秦山核电主泵泵体软保温的改造设计

秦山核电主泵泵体软保温的改造设计

上海核工程研究设计研有限公司上海市200233

摘要:本文对秦山核电有限公司主泵泵体软保温的改造设计进行了相关介绍,通过本次改造能有效防止热量损失而导致降低反应堆运行的经济性,同时该保温套拆装方便,减少了维修时间,极大方便了检修工作。

关键词:主泵,软保温设计,经济性,方便检修

1引言

1.1、概述

秦山核电有限公司保温经过多年使用,因其在每年检修时需进行拆装及材料老化等原因,造成其无法达到现场所需的保温效果。

2008年2月6日下午01#厂房主泵B泵局部保温层冒烟,检查发现从该房间主泵泵体下部保温层内有不间断的油气烟雾持续冒出(此时的主泵泵体表面温度已达到280度左右),对泵体冒烟部位的金属不锈钢铁皮进行拆除后发现该部位的保温层已被油料基本浸透并已经可以看到明火,30公分厚度的保温层(保温棉)已被烧穿,阴燃部位约有0.5平方左右(见图2-1)。在拆除阴燃部位保温层时可以看到,紧靠泵体的保温棉已被烧成碳化,燃烧程度相当严重,被拆除的保温棉上很多都有火星。

图2-1保温阴燃

Fig.2-1smolderofthermalretardation

起火原因主要如下:虽核级硅酸盐保温棉为不燃物,但是在保温层内浸泡润滑油后(主泵润滑油为BPTHB46#,闪点为:220℃),经主系统280℃高温烘烤,加上外界有氧空气,使保温棉内油料产生燃烧,导致保温棉阴燃。

由于秦山核电公司主泵A、B泵体表面结构较为复杂,支撑与接管较多,操作空间比较狭小,考虑到软保温具有成型容易、拆装快捷、便于贮存,价格较金属保温较为低廉等优点,故在本次设计中选用软保温。

3、设计与计算

3.1、保温层厚度计算

按秦山核电公司要求,改造完成后,在主泵泵体温度达到最高为290℃时,并在泵房温度不大于40℃时,其保温层外表面温度≤50℃;

本次计算根据秦山核电公司提供的相关参数及GB50246-97《工业设备及管道绝热工程设计规范》进行计算,为保温层设计提供参考。

3.1.1、相关参数

Q—以每平方米绝外表面积表示的热层热损失量(W/m2)

T0—运行时介质温度,为管道外壁温度(℃):T0=290℃

Ta—环境温度(℃):Ta=40℃

Ts—绝热层表面温度(℃):

δ—绝热层厚度(m):

D0—设备本体外径(m):D0=2.88m

D1—绝热层外径(m):

as—保温结构表面放热系数(W/(m2•℃))

W—平均风速(m/s)W=0.2m/s

λ—保温材料导热系数(W/(m•℃)):λ=0.086W/(m•℃)

3.1.2、计算

由于主泵本体类似筒体,按GB50246中筒体单层保温进行简化计算。

表3-1根据公式用来计算保温层厚度excel表格

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