1 16、 17轮大修下轴承取油样数据（表1）
2.2.2 14、 15、16、17轮大修下轴承油气挥发量计算（表2）
2.2.3 16、17轮大修取油样下轴承集油盘油量对比
①16轮大修取油样时发现002MO下轴承油位-11，且集油盘有较多积油；
②17轮大修取油样时发现P002MO下轴承油位-4，且集油盘有较少积油。
2.3 16轮大修期间工作情况
2.3.1 16轮大修主要检修工作
①电机为年检工作：主要内容为外观检查、棘爪PT、飞轮UT；
②因取油样时发现下轴承集油较多，增加临时指令：检查下轴承油档间隙、连接螺栓有无松动、结合面间隙、下部轴承油冷器底板结合面涂胶等工作；
③电机换油。
2.3.2 下轴承上油档间隙尺寸测量情况（表3）
2.3.3 16轮大修期间主要工作
16轮大修期间对002MO下轴承冷油器底板结合面涂胶处理。
2.4 16轮大修主泵在鉴定情况
再鉴定启动该泵能看到油从外面往电机转子里面吸油气，在电机下轴承支架处有多处油珠，经过几次清理，看不到油珠。此处油珠分析认为是导风罩内残留积油所致。
2.5 16轮大修机组上行及D217大修机组下行期间检查情况
2.5.1 16轮大修机组上行期间检查情况
①2013.5.19下午6：00取得PI票现场清理集油；
②2013.5.19晚上9：00、11：30两次进入检查无明显油珠形成；
③2013.5.20早上7：00检查集油盘无集油，防尘罩部位有4处挂油珠，未见滴下；
④2013.5.20下午5：00检查并清理，检查结果为：下部集油盘未发现明显油迹，顶丝、导风罩边缘有油迹，4#窗口约14分钟有一滴油滴下并被风带走。
2.6 日常运行情况
从运行参数看，002MO运行平稳，未见异常。
2.7 17轮大修处理方案
经与大修指挥部讨论确定本轮大修期间处理方案为：
①下轴承油气挥发量≤3.6L时，检查导风罩内积油情况，对气封回路进行排查，检查上油档间隙和密封圈情况，必要时更换下轴承油冷器底板O型圈；
②下轴承油气挥发量>3.6L时，进行电机下轴承现场解体工作。
3 17轮大修检查情况
3.1 电机下轴承上油档间隙JR20检查
小结：从检查结果看下轴承油档间隙偏差最大0.08mm，没有超过标准，但是接近偏差上线。
3.2 油冷器底板密封面检查情况
①油冷器底板“O”型圈外侧螺栓拆卸时螺栓里面有油渗出。
②ORING安装多年后有压扁现象，但内、外侧密封圈没有断裂。测量压扁后的密封圈厚度较密封凹槽高0.26mm，满足密封要求（密封圈凹槽深3.26mm，O型圈Φ5 mm该部位正常新O型圈安装后压缩余量为1.74mm，压缩率为34.8%），根据ADJV主泵厂家反馈电机O型圈压缩率普遍超过国内静密封O型圈压缩率推荐值15%-30%（厂家反馈：O型圈凹槽深3.3±0.1mm，凹槽宽7.1±0.2）。
③底板O型圈外侧有一处凸起高点，用深度尺和塞尺配合测量约0.20mm，其它未发现异常。
3.3 电机下轴承导风罩内窥镜检查
电机下轴承导风罩内窥镜检查无积油（D216大修再鉴定后积油全部渗出）。
3.4 上油档呼吸器管道检查
上油档呼吸器管道检查和吹扫未发现堵塞。
4 17轮大修处理情况
4.1 油冷器底板结合面处理情况
①用细油石和金相砂纸对密封面凸点进行打磨，使用刀口尺检查各部位间隙均匀；
②空装油冷器紧固力矩后：用0.02mm塞尺检查，发现有三处可塞入20㎜左右（底板外边缘到凹槽25mm，凹槽宽度7.1mm），不影响密封。
4.2 下轴承上油档调整后间隙
小结：油档间隙调整均匀，油气挥发量将会进一步减少
5 原因分析（表7）
6 结论
17轮大修检修结论：
①通过17轮大修对002MO下轴承油冷器底板密封面高点打磨处理以及重新更换新的O型圈，油冷器底板密封面不会出现渗油；
②通过调整下轴承上油档间隙可减小油气挥发量。
7 结语
通过对主泵电机下轴承在现场首次局部解体，为后续在现场解体检修下轴承提供宝贵经验。通过此次处理电机下轴承油冷器底板和更换O型圈彻底处理D2RCP002MO下軸承油气挥发大问题，在18轮大修中得到验证。从维修角度提高了设备可靠性和电站经济性，并在减少了维修投入方面有着重要的意义。本文旨在与主泵专业人员进行交流，促进行业内部技术提升。
【摘 要】主泵电机为压水堆核电站一回路冷却剂泵提供动力，然而主泵电机的轴承是主泵电机所有部件中的最薄弱环节，它的状态的优劣直接影响着主泵电机的可靠性。论文通过对主泵电机下轴承结构介绍、原理的分析对主泵电机下轴承油气挥发大进行分析，制定主泵电机下轴承油气挥发大的解决方案。
【Abstract】The reactor coolant pump motors provide power to the P.W.R reactor coolant pumps，however， the bearing is the weakest link of RCP motor， and its status directly affects the reliability of the main pump motor. In this paper， the structure and the principle analysis of the lower bearing of the main pump motor are made， and the oil and gas volatilization of the bearing under the main pump motor is analyzed， and the solution of the oil and gas big volatilization of the bearing under the main pump motor is worked out.
【关键词】主泵电机；油气挥发；维修
【Keywords】reactor coolant pump motor；oil and gas volatilization； maintenance
【中图分类号】TL48 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）08-0179-04
1 引言
反应堆冷却剂泵简称主泵。每条环路有一台主泵，每台主泵配一台电机，用于驱动冷却剂在一回路系统内循环流动，连续不断地把堆芯中产生的热量传递给蒸汽发生器二次侧给水。主泵则确保有适当流量的冷却剂流经堆芯，以保证堆芯冷却防止出现沸腾，本次分析和方案是着重针对于二号机二环路主冷却剂泵电机。
主泵电机是鼠笼式感应电动机，额定功率是6500kW，转速1500r/min，额定电压6.6kV，转动方向从上向下看逆时针方向。主泵电机下轴承组件由集油盘、下油档、内套筒、油冷器、轴承室、径向瓦块、径向瓦座、上油档、呼吸器、绝缘垫片、冷却水系统等组成，静止状态下轴承室油容量约110L，油位-5至+5，运行状态下油位-30至+30，下轴承运行时温度72℃报警，80℃停机。本文重点阐述主泵电机下轴承油气挥发大的原因和解决方法与大家探讨交流。
2 主泵电机下轴承油气挥发大背景介绍
2.1主泵电机结构简要介绍
①正常运行油位范围（ +30， -30）；
②油位达到-30触发报警（在AC做试验时油位从+5到-30大约排油6.5L）；
③油位低，轴瓦润滑能力不足，轴瓦产生的热量不能完全被润滑油带走，轴瓦溫度升高，直到报警（报警值72℃），继续升高到80℃电机自动停止运行（2取2）；
④油位低于下限同时也会造成轴瓦和轴之间没有润滑油，产生干磨，可能烧毁轴瓦，损坏电机。
2.2 取油样情况及近几轮大修对比
2.2.1 16、 17轮大修下轴承取油样数据（表1）
2.2.2 14、 15、16、17轮大修下轴承油气挥发量计算（表2）
2.2.3 16、17轮大修取油样下轴承集油盘油量对比
①16轮大修取油样时发现002MO下轴承油位-11，且集油盘有较多积油；
②17轮大修取油样时发现P002MO下轴承油位-4，且集油盘有较少积油。
2.3 16轮大修期间工作情况
2.3.1 16轮大修主要检修工作
①电机为年检工作：主要内容为外观检查、棘爪PT、飞轮UT；
②因取油样时发现下轴承集油较多，增加临时指令：检查下轴承油档间隙、连接螺栓有无松动、结合面间隙、下部轴承油冷器底板结合面涂胶等工作；
③电机换油。
2.3.2 下轴承上油档间隙尺寸测量情况（表3）
2.3.3 16轮大修期间主要工作
16轮大修期间对002MO下轴承冷油器底板结合面涂胶处理。
2.4 16轮大修主泵在鉴定情况
再鉴定启动该泵能看到油从外面往电机转子里面吸油气，在电机下轴承支架处有多处油珠，经过几次清理，看不到油珠。此处油珠分析认为是导风罩内残留积油所致。
2.5 16轮大修机组上行及D217大修机组下行期间检查情况
2.5.1 16轮大修机组上行期间检查情况
①2013.5.19下午6：00取得PI票现场清理集油；
②2013.5.19晚上9：00、11：30两次进入检查无明显油珠形成；
③2013.5.20早上7：00检查集油盘无集油，防尘罩部位有4处挂油珠，未见滴下；
④2013.5.20下午5：00检查并清理，检查结果为：下部集油盘未发现明显油迹，顶丝、导风罩边缘有油迹，4#窗口约14分钟有一滴油滴下并被风带走。
2.6 日常运行情况
从运行参数看，002MO运行平稳，未见异常。
2.7 17轮大修处理方案
经与大修指挥部讨论确定本轮大修期间处理方案为：
①下轴承油气挥发量≤3.6L时，检查导风罩内积油情况，对气封回路进行排查，检查上油档间隙和密封圈情况，必要时更换下轴承油冷器底板O型圈；
②下轴承油气挥发量>3.6L时，进行电机下轴承现场解体工作。
3 17轮大修检查情况
3.1 电机下轴承上油档间隙JR20检查
小结：从检查结果看下轴承油档间隙偏差最大0.08mm，没有超过标准，但是接近偏差上线。
3.2 油冷器底板密封面检查情况
①油冷器底板“O”型圈外侧螺栓拆卸时螺栓里面有油渗出。
②ORING安装多年后有压扁现象，但内、外侧密封圈没有断裂。测量压扁后的密封圈厚度较密封凹槽高0.26mm，满足密封要求（密封圈凹槽深3.26mm，O型圈Φ5 mm该部位正常新O型圈安装后压缩余量为1.74mm，压缩率为34.8%），根据ADJV主泵厂家反馈电机O型圈压缩率普遍超过国内静密封O型圈压缩率推荐值15%-30%（厂家反馈：O型圈凹槽深3.3±0.1mm，凹槽宽7.1±0.2）。
③底板O型圈外侧有一处凸起高点，用深度尺和塞尺配合测量约0.20mm，其它未发现异常。
3.3 电机下轴承导风罩内窥镜检查
电机下轴承导风罩内窥镜检查无积油（D216大修再鉴定后积油全部渗出）。
3.4 上油档呼吸器管道检查
上油档呼吸器管道检查和吹扫未发现堵塞。
4 17轮大修处理情况
4.1 油冷器底板结合面处理情况
①用细油石和金相砂纸对密封面凸点进行打磨，使用刀口尺检查各部位间隙均匀；
②空装油冷器紧固力矩后：用0.02mm塞尺检查，发现有三处可塞入20㎜左右（底板外边缘到凹槽25mm，凹槽宽度7.1mm），不影响密封。
4.2 下轴承上油档调整后间隙
小结：油档间隙调整均匀，油气挥发量将会进一步减少
5 原因分析（表7）
6 结论
17轮大修检修结论：
①通过17轮大修对002MO下轴承油冷器底板密封面高点打磨处理以及重新更换新的O型圈，油冷器底板密封面不会出现渗油；
②通过调整下轴承上油档间隙可减小油气挥发量。
7 结语
通过对主泵电机下轴承在现场首次局部解体，为后续在现场解体检修下轴承提供宝贵经验。通过此次处理电机下轴承油冷器底板和更换O型圈彻底处理D2RCP002MO下軸承油气挥发大问题，在18轮大修中得到验证。从维修角度提高了设备可靠性和电站经济性，并在减少了维修投入方面有着重要的意义。本文旨在与主泵专业人员进行交流，促进行业内部技术提升。
