5月30日中午1點(diǎn)，由原子能院組織研發(fā)的國內(nèi)s*臺國產(chǎn)化機(jī)械鈉泵在鈉回路250℃鈉環(huán)境下s*次啟動成功，這標(biāo)志著快堆涉鈉設(shè)備綜合試驗(yàn)臺架調(diào)試完成并投入正式試驗(yàn)，也意味著原子能院為鈉冷快堆自主研發(fā)的機(jī)械鈉泵正式進(jìn)入鈉環(huán)境試驗(yàn)階段。原子能院常務(wù)副院長李卓群、堆工部主任楊紅義等院所領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場見證了機(jī)械鈉泵的s*次啟動。
涉鈉設(shè)備綜合試驗(yàn)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目（簡稱F202項(xiàng)目）是專用綜合性臺架，主要用于鈉冷快堆核電站主設(shè)備在鈉環(huán)境中的試驗(yàn)研究。借助此臺架，可同時(shí)實(shí)施兩臺機(jī)械鈉泵樣機(jī)、7管蒸汽發(fā)生器樣機(jī)、各種類型快堆控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)、換料操作設(shè)備、各種規(guī)格鈉閥門、各種類型鈉儀表等關(guān)鍵設(shè)備的性能考驗(yàn)和試驗(yàn)研究。
機(jī)械鈉泵試驗(yàn)裝置是F202的核心裝置，其本身既是待驗(yàn)證研究設(shè)備，也是其它鈉回路裝置的動力源。作為示范快堆自主研發(fā)的關(guān)鍵設(shè)備之一，機(jī)械鈉泵樣機(jī)已經(jīng)完成了水臺架試驗(yàn)，進(jìn)入鈉環(huán)境考驗(yàn)是一項(xiàng)關(guān)鍵試驗(yàn)任務(wù)。今年4月中旬，機(jī)械鈉泵試驗(yàn)裝置系統(tǒng)（除鈉泵本體外）調(diào)試工作全部完成，具備進(jìn)鈉、啟泵條件，但鈉泵在組裝過程中發(fā)生盤車故障，給鈉泵制造廠家、原子能院鈉泵研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)帶來很大壓力。
原子能院快速組建故障處置團(tuán)隊(duì)，廠家、設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和安裝公司三方對盤車問題進(jìn)行集中攻關(guān)。經(jīng)過夜以繼日的工作，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)從設(shè)計(jì)、安裝、加工誤差等多方面入手，逐一排除故障原因，并在組裝現(xiàn)場對所有泵部件進(jìn)行了逐一拆解，z*終確定了故障原因。5月初，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)制定了詳細(xì)的回裝計(jì)劃，經(jīng)過25個(gè)不眠之夜和所有攻關(guān)人員加班加點(diǎn)的努力，終于在5月25日完成了鈉泵的回裝和調(diào)試。
機(jī)械鈉泵的成功啟動，為后續(xù)鈉泵的系列試驗(yàn)與考驗(yàn)，鈉流量計(jì)、鈉液位計(jì)等多種鈉儀表標(biāo)定與考驗(yàn)等奠定了良好的試驗(yàn)基礎(chǔ)。作為鈉冷快堆國產(chǎn)化設(shè)備的研發(fā)試驗(yàn)平臺，F(xiàn)202項(xiàng)目將做好后續(xù)各項(xiàng)工作，為實(shí)現(xiàn)示范快堆鈉設(shè)備國產(chǎn)化作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
附 : 啥是鈉機(jī)械泵?
鈉循環(huán)用泵有電磁泵及機(jī)械泵。電磁泵具有無泄漏的優(yōu)點(diǎn), 雖然效率低, 但流量控制簡單, 目前主要利用其容易控制流量的優(yōu)點(diǎn)使用于輔助系統(tǒng), 而對于大流量的主循環(huán)泵則采用效率高的機(jī)械泵。(外文名: mechanicalpump for Na)
1、具有長軸的立式泵
由于一次系統(tǒng)的N a-24或者N a-22帶有放射性, 所以有關(guān)機(jī)械和管道系統(tǒng)通常都安放在混凝上制的厚屏蔽板的下方。傳動裝置考慮到維修方便而放在板上, 因此是立軸泵。葉輪和傳動裝置之間用長軸連接, 故存在一長軸的加工精度、熱膨脹的消除、軸承的支承方式以及振動等問題。
2、鈉潤滑軸承
如果用油作為與鈉接觸的軸承的潤滑劑, 則在高溫的鈉液中就要引起反應(yīng)而污染鈉, 它的生成物有可能堵塞鈉的流道。而且生成碳化物對于構(gòu)件材料為奧氏體系的不銹鋼也有滲碳的危險(xiǎn)。所以軸承的潤滑不得不依靠鈉液本身。目前這種泵都采用靜力式鈉潤滑軸承。
使用靜力式軸承, 其中關(guān)鍵問題是為了形成鈉潤滑液膜, 必須選擇好軸和軸承的形狀及其間隙大小, 也要選擇好不至發(fā)生磨損和咬卡現(xiàn)象的軸和軸承零件的配合。
3、無泄漏軸封裝置
鈉如果漏到系統(tǒng)外與空氣中氧起反應(yīng),就要造成大災(zāi), 同時(shí)發(fā)生飛濺放射性物質(zhì)的危險(xiǎn)。因此, 機(jī)械式泵必須要有軸封裝置,不使鈉從軸伸部分漏出。軸封裝置有: ( 1 ) 在軸封處的鈉液使之冷卻凝固( 和轉(zhuǎn)軸接觸的一部分溶融的鈉液起潤滑作用) , 以此保持密封, 屬于冷凝密封裝置。( 2 ) 軸伸部分設(shè)在復(fù)蓋在鈉液面上的惰性氣體保護(hù)層的上部, 采用機(jī)械密封以防止惰性氣體及鈉蒸氣的泄漏, 成為自由液面型密封裝置。在初始階段曾采用過前一種密封形式, z*近則完全采用后一種形式。自由液面型裝置, 存在著鈉蒸發(fā)及由此而產(chǎn)生的咬卡等問題。
采用機(jī)械密封時(shí)潤滑油一般沒有泄漏, 對氣壓也有軸封作用, 但有必要做成耐熱性結(jié)構(gòu)。即使萬一潤滑油從機(jī)械密封處泄漏, 也必須予以排除, 決不能讓它與鈉接觸。這樣潤滑系統(tǒng)由于容易出事故而成為一個(gè)重要的問題。
4、熱膨脹和熱變形
應(yīng)當(dāng)考慮消除轉(zhuǎn)動部件和固定部件之間產(chǎn)生的熱變形的結(jié)構(gòu), 以及為了冷卻和隔熱的裝置。因?yàn)檗D(zhuǎn)軸長, 即使微小的變形也會引起振動和咬卡現(xiàn)象。
5、抽出內(nèi)件的結(jié)構(gòu)
為了維修方便, 必須能將鈉液排凈, 并使軸連同葉輪等主要內(nèi)件能夠抽出。這樣一來, 泵殼和軸封部分的泄漏量就要大些, 再加上充分考慮變形, 則必須從結(jié)構(gòu)、零件的加工及配合精度等方面加以解決。
6、泵的材質(zhì)
用于一次系統(tǒng)的泵, 全以奧氏體系不銹鋼為主, 在二次系統(tǒng)用的泵也有應(yīng)用鉻鋁鋼材料的。鈉潤滑的軸以及軸承, 考慮到與鈉的共存性, 采用奧氏體不銹鋼、斯太立特鎢鉻鉆合金、科羅莫尼銅鎳合金以及耐蝕耐熱鎳基合金的組合。
7、轉(zhuǎn)數(shù)的控制
由于在反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)鈉回路中的大型鈉閥門存在不少問題, 因此應(yīng)以力求避免使用閥門為原則, 而靠控制泵的轉(zhuǎn)數(shù)來調(diào)節(jié)流量。
8、預(yù)熱
當(dāng)鈉充滿泵時(shí), s*先必須將泵預(yù)熱到鈉融點(diǎn)(約98 t ) 以上。由于泵殼形狀復(fù)雜,如果加熱不均勻, 勢必會產(chǎn)生變形, 因此要設(shè)計(jì)均勻加熱的方法。
