百万级核电站发电机氢气密封瓦加工工艺分析
焦钰博
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焦钰博,. 百万级核电站发电机氢气密封瓦加工工艺分析[J]. 核工业与技术,2025.4. DOI:10.12721/ccn.2025.157141.
摘要:
密封瓦的加工质量,关系着百万级核电站发电机的生产运行,对于其加工工艺有着严格的要求。密封瓦加工工艺的改进和完善,可以有效提高密封瓦的性能,充分发挥其防控氢气泄漏的功能,降低事故发生风险。基于此,本文围绕着核电站发电机氢气密封瓦展开讨论,分析其工作原理,对于其工作运行中的常见问题进行总结,探讨密封瓦加工工艺的改进措施。
关键词: 百万级核电站发电机氢气密封瓦加工工艺
DOI:10.12721/ccn.2025.157141
基金资助:

前言:百万级核电站发电机的工作、运行过程中,氢气泄漏问题的发生,容易引发安全事故,存在着爆炸风险,需要采取有效的防控措施。密封瓦的应用,可以将氢气与外界空气隔绝,减少氢气泄漏,为机组的安全运行提供良好的保障。为了提高发电机内氢气漏出的防控的效果,需要考虑到影响发电机氢气泄漏的相关因素采取先进的加工工艺,进行密封瓦的加工、制造,充分发挥其密封作用,减少氢气泄漏问题对于核电站生产运行安全的影响。

1.密封瓦的工作原理

在百万级核电站的生产运行的过程中,应该将安全问题放在首位,需要加强对安全隐患的排查,严格进行风险因素的防控。在百万级核电站的安全管理中,针对发电机的氢气泄漏问题,应该引起足够的重视。密封瓦是百万级核电站发电机中的重要装置,主要用于防控氢气泄漏,减少氢气与外部空气接触,进而降低安全事故的发生风险。在百万级核电站发电机中,应用单环双流式密封瓦。在密封瓦内,存在着两条油道(空侧、氢侧),各自对应一个循环油路。利用压力平衡阀,对于油压进行调节和控制,使氢侧油路的油压相对更高。当氢侧油路的油压更高时,可以防止外界空气进入到发电机内部,避免与氢气解除。在密封瓦的侧面,利用一路浮动油,平衡油的压差,为密封瓦浮动提供支持[1]

2.发电机氢气密封瓦工作运行中的常见问题

2.1径向间隙、轴向间隙不符合标准

发电机氢气密封瓦的加工,需要按照规定的标准,对于径向间隙、轴向间隙进行控制,进而保障其密封效果。径向间隙、轴向间隙不符合标准,会影响密封瓦的密封效果,不利于发电机的安全、稳定运行。在长期、持续的工作运行中,密封瓦发生一定程度的磨损,进而导致径向间隙增加。在径向间隙高于标准(0.20~0.25ram)时,无法正常形成密封油油膜,发动机内氢气经由间隙泄漏,产生安全隐患问题,增加事故发生风险。检查密封瓦的轴向间隙,确认其是否存在超出或低于标准(0.45~0.77ram)的情况。在间隙过大或过小的情况,密封环(空侧、氢侧)无法与密封瓦座侧面靠紧,进而形成较大的间隙。在瓦座间隙过大的情况下,会导致部分密封油的损失,出现密封效果下降的情况。

2.2密封瓦座破损

在发电机的氢气密封瓦中,密封瓦座发挥着重要的功能和作用。密封瓦座的垫片具有耐油、绝缘的特点,使瓦座和端盖良好的接合,予以密封、固定处理。在密封瓦座发生破损后,瓦座与端盖接合面的密封效果下降,容易出现氢气泄漏的问题。密封瓦座、中间环等部件的装配过程中,由于操作不当,导致关键部件发生变形,出现结合面破损的情况下,容易形成间隙,密封性往往较差,增加了漏氢的发生风险。

3.密封瓦加工过程中的质量问题

在密封瓦的加工过程中,受到多方面因素的影响,导致质量问题的产生,进而影响密封瓦在发电机中的应用效果。密封瓦加工期间,使用青铜合金铸件作为备件。在外部应力的作用下,密封瓦备件出现变形的情况,会在一定程度上影响密封瓦的性能。温度的变化,会引起密封瓦备件尺寸的改变。无可控恒温条件下,难以有效控制密封瓦与转子配合间隙。另外,在加工期间,局部温度过高时,密封瓦容易发生变形,导致产品质量的下降,影响其密封效果。

4.密封瓦加工工艺

密封瓦加工工艺的改进,可以有效提高加工质量,保障密封瓦安全、稳定的应用于百万级核电站发电机中,有效防控氢气泄漏,降低发电机漏氢量。作为发电机中的精密设备,在密封瓦加工的过程中,对于加工工艺有着十分严格的要求。

4.1 密封瓦备件加工工装的应用

在密封瓦备件加工工装中,主要由专用工具底盘、水平固定挡块装置、厚度测量槽以及防旋转限位挡块装置组成。使用精度高的立式车床,针对密封瓦备件进行加工,在水平、垂直移动的过程中,需要保障其平直度。在上下表面、内表面的加工过程中,需要与密封瓦槽、轴颈进行配合。利用密封瓦备件加工工装,无需进行车床夹持,降低密封瓦受到的作用力,避免发生变形。密封瓦备件加工工装的应用,可以进一步提高加工精度。在加工的过程中,按照密封瓦的实际尺寸,合理机进行设计。利用各个槽道,对于加工过程中的密封瓦进行测量,测定其厚度值。利用挡块装置,适当紧固密封瓦,避免在加工期间发生移动、旋转,减少产生应力变形的问题。与此同时,还需要进行变形量的监测。根据具体的变形量,对于加工工艺做出相应的调整[2]

4.2精准测量

考虑到温度条件对于密封瓦加工的影响,加强对加工时温度条件的调节和控制。在不同的温度条件下,针对精加工尺寸进行修正。该过程中,需要具体掌握密封瓦备件内径、线性膨胀系数(密封瓦、内径千分尺)、温度(密封瓦、内径千分尺)的基础条件,进而计算修正量。在此基础上,明确修正值与修正量的关系。密封瓦的修正值是修正量与内径测量值之和。精确测量轴颈部位,测定轴径

尺寸,经多次、反复的测量后,确认测量结果是否存在偏差。根据轴径、密封瓦配合间隙等数值,确定修正值、修正量以及内径测量值等数值。在密封瓦备件的加工过程中,需要经过粗车、精车过程,并进行倒角处理,充分保障密封瓦的加工质量。

结论:综上所述,在百万级核电站发电机中,密封瓦发挥着重要的功能和作用,通过防控氢气泄漏,保障机组的安全、稳定运行,降低安全事故发生风险。密封瓦的加工质量,关系着核电站发电机的运行安全,需要严格进行管理。根据密封瓦的工作原理,应用先进的加工工艺,将径向间隙、轴向间隙控制在标准范围,预防相关部件的破损,进而达到良好的密封效果。在密封瓦加工的过程中,需要应用密封瓦备件加工工装,同时精准进行测量,有效保障其加工质量,满足核电站发电机安全、稳定运行的相关需求。

参考文献:

[1]崔晓雷,沈和彪. 百万级核电站发电机氢气密封瓦加工工艺研究[J]. 电工技术,2021,(23):181-182.

[2]许文君,王成木,岳婷,等. 氢冷发电机双流环密封瓦改进设计及数值模拟[J]. 大电机技术,2020,(04):39-44.

作者一姓名:焦钰博 ;性别:男  ; 出生年月:1995.1 ;籍贯(具体到市)山东省威海市:  民族: 汉族  ;最高学历:本科 ;目前职称:助理工程师 ;研究方向:电站

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