蒸汽發(fā)生器傳熱管破碎機理分析和處理

本文格式為Word版，下載可任意編輯——蒸汽發(fā)生器傳熱管破碎機理分析和處理蒸汽發(fā)生器，俗稱鍋爐，是一種以原料或燃料為基礎(chǔ)，旨在加熱水或其他物質(zhì)的一種機器設(shè)備。蒸汽發(fā)生器作用范圍廣泛，目前廣泛用于核電站。隨著核電站運行時間的增加，腐蝕和運行工況的變化，會造成一定程度上的危險與事故。論文將對核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管破碎進(jìn)行進(jìn)一步分析并提出處理措施。

Steamgenerator，commonlyknownasboiler，isakindofmachineequipmentbasedonrawmaterialorfuel，whichaimsatheatingwaterorothermaterials.Thesteamgeneratorhasawiderangeoffunctions，anditiswidelyusedinnuclearpowerplants.Withtheincreaseofoperationtimeofnuclearpowerplant，thechangeofcorrosionandoperationconditionwillcausedangerandaccidenttoacertainextent.Thispaperwillfurtheranalyzetheruptureofsteamgeneratorheattransfertubeinnuclearpowerplantandproposethetreatmentmeasures.

蒸汽發(fā)生器；傳熱管破碎；機理分析

steamgenerator；heattransfertuberupture；mechanismanalysis

TL353A1673-1069（2023）06-0154-02

1引言

世界經(jīng)歷過幾次工業(yè)革命之后，對于工業(yè)的生產(chǎn)和加工，有了前所未有的突破，不斷地創(chuàng)造出新產(chǎn)品，革新新技術(shù)，以便利人們更好地使用。18世紀(jì)的第一次工業(yè)革命的開展，蒸汽機得到了很好的運用，隨之而來是各種在蒸汽機基礎(chǔ)上的不斷創(chuàng)新與改進(jìn)，蒸汽發(fā)生器就是其中的一項進(jìn)步，其以蒸汽機本身的原理為基準(zhǔn)，通過再發(fā)明與再創(chuàng)造，以適應(yīng)更廣闊的使用范圍。

2蒸汽發(fā)生器傳熱管破碎機理分析

2.1降溫降壓分析

眾所周知，無論哪一種機器或是軟件，在長時間運行狀態(tài)下，都會產(chǎn)生大量的熱量和溫度，而長時間處于高溫高壓狀態(tài)下，對于機器本身卻并非好事。以蒸汽發(fā)生器為例，在核電站高溫高壓的運行工況下，導(dǎo)致其傳熱管破碎，造成大量的熱量在傳輸運作過程中毫無規(guī)律地噴向各個角落，破壞了蒸汽發(fā)生器傳熱的系統(tǒng)平衡，影響其正常運作。因此，降溫解壓的作用不可小覷。通過合理的方式，具體問題具體分析，從源頭和過程挨個進(jìn)行排查，中止超過標(biāo)準(zhǔn)的機器運行，在機器運行過程中，在不影響其正常工作效率的前提下，采用冷卻、凝固等方法，對機器進(jìn)行冷處理，從而減少壓力，降低溫度與熱量。

2.2運行模式分析

由于蒸汽發(fā)生器在高強度運作下會產(chǎn)生了巨大的摩擦力及熱量，很簡單導(dǎo)致其傳熱管的破碎，從而發(fā)生意想不到的事故。一回路其次道屏障失去完整性、第三道屏障被旁路，放射性物質(zhì)污染二回路，若控制不及時，放射性物質(zhì)可能通過大氣排放閥或安全閥直接向大氣排放。同時發(fā)生一回路破碎疊加事故時，由于安全殼地坑水位不夠，最終導(dǎo)致堆芯損壞的中期風(fēng)險。

事故所造成的后果無疑是巨大的損失，巨大的壓力導(dǎo)致一回路的運作出現(xiàn)異常，一回路放射性通過蒸汽發(fā)生器釋放到空氣中，對周邊環(huán)境和核電站附近居民的身體健康帶來危害。在一回路運作出現(xiàn)異常時，二回路在其后的運行也會發(fā)生故障，導(dǎo)致一回路與二回路兩者之間產(chǎn)生了巨大的壓力差，從而導(dǎo)致了傳熱管破碎事故的發(fā)生[1]。

2.3MSSV卡開分析

導(dǎo)致傳熱管破碎而造成事故的原因，不僅是主蒸汽管道受高溫高壓影響而造成的傳熱管破碎，還有一種較大可能是其管道上的安全閥出現(xiàn)了卡開現(xiàn)象。由于一臺蒸汽發(fā)生器不止一根傳熱管，且每根傳熱管都處于相互聯(lián)系、相互影響的狀態(tài)，即使只有一根傳熱管破碎，也會導(dǎo)致事故的發(fā)生。若多根傳熱管同時破碎，同樣也會導(dǎo)致事故的發(fā)生。而當(dāng)傳熱管的破碎現(xiàn)象和安全閥的卡開現(xiàn)象同時發(fā)生時，會有大量的危險物被釋放出來，如此后果將無法預(yù)想[2]。

無論是機器自身在運作過程中發(fā)生了故障，還是由于人為因素造成的事故，都不容忽視。因此，做好前期的防范和控制保護措施尤為重要。

下面，筆者將在以上機理分析的基礎(chǔ)上，從其他方面進(jìn)一步對導(dǎo)致蒸汽發(fā)生器傳熱管破碎的原因進(jìn)行分析。

3蒸汽發(fā)生器傳熱管破碎原因分析

3.1對蒸汽機傳熱管的重視程度不高

檢修人員和化學(xué)人員對于如傳熱管等基礎(chǔ)設(shè)施的檢測及重視程度不夠，將大量精力集中于大件工具上，從而忽視了基礎(chǔ)小零件的質(zhì)量與安全運作的檢測。在某些特別條件下，蒸汽發(fā)生器的某一根傳熱管出現(xiàn)異常，可能在短時間內(nèi)不會導(dǎo)致整個機器的崩潰，但是在發(fā)生問題而沒有引起重視的條件下，故障會一直存在，機器的異常運作并沒有得到很好的解決，在隨后的運轉(zhuǎn)中發(fā)生危險的可能性也會急速提高。因此，加強對每一個小零件的重視，對于減少事故也是有利的。

3.2對發(fā)生事故的干預(yù)、檢查、補救和解決問題的能力不足

蒸汽發(fā)生器在傳熱管破碎而導(dǎo)致嚴(yán)重事故時，相關(guān)部門人員的防衛(wèi)能力嚴(yán)重不足，不能及時地制定合理的預(yù)防措施，從而增加了事故所造成的損失。在事故發(fā)生前，沒能進(jìn)行系統(tǒng)、透徹的檢查。工作人員對事故發(fā)生的干預(yù)能力不足，使得溫度與熱量超過標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致蒸汽發(fā)生器在運行中氣壓差波動幅度大，機器內(nèi)部的壓力完全不符合標(biāo)準(zhǔn)，使得一些放射性的微量元素被釋放到大氣中，并發(fā)生反應(yīng)，從而帶來嚴(yán)重的后果，導(dǎo)致事故發(fā)生。

3.3蒸汽發(fā)生器的老化降質(zhì)現(xiàn)象嚴(yán)重

蒸汽發(fā)生器的運作過程分為自然循環(huán)和輔助循環(huán)，而在不斷地循環(huán)工作運行過程中，由于各部分零件的使用工齡較長，沒有新零件的新功能，因此整個機器的老化現(xiàn)象嚴(yán)重。由于機器老化的事實存在，使得各零件在工作中的效率、質(zhì)量降低，從而導(dǎo)致整個機器的抗腐蝕性能力降低，以及每個零件相對應(yīng)的效益、性能減弱。

基于以上種種現(xiàn)象，要想很好地解決這些問題，并且保證在以后的運作過程中，減少事故的發(fā)生頻率，就必需對癥下藥，找準(zhǔn)關(guān)鍵點，逐個逐步地進(jìn)行故障排查與修復(fù)。

4蒸汽發(fā)生器傳熱管破碎處理方法

4.1提高防范意識，加強對各個功能的檢測

各部門負(fù)責(zé)人員要提高警惕性，加強防范意識，對各個零件都要進(jìn)行定時定量地檢測與故障排查，更換存在問題的區(qū)域，修復(fù)鄰近標(biāo)準(zhǔn)范圍兩端數(shù)值的零件，確保每個部分的工作都能夠正常進(jìn)行。及時發(fā)現(xiàn)其中的要挾，并做好相應(yīng)的解決與補救措施。

4.2運行人員采取正確、及時的干預(yù)

盡可能快地平衡一二回路的壓力，從而消除一回路向二回路的泄漏，限制放射性旁路安全殼排放。一二回路平衡后，平緩操作，降溫降壓，直到RRA連接的條件滿足。

4.3制定相關(guān)整改措施，避免老化現(xiàn)象存在

相關(guān)部門人員要根據(jù)現(xiàn)有的實際狀況與條件，針對不同的問題、不同的零件，制定有針對性的解決措施，以更好地解決老化降質(zhì)現(xiàn)象?？梢酝ㄟ^選擇使用適合的、高質(zhì)量的傳熱管，進(jìn)而延長機器的使用壽命。還可以提高、創(chuàng)新和完善關(guān)于防振條和支承板的設(shè)計，從外部來保證蒸汽發(fā)生器的正常運行。對于機器運行過程中產(chǎn)生的廢棄物及污染物，也需要及時地清理，廢渣、廢水等也是使機器老化的一個不可忽視的重大因素[3]。

5結(jié)語

每個機器都有自己的使用壽命，