Сборник директивных материалов по эксплуатации теплотехнической части - Предупреждение повреждений всасывающих коллекторов питательных насосов с К-300-240 и Т-250

Предупреждение повреждений всасывающих коллекторов питательных насосов на энергоблоках с турбинами К-300-240 и Т-250/300-240
В 1973 — 1976 гг. на ряде электростанций с турбинами 300 МВт при отключении энергоблоков неоднократно отмечалось недопустимое повышение давления во всасывающем коллекторе питательных насосов, которое приводило к повреждению трубопроводов за бустерным насосом, фланцевых соединений и арматуры.
Анализ работы тракта питательной воды показывает, что при отказе (зависании или неплотной посадке) обратных клапанов, устанавливаемых на стороне нагнетания питательных насосов, на стороне всасывания давление воды может повыситься до недопустимых значений.
Это происходит в том случае, если обратный клапан не закрывается при останове одного питательного насоса, когда другой насос не работает и не запускается. Значение повышения давления определяется температурой питательной воды на выходе из ПВД в момент останова питательного насоса и может достигнуть на энергоблоках 300 МВт 6 МПа (60 кгс/см²).
Если в момент останова энергоблок работал с максимальной нагрузкой, то в трубопроводе питательной воды (от ПВД до обратных клапанов перед котлом) будет находиться около 4 м³ воды с температурой до 275 °С. Через 10 с после прекращения подачи пара на ПТН, когда давление воды за насосом снизится до 6 МПа (60 кгс/см²) в трубопроводе за ПВД начнется процесс вскипания и питательная вода обратным током будет выдавливаться через аварийные обводы ПВД и ПТН во всасывающий коллектор. При этом снижение давления питательной воды за ПВД до 5 МПа (50 кгс/см²) и температуры до 262,7 °С освободит тепло, достаточное для выпара 100 кг воды и заполнения объема около 4 м³. Процессы вскипания и повышения давления во всасывающем патрубке питательных насосов происходят с большой скоростью (практически мгновенно) и поэтому протечки воды через концевые уплотнения насосов и линии рециркуляции при значительных неплотностях обратных клапанов не могут предотвратить аварийной ситуации.
Отказы обратных клапанов отмечались на энергоблоках, где установлены клапаны как производства ЛМЗ, так и ЧЗЭМ. При этом в обоих случаях причиной зависания обратных клапанов явились технологические дефекты изготовления, приводящие к появлению несимметричных усилий, выбиранию зазоров и заклиниванию клапанов в открытом положении.
Учитывая высокие требования, предъявляемые к надежности узла обратных клапанов питательных насосов, на всех действующих энергоблоках с турбинами К-300-240 и Т-250/300-240, а также на. энергоблоках других мощностей с отдельно установленными бустерными насосами необходимо:

1.             Установить дополнительный обратный клапан на общей питательной магистрали перед ПВД за питательными насосами. Тип клапана и место его установки принять по аналогии с обратным клапаном,  установленным перед котлом. В случае применения другого клапана его тип и место установки должны быть согласованы с проектными организациями.

1. Во время текущего и капитального ремонтов энергоблока выполнить следующие реконструктивные работы:

а)    на обратных клапанах конструкции ЛМЗ нижнюю часть направляющих ребер клапана расточить до диаметра 315 мм на высоту 55 мм для исключения образования выступа при износе направляющих ребер (рис. 4.1);
б)    на обратных клапанах конструкции ЧЗЭМ:
ограничить ход на открытие тарелки клапана путем приварки дополнительного упора 3 (рис. 4.2) на рычаг тарелки;
в верхнем положении тарелки клапана обеспечить зазор 4 мм между корпусом и тарелкой снятием металла с корпуса и гаек крепления тарелки;

Рис. 4.1, Расточка направляющих ребер в корпусе обратного клапана ЛМЗ.

Рис. 4.2. Обратный клапан ЧЗЭМ.
1 — корпус; 2 - гайка крепления оси тарелки; 3 - упор.
увеличить зазор а до 4 мм путем снятия металла с корпуса обратного клапана.

1. В период текущих и капитальных ремонтов энергоблока проводить ревизию обратных клапанов с целью выявления износа направляющих деталей корпуса и подвижных деталей тарелки. При обнаружении указанных дефектов изношенные поверхности наплавлять электродами аустенитного класса (типа ЦН-6).
2. Проверку плотности обратных клапанов питательных насосов проводить 1 раз в месяц по схеме, приведенной на рис. 4.3, и нижеизложенной методике:

а) проверка плотности обратного клапана ПТН проводится после включения ПЭН при закрытой задвижке 1 и остановленном ПТН.

Рис. 4.3. Схема проверки плотности обратных клапанов питательных насосов.
1 — 4 — задвижки; 5 — вентили; 6 — труба диаметром 28 х 3,5 мм из стали 20 (прокладывается по месту); 7 — дроссельная шайба из стали 20.

Рис. 4.4. Зависимость протечек через обратный клапан от давления.
Проверка плотности обратного клапана ПЭН проводится после включения ПТН при закрытой задвижке 2, остановленном и выведенном из резерва ПЭН.
Задвижки 3 и 4 должны быть открыты;
б) для проверки плотности обратных клапанов необходимо полностью открыть вентили 5 (Dy 20 Мм, Ру 380 кгс/см²) и измерить перепад давлений ΔΡ на дроссельной шайбе, сравнивая показания манометров P1 и P2,
в) после окончания проверки вентили 5 должны быть закрыты;
г) протечки Gnp через обратные клапаны в рабочих условиях (Рпит = 320 кгс/см²) следует оценивать в соответствии с рис. 4.4;
д) при протечках воды через обратные клапаны 5—10 т/ч при ближайшем останове энергоблока провести ревизию обратных клапанов и устранить протечки. При протечках более 10 т/ч эксплуатация энергоблоков не допускается.