Balakovskaya - Вспомогательные системы РО

131

Цели обучения

По окончании изучения данного материала обучаемые будут способны:

1.Сформулировать назначение маслосистемы ГЦН YD50,60.

2.Описать устройство и основные технические характеристи ки компонентов маслосистемы ГЦН:

Маслобаков YD50,60B01;

Баков аварийного слива масла YD50(60)BO2; Маслонасосов YD51-53,61-63D01; Маслофильтров YD 51-53,61-63 N01; Маслоохладителей YD71-72,81-82W01.

3.Нарисовать упрощенную принципиальную схему маслосисте мы ГЦН.

4.Назвать нормы качества масла, используемого в маслосист еме ГЦН.

5.Показать по технологической схеме возможные потоки цир куляции масла в маслосистеме ГЦН.

6.Назвать противопожарные мероприятия при эксплуатации маслосистемы ГЦН.

Описать назначение, общее устройство и основные эксплуатационные режимы системы маслосистемы ГЦН.

132

Назначение и проектные основы маслосистемы главных циркуляционных насосов

В реакторном отделении блока ВВЭР-1000 имеется мощное оборудование, работа которого требует организации непре рывной подачи турбинного масла под давлением для целей смазки и охлаждения узлов вращения механизмов. Поэтому в составе соответствующего оборудования должны иметься системы маслоснабжения.

В частности для выполнения задач маслоснабжения главных циркуляционных насосов имеется маслосистема ГЦН. При работе ГЦН-195М на номинальных оборотах в главном упорном подшипни ке ГЦН выделяется 140-150 кВт энергии. Это требует подачи больших объемов масла не столько для смазки, сколько для охлажден ия этого подшипника .

Оборудование маслосистем ГЦН маркируется латинскими бу квами YD50,60. По проекту маслосистема ГЦН (YD) предназначена для смазки и охлаждения:

опорно-упорных подшипников ГЦН; нижних и верхних подшипников электродвигателей ГЦН.

Маслосистема YD является системой нормальной эксплуатаци и, выполняет обеспечивающие функции для главных циркуляци онных насосов и функционально является самостоятельной систе мой. Согласно инструкции маслосистема ГЦН обеспечивает расх од масла на каждый ГЦН в пределах 25,5-28,5 м3/час, в том числе на электродвигатель 5-6 м3/час. Температура подаваемого на ГЦН масла должна лежать в диапазоне 20-41 градусов С.

В системе применено турбинное масло Тп-22 (Т-22) по ГОСТ 9972-74 (ГОСТ 33-74). Турбинное масло является продуктом переработки нефти - сложной смеси углеводородов различного строения и происхождения. После отгона из нефти легкокипящих бензин овых, керосиновых и газойлевых фракций образуется остаток - маз ут, продуктом вакуумной перегонки которого являются маслян ые дистилляты. Турбинное масло получается путем специально й очистки указанных дистиллятов с целью удаления тех компонентов, к оторые ухудшают стабильность масла, повышают коррозионную агре ссивность, снижают текучесть. До 1980 года основным турбинным маслом, находящимся в эксплуатации на тепловых и атомных электростанциях, было масло Тп-22. В настоящее время на ТЭС и АЭС поставляется дистиллятное масло Тп-22С селективной оч истки с последующей гидроочисткой. На энергоблоках Балаковской АЭС применяется нефтяное турбинное масло марки Тп-22С. Тп-22С - турбинное масло, вырабатываемое на Ферганском НПЗ по улуч шенной технологии из западно-сибирских нефтей; содержит компози цию присадок (0,8% ионола; 0,02% ингибитора коррозии В-15/41; 0,02% деэмульгатора ДПК-157); содержание серы до 0,5%. Цифра “22” означает кинематическую вязкость, сСт, при температуре 50 0Ñ.

Ввиду применения горючих масел, и, следовательно, повышен ной пожароопасности помещения маслосистемы ГЦН А-315/1,2 относят ся к категории В-II по ППБ и защищаются автоматически срабатывающими установками пожаротушения, а также комплектуются первичными средствами пожаротушения.

В качестве извещателей в маслоопасных помещениях исполь зуются тепловые извещатели типа ДПС-038 в комплекте с ПИО-017. Включение установки пожаротушения распыленной водой происходит автоматически от импульса пожарного извещат еля. Электроприводная арматура подачи воды на тушение в помещ ения маслосистем А-315/1,2 находится в чистой зоне обстройки РО в помещении А-105/2.

В электродвигателе ГЦН масло поступает в верхний маслоба к134 двигателя, где раздается на верхний, нижний подшипники и подпятник, затем через коллектор слива поступает в сливно й маслопровод. Распределение давлений и расходов масла меж ду верхней и нижней крестовиной электродвигателя (где и расположены подшипники) производится путем подбора диаметра отверстия в соответствующей дроссельной шайбе. Шайба на т рубе перелива позволяет стабилизировать расход масла через д вигатель при изменении температуры и давления масла в напорной магистрали насосного агрегата. Дроссельные шайбы устано влены в разъемах фланцев патрубков. Для облегчения подбора дросс ельной шайбы в напорной ветви на трубопроводе до шайбы и в маслоб аке электродвигателя имеются штуцера для присоединения ман ометров.

Подаваемое в ГУП масло, проходя через зазор опорных подши пников, стекает в сливной поддон, а с упорного подшипника - в сливно й бачок, откуда через дроссельное отверстие по переливной т рубе dy80 поступает в сливной трубопровод dy150. При этом давление масл а дросселируется до атмосферного.

Отработанное на ГЦН масло самотеком сливается в бак авари йных протечек YD50В02, откуда по сливному трубопроводу через гидрозатворы YD50 - обратно в бак YD50В01.

При обесточивании маслонасосов во время выбега остановл енного ГЦН (до 5 минут) масло из сливного бачка ГУП обратным ходом поступает на смазку опорно-упорного подшипника и через за зоры опорного подшипника - в сливной поддон. В режиме прекращен ия подачи питания МНС ГЦН через 8 секунд после отключения маслонасоса давление в ГУП при номинальных зазорах в подшипниках должно оставлять не менее 0,6 кгс/см2.

После остановки масляного насоса конструкции маслобака электродвигателя обеспечивается некоторое время полный расход масла через подшипники двигателя, а затем, на время послед ующего выбега (ориентировочно в течение 5 мин.) обеспечивается уменьшенный расход масла, соответствующий протечке масла через радиальные уплотнения масляных ванн крестовин. При полно м расходе масло подается к подшипникам двигателя через вер хние торцы отводящих труб масляного бака, а при уменьшенном - через отверстия этих же труб, расположенные на уровне дна масля ного бака.

Таким образом осуществляется циркуляция масла в штатном режиме. Вспомогательные потоки для группы YD50 следующие:

Для режима обслуживания только одного из двух ГЦН. Подача масла осуществляется на работающий YD10(30)D01 с параллельным сбросом части масла через “большую” рециркуляцию YD50S01 непосредственно в бак YD50В01. При этом подача масла на второй ГЦН YD30(10)Д01 закрыта отсечными вентилями YD30(10)S04,06.

Для режима опробования маслонасоса перед вводом системы в эксплуатацию или разогрева масла перед подачей на ГЦН. Маслонасос YD 51(52,53) D01 работает через общую “большую” рециркуляцию YD50S01 и собственную “малую” YD51(52,53)S05 на бак YD50В01. При этом подача масла на ГЦН закрыта арматурой YD10,30S04,06.

Для возможности дренирования и воздухоудаления группы YD5 0,60 снабжены соответствующей арматурой с отводом протечек м асла в стационарные поддоны.

135

Описание

оборудования маслосистемы ГЦН

Маслобак YD 50,60 В01

Маслобаки YD50,60В01 смонтированы в помещениях А-З15/1,2 соответственно и представляют собой емкости для хранения оперативного запаса масла. Внутри маслобак имеет съемные сетчатые успокоители масла, которые являются фильтрами грубой очи стки масла и разделяют маслобак на “грязный” и “чистый” отсеки . Размер ячейки сетки - 0,7 мм. При разности уровней между “грязным” и “чистым” отсеками более 200 мм необходимо производить чист ку сеток. На маслобаке имеются:

визуальные указатели уровня в отсеках; указатель минимального уровня масла.

Нанесены линии:

рабочий уровень масла; минимальный уровень масла.

Объем бака выбран из соображений обеспечения запаса масл а на заполнение и нормальное функционирование системы. Больш ая поверхность масла в баке обеспечивает удаление пузырько в газа (воздуха) при движении масла в баке из “грязного” в “чисты й” отсек и далее во всасывающий коллектор маслонасосов.

Уклон днища обеспечивает осаждение шлама непосредствен но в баке. Бак работает под атмосферным давлением, для чего вып олнен сапун в верхней части бака, сообщенный с помещением. Над ка ждым из отсеков имеется люк для технического обслуживания. Бак снабжен переливной трубой в систему маслоснабжения реакторного отделения ТА и запорным вентилем аварийного слива масла с электроприводом.

Техническая характеристика маслобака YD50,60В01

Бак аварийного слива масла YD50,60В02

Бак аварийного слива масла YD50(60)В02 имеет объем 10 м3; высоту 1987 мм с уклоном в сторону слива +83 мм; длину 2300 мм; ширину 2200 мм.

Баки YD50,60В02 смонтированы в помещении ГАЗ11 и являются промежуточными противопожарными емкостями, служащими д ля приема масла, в случае ложного срабатывания клапанов локализации оболочки на трубопроводах слива масла на ГЦН YD 50,60 S07,08 при открытых клапанах на трубопроводах подачи масла на ГЦН YD 50,60 S05,06.

Каждый маслобак имеет сапун в помещении и люк для техниче ского обслуживания. Для сбора возможных протечек снабжен стационарным поддоном с боковым штуцером для опорожнени я последнего.

Конструкция маслонасоса ГЦН

1 - ведущий винт

2 - ведомый винт

3 - обойма

4 - корпус насоса

5 - задняя крышка

6 - передняя крышка

7 - подшипник

8 - втулка

9 - торцовое уплотнение

1 - фиксирующий винт

2 - пружина

3 - упорная втулка

4 - стальная пята

5 - резиновое уплотняющее кольцо

6 - фиксирующий винт

7 - резиновое кольцо

8 - бронзовый подпятник

136

Маслонасосы YD51-53,61-63D01

Маслонасосы предназначены для создания циркуляции масла в маслосистеме. В системе применены насосы типа А1 3В-125/16-3-90/4Б. Маслонасосы изготовлены ПО “Ливгидромаш”(г. Ливны Орловской обл.). Согласно паспорта завода-изготовителя насосы предназначены для перекачивания минеральных масел с кинематической вязкостью от 0,21 10-4 äî 1,90 10-4 ì2/с при температуре до 55 градусов С.

Маслонасос представляет собой электронасосный агрегат, состоящий из трехвинтового насоса и электродвигателя, соединенных между собой фонарем и муфтой. Собственно насос состоит из рабочего механизма, корпуса с крышками, торцевого уплотнения, предохранительного и шарикового масла.

Маслонасос ГЦН относится к классу насосов объемного действия. Его рабочий механизм состоит из трех винтов, одного ведущего и двух ведомых, симметрично расположенных относительно ведущего винта. Перекачивание масла осуществляется за счет вращения винтов. Профиль нарезки винтов специальный, обеспечивающий их взаимное сопряжение, нарезка винтов - двухзаходная. Винты заключены в обойму, которая представляет собой блок с тремя смежными цилиндрическими расточками. Обойма размещена в литом корпусе насоса.

При вращении винтов во всасывающей камере насоса создается разряжение, в результате чего перекачиваемое масло поступает во впадины нарезки винтов, взаимно замыкающихся при вращении. Замкнутый в объеме нарезки винтов объем масла перемещается в обойме прямолинейно без перемешивания и вытесняется в нагнетательную камеру.

Конструкция гидравлической части насоса предусматривает разгрузку от осевых усилий путем подвода рабочего давления через сверления в винтах под разгрузочные поршни, выполненные заодно целое с винтами. Остаточные осевые усилия на ведущем винте воспринимаются подшипником, а на ведомых - втулками. На выходе ведущего винта в полости крышки сальника установлено торцовое уплотнение.

138

При работе фильтра масло через входной патрубок поступае т в корпус фильтра, где, проходя через зазоры фильтрующих пат ронов, очищается от механических примесей и попадает во внутрен нюю часть фильтрующих патронов, а оттуда через выходной патру бок в трубопровод. При загрязнении фильтрующих патронов (определяется по перепаду давления) производится их чист ка. Вращение рукоятки через зубчатый привод передается на па троны, которые, проворачиваясь на валиках, очищаются неподвижно закрепленными скребками от загрязнений, и работоспособн ость фильтра восстанавливается. Шлам, находящийся на дне фильт ра, удаляется через дренажный вентиль.

Техническая характеристика маслофильтра

Маслоохладители YD71,72(81,82)W01

В системе применен охладитель типа ОКП 58-6002Г50МБ (или типа МО 63-1). Маслоохладитель предназначен для поддержания температуры масла в маслосистеме ГЦН в рабочем интервале температур равном 20 - 41 градусов С.

Маслоохладитель - поверхностный теплообменник кожухо-тр убного типа с выемным трубным пучком, двухходовой по стороне охлаждающей воды и одноходовой по маслу. Вода движется в трубах, а масло - в межтрубном пространстве.

Техническая характеристика маслоохладителя

Арматура и трубопроводы

Каждая функциональная группа представляет собой замкну тый контур циркуляции масла с линией рециркуляции. Линия “бол ьшой” рециркуляции с арматурой YD50,60S01 имеет пропускную способность, равную расходу масла на один ГЦН и открывает ся по блокировке в том случае, если один из двух ГЦН отключен по м аслу. При этом перед другим ГЦН давление масла остается неизмен ным. Расход через линии рециркуляции регулируются путем подб ора соответствующей дросселирующей шайбы при наладке маслосистемы.

На сливных трубопроводах масла из баков аварийных протеч ек масла YD50,60В02 в маслобаки YD50,60В01 смонтированы гидрозатворы YD50,60Z10. Установка гидрозатворов на сливе масла из гермозоны защищает помещения маслосистем YD50,60 от возможного избыточного давления в гермозоне до Р=1,7 кгс/см2 (абс.) и, вследствие этого, проникновения радиоактивного в оздуха в эти помещения, а также предотвращает подсос воздуха из эт их помещений в гермообъем. Гидрозатворы установлены на отме тке 6,60 обстройки реакторного отделения на сливном трубопрово де маслосистемы. Гидрозатвор - типа “труба в трубе”, состоит и з трех последовательно подключенных частей, имеющих общую высо ту

139

столба запирающей жидкости 7040 мм. Гидрозатворы снабжены переливными трубами в систему маслоснабжения реакторного отделения ТА и запорными вентилями аварийного слива масл а с электроприводом.

В настоящее время на трубопроводах подачи масла на электродвигатели ГЦН установлены обратные клапаны Dy50, предотвращающие вакуумирование маслобака электродвига теля при прекращении подачи масла на ГЦН. Дело в том, что при эксплуатации электродвигателей ГЦН было выявлено, что пр и отключении маслонаса и прекращении подачи масла происхо дит вакуумирование маслобака эл/двигателя из-за обратного сл ива его напорного маслопровода. Вследствие этого нарушалась сма зка подшипников электродвигателя. Это вызвало повреждение н ижнего подшипника электродвигателя при проведении пуско-налад очных испытаний на Южно-Украинской АЭС. Поэтому в 1986-87 годах на трубопроводах подачи масла на электродвигатели ГЦН были установлены обратные клапаны. После установки обратных к лапанов завод-изготовитель электродвигателей (ПО “Уралэлектрот яжмаш”) потребовал организации запрета включения ГЦН при давлен ии в маслованне двигателя менее 0,2 кгс/см2 (изб.) для защиты двигателя

от пуска без расхода масла в случае заклинивания обратног о клапана в закрытом положении.

Представляют определенный интерес пневмоприводные вент или YD10(20,30,40)S04,06, расположенные на индивидуальных линиях подачи масла на каждый ГЦН. Указанные вентили в отличие от всей остальной пневмоприводной арматуры открываются пружино й, а закрываются сжатым воздухом.

Связи маслосистемы ГЦН

Системы YD50,60 физически связаны с: ГЦН YD10-40D01;

ñсистемой технической воды VB неответственных потребителей группы “В” через арматуру VB31,32S01,03,04,06 на маслоохладителях. Система VB обеспечивает охлаждение подаваемого на ГЦН масла;

ñсистемой управляющего сжатого воздуха высокого давлен ия UТ на пневмоприводах. Система UТ питает пневмоприводы

арматуры YD50,60 S04-09, YD10-40 S04,06;

системой маслоснабжения реакторного отделения ТА через поддоны оборудования и арматуру аварийного опорожнения маслобаков и гидрозатворов ТА20S04,05 и YD50,60 S02,10,11.Система ТА служит для подачи масла на системы YD50,60 и их опорожнения для ремонтов и при аварийных ситуациях.

Контроль и управление системой

Приводная арматура, маслонасосы дистанционно управляют ся оператором с блочного щита посредством ключей управления, (в дальнейшем КУ), снабженных лампами сигнализации положени я и состояния каждого механизма. Аналогичная информация представлена на фрагментах УВС и может отображаться в печатном виде на бланках с указанием времени любого воздействия н а механизм, причины воздействия и результата.

Для привлечения внимания оператора к отклонениям в работ е систем на панели НУ-13 выполнены свето-звуковые табло “АВР сработал”, “L в маслобаке”, “Р перед маслоохладителями” от дельно для каждой системы YD50,60. Кроме того, при аварийном отключении работающего насоса на панели НУ-10 появляется с вето-

140

звуковой сигнал “Аварийное отключение электродвигател ей и регуляторов”. Все КУ смонтированы на мнемосхеме, расположенной на панели НУ-13, кроме КУ YD50,60S01; YD10-40S04,06, которые для удобства управления собраны на пульте оператора. Отображ ение информации осуществляется на фрагментах УВС YD10-40,50,60М; YD00М.

Дистанционное измерение давления и перепада давления реализовано применением датчиков типа “Сапфир”, использ ующих принцип пьезоэлектрического преобразования сигнала.

Для автоматизации, повышения надежности работы, защиты оборудования от повреждений проектом предусмотрены сле дующие защиты и блокировки:

1. Блокировки YDF11, YDF21, YDF31, YDF41 - отключение с запретом на включение ГЦН соответственно YD10D01, YD20D01, YD30D01, YD40D01:

при снижении давления масла в камере ГУП менее 0,6 кгс/см2 в течение 15 сек. или при повышении давления масла в камере ГУП до 1,25 кгс/см2 в течение 30 сек. По этим сигналам также закрывается арматура YD 10,20,30,40 S04,06 на трубопроводах подвода масла к соответствующему ГЦН; или при повышении температуры масла на входе в ГЦН - 1,2 до 41 С, ГЦН - 3,4 до 44 С.

2. Блокировка YDF12, YDF22, YDF32, YDF42 - запрет на включение ГЦН при:

снижении уровня масла в маслобаке YD 50,60 В01 менее 40 см, или давление масла в верхней маслованне эл/двигателя менее 0,2. кгс/см2.

3. Блокировка YDF50 - открытие задвижки YD50S01 на линии “большой” рециркуляции маслонасосов функциональной гру ппы YD50 - при закрытии любой арматуры YD10 S04,06 или YD30 S04,06.

4. Блокировка YDF60 - открытие задвижки YD60S01 на линии “большой” рециркуляции маслонасосов функциональной гру ппы YD60 - при закрытии любой арматуры YD20 S04,06 или YD40 S04,06.

5. Блокировки YDF51, YDF52, YDF53 - АВР маслонасосов YD51,52,53D01:

при снижении давления масла на напоре работающего маслонасоса до 3,2 кгс/см2 в течение 5 сек., или отключении работающего насоса.

6.Блокировки YDF54,55,56 - отключение работающих маслонасосов YD51,52,53 D01 при повышении давления масла на напоре более 4,7 кгс/см2 с задержкой времени 5 сек.

7.Блокировки YDF61,62,63,64,65,66 - аналогичны изложенным в п.п. 5, 6 настоящего перечня и действуют для маслонасосов YD61,62,63D01 функциональной группы YD60.

Жесткие требования по поддержанию давления и температур ы масла, подаваемого на ГЦН продиктованы условиями создания и поддержания масляных клиньев в подшипниках. Временные выдержки для срабатывания защит связаны с требованием сохранения в работе ГЦН в таких переходных режимах, как, на пример, АВР маслонасосов. Большие рециркуляции YD50(60)S01 автоматически открываются при закрытии любой из индивидуальных отсечных групп арматуры на ГЦН соответст вующей системы для сохранения гидравлических характеристик си стемы за маслоохладителями и, следовательно, давления масла на ост авшийся в работе ГЦН.