核电站应急柴油机润滑油系统温度高故障分析

摘 要 核电站应急柴油机润滑油系统温度过高是核电站运行过程中经常会遇到的问题，其主要原因有以下几点，系统温控阀的导向杆与顶丝出现摩擦，导致阀门在开启的过程中出现诸多困难;温控阀的温敏原件膨胀力不足，导致阀门无法进行完全有效的打开;在低温冷却水的系统当中存在比较多的空气，导致热交换器进行冷却的能力明显下降。本文对核电站应急柴油机润滑油系统温度过高的故障进行了分析，并在此基础之上对改进措施进行了探讨。

关键词 核电站应急柴油机;系统温度高;故障分析

中图分类号：TM623 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）22-0136-01

在核电站的电源系统之中，一般设置有面对突发情况的应急电源。应急电源的主要功能是当核电站的主电源和副电源出现问题时，快速有效的对核电站的安全系统以及设备设施进行供电，进而为核电站反应堆安全停止运行的过程中所需要的设备设施的用电量和应急照明的用电量。若是核电站反应堆在完全关闭之后失去一定的冷却能力，则反应堆的内部在发生裂变的过程中所产生的剩余能量无法顺利导出，导致温度持续升高造成燃料元件的烧毁;若是核电站中产生的大量放射性物质扩散到生态环境当中，会对生态环境造成严重污染。

1 核电站应急柴油机润滑油系统概述

核电站应急柴油机润滑油系统回路组成部分主要有以下几种：布置由主循环油泵、主热交换器、预热循环油泵、电加热器、预热交换器、主润滑油过滤器、预过滤器等设备。

1）柴油机本体的回路。柴油机本体的回路部分是指柴油机本体内部的润滑油回路，由摇臂机构独立润滑系统、活塞连杆、强制润滑系统、驱动机构或调速器、曲轴等运动部件、润滑回路所组成。柴油机本体回路的主要功能是使用润滑油将各个不同运动部件的热量进行导出，由此确保各个部件能都正常有效的运行。

2）冷却回路。冷却回路主要是由主循环油泵和由水热交换器两部分组成。冷却回路在核电站中的主要作用是通过冷却水将核电站应急柴油机润滑油系统当中的热量导出，进而保证润滑油系统可以有效发挥进行冷却的作用。

3）预热回路。预热回路主要是由压力维持阀、预润滑油泵、电加热器等部件组成[1]。预热回路的主要功能是在柴油机停止正常运行的状态之下，对柴油机的改革部件进行及时有效的加热，保证各个运动部件可以处于润滑的状态，由此保障柴油机在突发状况之下的应急启动能力。

4）补油回路。核电站应急柴油机润滑油系统当中的补油回路主要由两个部分所组成，即高位油箱和隔离阀。补油回路的主要作用是在核电站发生突发状况时向系统注入足够的润滑油，起到一定的补充作用，进而确保柴油机安全可靠运行。

2 核电站应急柴油机润滑油系统温度高的原因分析

1）核电站应急柴油机润滑油系统运动的部件磨损出现异常。从核电站应急柴油机润滑油系统本身的结构来说，其进行运动的部件主要有气阀摇臂组件、活塞连杆组件、曲轴连杆组件等，而且具有复杂的结构、部件数量也比较多。但是从整个核电站系统而言，可以将应急柴油机体看做一个热源。因此，能够直接通过核电站应急柴油机总发热量，对核电站应急柴油机各个部件的运行情况进行比较[2]。由传热的公式：Q=CM△T（式中△T表示的是温度的增量、Q表示的是热量、M则表示流量），可知，对于相同的冷却流量和工作介质，核电站应急柴油机进出口润滑油的油温可以直接反映核电站应急柴油机的发热量。

2）核电站应急柴油机润滑油系统的温控阀开度不足。核电站应急柴油机润滑油系统的温控阀通常内部都会布置一个以上温敏元件，而且通常每一个温敏元件中都会包含热敏元件和复位弹簧。热敏元件主要布置在核电站应急柴油机润滑油系统的阀门出口，由此感应混合之后的润滑油温度，进而对阀门的开度进行有效控制。当油温在43℃以下的时候，对温控阀进行全部关闭，让核电站应急柴油机润滑油系统内的润滑油全部进入油水热交换器之中，由此让系统的温度维持在一定的范围之

内[3]。当润滑油的温度已经超过43℃的时候，热敏元件的膨胀力会比弹簧大，进而推动温控阀门让其打开，从油水热交换器中进行冷却之后的润滑油，逐渐开始回流到核电站应急柴油机润滑油系统的主回路当中。而当润滑油的温度在54℃以上的时候，温控阀门会全部打开，从而对热油的供应进行切断，让核电站应急柴油机润滑油系统中的润滑油全部流入热交换器之后中，进行完全的冷却之后在返回到柴油机的入口，进而对核电站应急柴油机润滑油系统的温度进行有效的降低。所以，在一定程度上核电站应急柴油机润滑油系统的温度会直接受到温控阀的影响。

3）运动部件移动出现卡涩现象。运动部件的移动过程中出现卡涩的现象，其主要原因：一是，运动部件与导向部件出现机械干涉的现象，分析其原因主要有以下几点：①导向杆出现过度弯曲的现象，进而造成微量的变形;②防尘罩和指示杆之间产生的间隙过小，进而造成了干涉;③在例行现场检查的过程中若是并未出现非常明显的磨损痕迹，但是在对其他的温控阀进行检查时，发现因为在进行部件加工过的过程汇总基准面的垂直度出现偏差，进而导致导向杆与顶丝之间出现了一定的干涉现象，其原因是压盖、阀座、温敏原件、顶丝不同心[4]。二是，密封件被剪切，进而造成部件出现卡涩。三是，润滑油比较早，造成部件出现卡涩的现象。

4）核电站应急柴油机润滑油系统的热交换器换热效率下降。在低温冷却水系统当中存在着较多的空气，由此对系统流量的均匀性造成影响，进而降低了热交换器的交换效率。因此对于两个相同的热交换器来说，流量的边画画、工作介质的比热、温度的变化会决定热交换器的换热效率。

3 核电站应急柴油机润滑油系统温度高故障改进措施

1）针对温控阀的导向杆与顶丝出现摩擦，进而造成阀门开启难的问题，可以将顶丝的内控进行进一步的扩大，由此保障温敏原件的可以移动自如，减少和避免出现运动部件在运行过程中出现卡涩的现象，确保核电站应急柴油机润滑油系统能够安全可靠的运行。

2）针对温控阀温敏元件缺乏膨胀力，造成阀门无法完全打开的问题，可以对温敏远进行重新校验，由此保障温敏元件正常进行膨胀动作。原温敏元件进行检查的方法为：使用一个检验定制对阀门全行程的状态进行判断，根据此次的同类阀门的范阔以及工作经验，并与该设备的使用位置及实际特性进行结合，对原来的检验方法进行改进。对原检查方法进行修改的方法为：保留原检查开启中所要求的温度;提高对阀门开度有要求的初始温度;提高阀门全开时的初始温度

3）对于热交换器而言，决定其换热效率的是介质的工作压力、换热片的传热效率，因此针对低温冷却水的系统当中存在着大量空气，造成热交换器的冷却能力明显下降的现象，可以对低温水系统进行两次排气，将热交换器系统中的空气进行完全的排除，由此保障冷却水系统的冷却能力。

4 结束语

核电站应急柴油机润滑油系统是核电站应对核电站突发事故的重要保护设备，在核电站的正常运行、安全运行中起着至关重要的作用。目前，我国核电站应急柴油机润滑油系统还存在很多问题，其中最主要的问题之一便是系统温度过高。这对我国核电站带来了很大的威胁以及隐患。因此，核电站的工作人员以及相关学者，应该予以足够的重视，及时发现核电站应急柴油机润滑系统中存在的问题，并对其及时进行解决，由此提高我国核电站在运行过程中安全性与可靠性。

参考文献

[1]张燕军，梅晨，周厚强，等.油冷分析途径在风冷柴油机温度过高故障诊断中的应用[J].内燃机，2013，06（16）：

53-56.

[2]刘晓宇.核电站应急柴油发电机组自动控制系统[J].科技创新与应用，2014，13（21）：84-85.

[3]黄云江.某轮柴油发电机涡轮增压器故障原因分析及对策[J].内燃机与配件，2013，02（14）：28-30.

[4]王同善.应急柴油机充气冷却水系统典型故障的处理[J].中国核电，2011，03（18）：268-272.

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