贺庆
福建福清核电有限公司 福建 福清 350318
摘要：人们生活物质水平全面提升，在日常生活中人们对电力资源的需求不断增多。核电汽轮机实际运行状况，对核电发电能力具有直接影响。核电为了能够使电力资源满足社会整体需求，在经营管理方面就要注重开展汽轮机养护与管理工作，对其实际运行期间极易产生的各项故障问题进行分析，在保证核电汽轮机各项系统能够稳定运行的基础上，创设更多电力资源，为汽轮机技术人员高效解决故障问题提供依据。
关键词：汽轮机；常见故障；控制
引言
随着汽轮机热力参数的提高、机组容量的扩大，以及其在核电站等对安全要求极高的领域中的应用，人们对机组运行的安全性提出了更高的要求。作为核电站中重要的工业应用，汽轮机控制／保护系统除需要有较高的可靠性外，还要求具有很高的安全性，也就是在各种系统故障模式下，系统不发生或诱发核电的安全性事件。软件可靠性是衡量软件质量的重要指标之一。分析软件可靠性／安全性的方法往往为基于故障树方法和ＦＭＥＡ／ＦＭＥＣＡ等传统静态方法，但随着数字化技术的应用，这些静态分析方法不再适用。考虑到工艺系统动态与保护系统逻辑的安全性耦合关系，本文所做的工作对于提高核电汽轮机机组的安全性具有重要的现实意义。
1核电汽轮机故障安全描述
故障安全是工业生产中，无论设备还是系统都必须考虑的重要因素。核电安全状况示意如图１所示，核电的安全状况分为基本运行、程序报警、安全停机、主动防护、被动防护和土建防护等几个阶段。安全设计的首要目标是通过使用相应的技术和设备，将人员、装置和环境所面临的危险降到最低程度，而不会对生产过程产生限制。因此，安全设计对所谓的功能性安全具有很高的要求。为了实现功能性安全，需要采用可靠的安全控制系统，在设备发生故障时将核电置于安全状态。
图１ 核电安全状况
2核电汽轮机故障
2.1油系统非正常运行故障
核电汽轮机的油系统故障，具体主要包括系统供油管道的非正常振动、系统漏油、系统油压严重偏低等常见问题。汽轮机的油系统发生系统问题，就会直接导致汽轮机的整体机器运行出现极大的能量损耗，进而直接降低核电输电生产的经济效益。汽轮机的油系统通常采用EH油系统以及DEH油系统两种，也是产生油系统问题的主要部位。此外，油系统问题还会使得汽轮机组处在长期缺油运行的状态之下，导致机体部件的严重磨损，降低汽轮机体整体动力性能，还会引发机体内部运行温度过高的问题，缩短机组设备的使用年限，造成设备损毁，进而引发汽轮机跳闸，对电力系统产生冲击，对核电站的安全也造成较大风险。
2.2汽轮机真空下降故障
核电汽轮机在实际运行期间，不可避免的会产生多种故障问题，真空下降就是其比较常见的一项故障。具体表现为两方面内容；一是汽轮机循环水泵出口的实际压力降低，无法支撑汽轮机正常运行；二是真空缓慢下降故障，产生这一问题主要就是因为汽轮机在实际运行期间，水泵中缺乏足够水量，进而使水泵进出口中水温产生了较大的温差。
2.3轴承损坏故障
在核电汽轮机中，常见的是轴承损坏故障，影响轴承的运行有多种因素，其中包括轴承磨损和破裂，以及机器长时间的工作或是外力碰撞等因素造成，另外，由于缺乏对设备的检查和恶劣的环境，也可能导致轴承出现故障。对普通的轴承而言，为了润滑效果，通常采用固定间隔的方式，避免滚珠和金属结构互相磨损，一旦使用质量低劣的润滑油，就会影响轴承的准确度。同时，温度与湿度的变化，也可能造成轴承的物理损坏，其通过的水流影响了轴承的润滑效果，对轴承产生一定的影响。
31000MW核电汽轮机故障安全控制技术
3.1油系统非正常运行故障的处理对策
当核电汽轮机发生油系统非正常运行的故障时，首先要对汽轮机的油系统进行全面检查，查看油系统各个关键部件是否存在松动、老旧等问题，对零部件进行必要更换；检查油系统阀门是否正常开关，并查看油管道是否存有杂质，导致管道堵塞现象。此外，如果发生此类问题，就需要对汽轮机的油系统进行必要的定期维修保养，通过使用专业洗涤用品与设备对油系统进行仔细清洗，使用压缩空气将残存的水汽吹干后重新安装。同时还应当注意的是，汽轮机油系统的清理过程要按规范使用滤网装置，每隔三小时进行一次更换，有效确保清洗质量和保养效果。
3.2汽轮机真空下降故障措施
为了能够有效应对汽轮机以上两种真空下降故障问题，最重要的就是要对汽轮机运行状态相关数据进行分析，找到汽轮机产生真空下降故障的根本原因，并对故障种类进行确定；在此之后，运用与真空下降故障、真空缓慢下降故障相对应的解决策略进行处理。如果仍然没有解决真空下降故障问题，就要通过降低汽轮机负荷的方式，强制性的阻止真空下降故障继续持续下去，否则将会对核电实际发电能力造成严重影响。
3.3轴承损坏处理措施
当汽轮机发生轴承损坏的故障时，需要全方面的对轴承进行检测，根据核电的检查标准，确保有效的检测故障，当无法确定准确位置时，需要安装轴承电流，对电流所在区域进行检测，同时注意设备周围的温差，找到出现故障的区域。检测完成后，及时地更换或维修相关设备，解决存在的安全隐患，在检测过程中还需要注意两方面，一方面是确保切断电源，使机器处在停止状态，保证相关人员的安全性，另一方面是在检修工作结束后，对设备进行试运行，确保设备的完整运行，才可以正式的进行使用，只有先确定故障发生的位置，才可以进行对故障的检测。
3.4更新核电汽轮机故障处理技术
对于核电汽轮机的故障排除，还应当进一步注重故障诊断、检测以及信息化技术手段的引进与运用。汽轮机故障创新性全方位检测技术的应用也是电力产业领域内着力探索与研究的热点问题之一。全方面的检测技术能够有效提高故障排除的针对性与适用性，提高故障检测的精度；同时，应当有效建立起故障诊断的机理运用机制，通过全方面故障检测进行相关定量数据的梳理、汇总与分析，对比分析指标体系以及阀值，进一步明确故障发生的精确点；而信息化故障排除技术符合电力产业的发展的高效性需求，通过计算机系统以及必要的程序设置进行故障数据分析，从而避免工作人员进入设备机组内部进行人工检测需要，增加故障检测安全系数，并大幅度提高故障检测与处理的效率。
3.5调速系统故障处理措施
汽轮机中如果出现调速系统故障后，在系统内部会发生卡涩现象，所以，必须对系统进行定期的检修和保养，开展设备检查工作，降低系统出现卡涩现象的几率，并且根据汽轮机的运行情况，检查蒸汽质量和确定检测时间，选择质量较高的润滑油，提高系统内部各个零件之间的润滑性，若是内部出现漏油现象时，需要对油品的质量进行提高，相关的技术人员对汽轮机系统定期的维护和清洗，提高汽轮机的密封性，减少发生漏油现象，对于零件的磨损情况，若是严重的磨损，需要及时地更换零件，确保逆止阀的密封性，使各个零件符合核电的规范标准。
结语
综上所述，核电汽轮机在日常运行期间不可避免的会产生故障问题，如真空下降、轴承损坏、汽前泵非驱动端轴承温度高、汽前泵非驱动端轴承烧毁、系统故障等都是比较常见的几项问题。为了能够降低故障问题产生概率，检修技术人员就要定期对破损部件进行更换、清洗，并要运用与各项故障问题相对应的解决策略，在保证汽轮机安稳运行的基础上，提升核电发电效率，为后续推动核电汽轮机向良性循环轨道发展创造条件。
参考文献
[1]成宝祥，任慧敏，高波.核电汽轮机及其辅机的运行与管理[J].电子测试，2020（13）：122-123.
[2]李伟统，闫妍，许波.探讨核电集控运行中汽轮机运行优化策略[J].科技创新与应用，2019（36）：155-156.