某核電應急柴油機冷干機露點高故障分析與處理

文棟棟，余 浩

（1.中國核電工程有限公司華東分公司，浙江海鹽 314303；2.江蘇核電有限公司，江蘇連云港 222042）

0 引言

應急柴油機是核電站最重要的安全設施之一，對核電站的安全起著至關重要的作用。冷干機是應急柴油發機的關鍵重要設備，其性能直接決定應急柴油機的應急響應能力。下面所探討的既定冷干機，型號DHP 0315AX，制冷劑R407C，工質壓縮空氣，露點溫度標準范圍0～10。

1 故障現象

在某核電應急柴油機壓縮空氣起動系統設備單體調試試驗過程中，A 列冷干機顯示露點溫度高，露點溫度19，超出標準范圍，相同條件下，B 列冷干機顯示露點溫度正常，露點溫度2，在標準范圍內，壓縮空氣起動系統設備單體調試試驗被迫中止。

2 故障分析

應急柴油機壓縮空氣起動系統主要由空壓機組、空氣瓶和管道組成，當空氣瓶壓力達到38 bar（3.8 MPa）時，空運機組自動停運?？者\機組設置有A 和B 兩列，A 列和B 列互為獨立和備用。

冷干機工作原理和普通制冷空調工作原理相似，主要由壓縮空氣系統和制冷系統兩部分組成（圖1）。當冷干機負載發生態變化時，系統中制冷劑的循環量將通過熱氣旁通閥實時進行調整。

圖1 工作流程

2.1 可能原因

根據故障現象，結合冷干機工作原理，分析認為A 列冷干機露點溫度高故障的可能原因有：淤環境溫度高或廠房通風效果不佳；于壓縮空氣溫度高或壓力低；盂壓縮空氣流量過大；榆制冷回路中沒有制冷劑或制冷劑量不足；虞熱氣旁通閥開度不正確；愚露點溫度傳感器工作異常；輿冷干機未工作；余壓縮機未工作；俞冷凝器臟或冷凝器風機未工作；逾冷干機疏水異常。

2.2 原因排查

2.2.1 環境溫度高或廠房通風效果不佳作

A 列冷干機位于與B 列冷干機同一廠房的相鄰位置，B 列冷干機和A 列冷干機調試試驗前后相差僅10 min，故可認為B列冷干機和A 列冷干機調試試驗處于相同條件。

故可排除環境溫度高或廠房通風效果不佳是導致冷干機露點溫度高故障的可能原因。

2.2.2 壓縮空氣溫度高或壓力低

關閉空氣瓶出口截止閥，檢查確認空氣瓶疏水閥已關閉，啟動A 列空壓機組，在A 列空壓機組自動停運時刻，使用紅外線測溫儀測量得冷干機壓縮空氣進口處溫度為47，讀取得空壓機氣缸出口處壓力為38 bar，同時記錄空氣瓶充氣時間。

打開空氣瓶出口截止閥，將空氣瓶排空。關閉空氣瓶出口截止閥，啟動B 列空壓機組，在B 列空壓機組自動停運時刻，使用紅外線測溫儀測量得冷干機壓縮空氣進口處溫度為46，讀取得空壓機氣缸出口處壓力為38 bar，同時記錄空氣瓶充氣時間，打開空氣瓶出口截止閥，將空氣瓶排空。

在相同條件下，A 列冷干機和B 列冷干機進口壓縮空氣溫度和壓力幾乎相同。所以，可以排除壓縮空氣溫度高或壓力低導致冷干機露點溫度高故障的原因。

2.2.3 壓縮空氣流量過大

在2.2.2 工序中，A 列空壓機組運行時空氣瓶充氣時間為42 min，B 列空壓機組運行時空氣瓶充氣時間為41 min。在相同條件下，A 列空壓機組和B 列空壓機組充氣時間幾乎相同，且滿足技術規格書和設計文件要求。所以可以排除壓縮空氣流量過大是導致冷干機露點溫度高故障的可能原因。

2.2.4 制冷劑初查

查閱該冷干機出廠試驗報告，報告顯示試驗結果合格，因此初步排除制冷回路中沒有制冷劑或制冷劑量不足的可能原因。

2.2.5 熱氣旁通閥開度不正確

熱氣旁通閥在工廠調試試驗階段已被調整至設計開度，通常情況下，熱氣旁通閥在出廠后不需要進行調整。當A 列空壓機組表面溫度下降至環境溫度時，拆開冷干機上蓋板，檢查確認熱氣旁通閥保護螺栓標記無被動作過的痕跡。因此，可以基本上排除熱氣旁通閥開度不正確是導致冷干機露點溫度高的原因。

2.2.6 露點溫度傳感器工作異常

拆出冷干機溫度傳感器外保溫層，啟動A 列空壓機組，使用紅外線測溫儀測得冷干機溫度傳感器安裝處銅管實際溫度19.5，溫度傳感器顯示溫度19，檢查確認溫度傳感器正常，停運A 列空壓機組，更換溫度傳感器導熱潤滑脂，回裝溫度傳感器。

故可排除露點溫度傳感器工作異常是導致冷干機露點溫度高故障的可能原因。

2.2.7 冷干機未工作

打開空氣瓶出口截止閥，啟動A 列空壓機組，檢查確認A列冷干機處于工作狀態，停運A 列空壓機組。因此，可以排除冷干機未工作是導致冷干機露點溫度高故障的可能原因。

2.2.8 壓縮機未工作

關閉空氣瓶出口截止閥，啟動A 列空壓機組，檢查發現A列冷干機壓縮機未工作，停運A 列空壓機組，檢查確認電纜接線正確。

壓縮機啟停受壓縮機溫度保護開關和壓縮機壓力保護開關控制，手動復位溫度保護開關和壓縮機壓力保護開關，啟動A列空壓機組，檢查發現冷干機壓縮機已投入工作，但冷干機依然顯示露點溫度高，冷干機控制面板依然顯示露點溫度為19，停運A 列空壓機組。

可以判定，冷干機壓縮機未工作是導致冷干機露點溫度高故障的可能原因之一。

2.2.9 冷凝器臟或冷凝器風機未工作

檢查確認冷凝器外表面未沉積灰塵、保溫棉、柳絮等影響換熱效率的異物。

啟動A 列空壓機組，檢查發現冷凝器風機未工作，停運A列空壓機組。檢查確認冷凝器風機電纜接線正確，拆掉風扇壓力傳感器保溫層，拆除傳感器，聯系儀控人員進行校驗，校驗確認傳感器工作正常，更換壓力傳感器導熱潤滑脂，回裝壓力傳感器。啟動A 列空壓機組，檢查發現冷凝器風機依然未工作，停運A 列空壓機組。

因此可以排除冷凝器臟是導致冷干機露點溫度高故障的可能原因，但可以判定冷凝器風機未工作是導致冷干機露點溫度高故障的可能原因。

2.2.10 冷干機疏水異常

啟動A 列空壓機組，檢查確認冷干機疏水正常，停運空壓機組。故可以排除冷干機疏水異常是導致冷干機露點溫度高故障的可能原因。

2.2.11 制冷劑復查

啟動A 列空壓機組，檢查發現機壓縮機未運轉，使用紅外線測溫儀測量得壓縮機進、出口銅管溫度高達到65、74，同時冷凝風機一直未啟動，停運A 列空壓機組。

檢查發現冷干機壓縮機進口、出口均溫度高，則說明制冷劑在運行過程中對壓縮機冷卻效果差或完全沒有冷卻效果。

使用雙頭氟表對冷干機內制冷劑進行檢測，檢測發現管路內部壓力為零，說明制冷回路中沒有制冷劑。因此可以判定，制冷回路中沒有制冷劑是導致冷干機露點溫度高故障的根本原因。

綜上所述，冷干機露點溫度故障的根本原因為制冷回路中沒有制冷劑，促成原因為冷干機壓縮機和冷凝器風機未工作。

3 處理措施

鑒于該冷干機處于安裝調試階段，將該故障現象和原因分析檢查過程反饋給設備廠家。

設備廠家完全認可對該檢查過程和分析結論，考慮到該冷干機出廠驗收試驗結果合格。設備廠家分析認為，制冷回路中沒有制冷劑的原因為運輸過程中因振動、碰撞等原因導致制冷劑輕微滲漏，無法排除隨著運行時間的增加目前未發生滲漏的地方發生滲漏故障。所以，設備廠家最終決定向客戶重新提供一臺冷干機對故障冷干機進行更換。

4 結束語

冷干機露點溫度高故障，故障原因眾多、分析過程亦很復雜，遇到故障時需對故障現象進行仔細觀察，需對各種原因逐項進行分析與排查，過程中需保持質疑的工作態度，必要時需要對已排除的可能原因進行復查，采用切實有效的方法進行處理，方可徹底排除故障。