Фізичне обґрунтування завдання автоматичної діагностики систем механічного ущільнення валу головних циркуляційних насосів АЕС

А. В. Носовський, Г. І. Шараєвський, H. М. Фіалко, І. Г. Шараєвський,
Л. Б. Зімін

Інститут проблем безпеки АЕС НАН України,
вул. Лисогірська, 12, Київ, 03028, Україна

DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.19.3.4

Анотація

Проаналізовано гідромеханічні та теплофізичні умови функціонування розділового ступеня системи механічного ущільнення валу головних циркуляційних насосів першого контуру ядерних реакторів водо-водяного типу. Розглянуто типові конструкції та досвід експлуатації ущільнень валів торцевого типу. Визначено фізичні особливості перебігу процесів, що супроводжують напірне водяне змащування капілярного щілинного каналу в парі тертя трибоспряження ущільнюючих кілець. Виявлено основні причини пошкоджуваності та відмов системи механічного ущільнення валу. Розроблено фізичну модель зони мікроконтактів поверхонь кілець та теплогідравлічну модель капілярного щілинного мікроканалу в зоні трибоспряження контактних кілець торцевого ущільнення розділового ступеня. Відзначено необхідність вивчення можливості використання даних наявних систем стосовно перепаду тиску ущільнюючої води на розділовому ступені для контролю та прогнозу технічного стану системи механічного ущільнення валу.

Ключові слова: головний циркуляційний насос, механічне ущільнення валу, розділовий ступінь, трибоспряження, капілярний щілинний зазор, скипання запираючої води.

Список використаної літератури

1. Будов В. М. Насосы АЭС / В. М. Будов. — М. : Энергоа-томиздат. — 1986. — 408 с.

2. Кириленко О. В. Комплексний аналіз аварійних ситуацій генеруючого обладнання електростанцій / О. В. Кириленко, Г. М. Федоренко, О. Г. Кенсицький // Сб. докл. третьей науч. — практ. конф. «Повышение безопасности и эффективности атомной энергетики» (Одесса, 24-28 сент. 2013 г.). — Одесса : НПУ «Энергоатом» ООО, 2013. — С. 203-2015.

3. Майер Э. Торцевые уплотнения / Э. Майер; пер. с нем. — М. : Машиностроение, 1978. — 288 с.

4. Голубев А. И. Торцевые уплотнения вращающихся валов / А. И. Голубев. — [2-е изд., перераб. и доп.]. — М. : Машиностроение, 1974. — 212 с.

5. Мур Д. Основы и применение триботехники / Д. Мур. — М. : Мир, 1978. — 487 с.

6. Торцовые уплотнения аппаратов химических производств / Г. В. Антипин, М. Т. Банников, А. Д. Домашнев и др. — М. : Машиностроение, 1984. — 112 с.

7. Теплофизика безопасности атомных электростанций / А. А. Ключников, И. Г. Шараевский, H. М. Фиалко, Л. Б. Зимин, Г. И. Шараевский / Ин-т проблем безопасности АЭС НАН Украины, 2010. — 484 с.

8. Теплофизика надежности активных зон / А. А. Ключников, И. Г. Шараевский, H. М. Фиалко, Л. Б. Зимин, Г. И. Шараевский / Ин-т проблем безопасности АЭС НАН Украины, 2015. — 772 с.

9. Теплофизика ресурса ядерных энергоустановок / А. В. Носовский, И. Г. Шараевский, H. М. Фиалко, Л. Б. Зимин, Г. И. Шараевский. — Ин-т проблем безопасности АЭС НАН Украины. — 2017. — 624 с.

10. Теплофизика повреждений реакторных установок / А. А. Ключников, И. Г. Шараевский, H. М. Фиалко, Л. Б. Зимин, Н. И. Шараевская. — Ин-т проблем безопасности АЭС НАН Украины. — 2013. — 528 с.

11. Уплотнения и уплотнительная техника: справочник / Л. А. Кондаков, А. И. Голубев, В. Б. Овандер и др.; под общ. ред. А. И. Голубева, Л. А. Кондакова. — М. : Машиностроение, 1986. — 464 с.

12. Барабанов А. С. Силицированный графит / А. С. Барабанов, В. Н. Костиков. — М. : Металлургия, 1977. — 208 с.

13. Lebeck А. О. Hydrodynamic lubrication in wavy contacting face seals — a two-dimensional model / A. O. Lebeck // Journal of Lubrication Tech. — Vol. 103. — No. 4. — P. 578-586. Doi: 10.1115/1.3251742.

Повна саття (PDF)