彭 娟 卑明智
中国核电工程有限公司华东分公司,浙江 嘉兴314000
摘要：核电厂热态功能试验是通过主泵运转和稳压器电加热器投运，使反应堆冷却剂系统升温升压至热停工况，尽量模拟核电厂各种热工工况，验证核岛和常规岛系统和设备在运行时的可靠性和相关参数是否满足要求。在热试期间，振动测量工作主要执行管道振动测量试验、旋转机械振动测量试验以及一些主要设备的振动监测和工艺系统的配合试验。振动测量工作随主线工况平台和工艺系统试验同步执行，从升温60℃平台一直持续到热试结束。现对热试期间振动测量工作的内容以及出现的问题进行总结，为后续华龙一号机组振动测量工作的开展提供良好的经验反馈。
关键词：热态功能试验；振动测量；经验反馈
1 管道振动测量
热试期间管道振动测量试验主要执行RCS系统的主管道、喷雾管、波动管和排放管、TTB系统排污管、PRS系统管线、TFA系统电动辅助给水泵和汽动辅助给水泵的进出口管线、REB系统应急硼注泵进出口管线和RBM硼酸输送泵进出口管线的振动测量。由于RCS系统主管道、波动管、喷雾管和TTB系统排污管在热试期间流经的是高温的液体，且管道振动测点处敷设有正式保温，且测量工况较多，故在热试前期需拆除该处正式保温，装设高温振动传感器并敷设临时保温，办理临时变更TMOD。RCS系统主管道和波动管的测量工况随主线温度平台60℃、177℃、291℃执行，一共6个平台工况。该处装有高温振动传感器，需转接高温导线和放大器，试验前对该处振动信号进行测量调试，保证试验期间振动通道正常。TTB系统排污管在291℃平台蒸汽发生器排污投运时进行测量。
1.1 比例喷雾阀处振动大的问题
RCS系统喷雾管振动测量工况是在比例喷雾阀RCS001VP和RCS002VP开启的状态下进行，在机组60℃平台稳压器建立汽腔前会开启RCS001VP和RCS002VP。或者可在291℃热停平台随TPRCS51试验同步进行。5号机组热试期间在这两个时段均对喷雾管进行振动测量，试验结果满足设计要求。热态功能试验期间60℃平台三台主泵同启条件下，现场巡检发现在比例喷雾阀RCS001VP和RCS002VP处振动比较大，肉眼观察进气管处振动幅度较大，可能会影响设备正常运行。现场通过振动数据采集器测量，在阀门开度50％时，测得阀门底座处振动速度峰值分别为10mm/s和15mm/s,气缸处振动速度峰值分别为60mm/s和40mm/s；在比例喷雾阀RCS001VP和RCS002VP开度100％时，测得阀门底座处振动速度峰值分别为36mm/s和31mm/s,气缸处振动速度峰值分别为80mm/s和76mm/s。针对该问题，已向核动力研究设计院发DCR，设计已评估和答复，在阀门下部位置增加支撑。
1.2 RCS排放管振动测量导线松动问题
RCS系统排放管振动测量工况是在安全阀RCS020VP、RCS021VP和RCS022VP强制开启。由于这个三个安全阀开启的时间极短，只能在瞬态条件下进行测量。在试验过程中，振动测量小组合理安排分工，主控安排一个人与TPRCS58试验负责人沟通，确定在开阀前5-10分钟通知现场就地人员开机提前测量，保证了安全阀开启的整个瞬态过程被采集完成，确保了振动数据的完整性。在执行排放管振动测量试验过程中也出现了一些偏差，排放管3个振动测点处共安装了6个高温振动传感器，通过高温导线、放大器、信号线连接引至稳压器房间门口，试验时将信号线连至振动数据采集器进行振动信号采集。
由于最上面的振动测点RCS0055-1引出的线太长约30米，测点位置较高，不方便传感器的安装和导线的连接，导致信号输入不是太灵敏。
在执行TPRCS58， RCS020VP强制开启时现场测得RCS0055-1测点处的水平向振动严重超标，振动速度峰值达到80000mm/s，数据明显不正常，垂直向的振动合格，从频谱上观察出基本是低频分量引起，初步分析导线连接处存在松动。此时机组处于291℃平台，RX厂房16米处温度较高，现场测量人员通过现场检查排除后，该情况依然存在。试验负责人与RCS系统负责人沟通得知，排放管流经的介质温度约60℃左右，完全可用正常使用的三向加速度传感器（可耐110℃），可以省去高温导线和放大器的连接，减少连接处松动引起的信号传输不畅。当天晚上就对RCS0055-1测点处的高温传感器换成三向加速度传感器，并对信号进行测试，输出正常。在重新执行TPRCS58，RCS020VP强制开启时现场测得信号振动正常，振动值合格。
后续机组执行排放管振动测量试验时，该处振动测点处直接使用三向加速度传感器，较少高温传感器和高温导线及放大器的转接，较少信号传输故障率，同时还能减少现场安装工作量，确保试验一次性完成，避免影响热试主线进展。在后续机组以及后续安装调试过程中，提前反馈落实比例喷雾阀处DCR的整改情况，确保该处振动满足现场运行要求。
1.3 良好实践
REB应急硼注系统和PRS二次侧非能动余热排出系统，作为华龙一号新增系统，在热试期间执行TPREB60系统启动试验和TPPRS10换热能力验证试验，期间执行硼注泵进出口管线应急注入工况和PRS管道振动测量。TFA系统在热试期间会执行电辅泵和汽辅泵给蒸发器充水试验（TPTFA53/54），与此同步执行电辅泵和汽辅泵的进出口管道振动测量试验。汽辅泵的进出口振动问题在M310机组时常出现，秦山二期和福清1-4号机组都有发生。华龙一号由于汽辅泵的安装位置和管道布置较M310机组均有改动，汽辅泵的进出口管道振动值较M310机组振动得到改善，振动一次性合格。
1.旋转机械振动测量
热试期间旋转机械振动测量试验（TPMPV52）主要执行RRS001/002AP、RCS001/002PO、TFA001/002/003/004PO、REB001/002PO的振动测量。RRS系统两个棒电源机组（RRS001/002AP）随电动发电机组带载试验（TPRRS12）试验同步执行。TFA001/002/003/004PO额定流量工况随电辅泵和汽辅泵给蒸发器充水试验（TPTFA53/54）执行。硼注泵（REB001/002PO）应急注入工况随系统启动试验TPREB60同步执行。主泵RCS001/002/003PO的振动可通过主控在线监测或通过数据采集系统从RCS800AR接线进行采集振动信号。华龙一号主泵采用了主泵大数据采集系统从RCS800AR接线进行采集，从主控采集不同，多出了频谱分析图、轴心轨迹图等其他分析手段，多方位保证主泵在线监测和故障分析手段。
执行ETG55试验时，主控频发RCV002PO振动报警（振动标准4.2mm/s，报警值4.5mm/s），非驱动端水平方向振动（RCV231MV）及驱动端垂直方向振动（RCV234MV）最大达到7mm/s。6次处理后试车，振动值均不满足要求，频谱图主要显示为二倍频，且多次发生对中数据跑偏现象。经检查小流量出口管线堵塞情况、抬轴量调整等，持续运行2小时，无异常现象，振动值均满足要求。
上充泵在运行期间提供上充流量以及为主泵提供轴封注水，功能重要性不言而喻。在各核电厂上充泵的振动问题时常出现。由于上充泵的是通过中间齿轮箱进行变速，在对中时需考虑三者位置关系，通过观察，每次试车后，对中都跑偏，且泵端要低于齿轮箱端。建议后续机组上充泵对中时，适当提高泵轴，使齿轮箱侧低于泵侧，在泵的运行过程中减少对中的跑偏量，从而减小泵的振动。
2 结论及展望
华龙一号首堆热态功能试验期间振动测量工作按计划顺利完成，作为振动测量工作最为饱满的阶段，出现了RCS排放管振动测量导线松动、上充泵和比例喷雾阀处振动过大等问题，及时核实现场情况并对其分析处理，解决了RCS排放管振动测量导线松动和上充泵振动故障问题。在后续华龙一号机组调试过程中，针对本次热试期间所出现的振动问题，需提前落实并反馈情况，为振动测量工作顺利开展创造条件，避免因振动问题而影响热试主线进程。
参考文献：
[1]核电厂管系预运行和初始起动时的振动试验要求. ASME OM标准/导则-2000.
[2]泵的振动测量与评价方法.JB/T 8097-1999.