当地时间6月12日,值中国AP1000自主化依托项目第29次高层季度协调会在美国召开之际,依托项目联合采购方——国家核电技术公司与三门核电、海阳核电项目业主在AP1000屏蔽电机主泵(以下简称主泵)的制造商美国EMD工厂见证了主泵第3次工程耐久性试验后零部件拆解、测量的情况。联合采购方对主泵推力轴承、径向轴承、定子、转子以及水力部件逐一进行了仔细查看,并听取了西屋公司和EMD的工作汇报。
试验数据和拆检结果显示,主泵的电气、水力和惰转性能均符合规格书要求,推力轴承表面情况符合预期,紧固件预紧力保持良好。西屋和EMD确认,对AP1000主泵进行的设计修改是有效的,性能达到设计要求。
依托项目联合采购方在主泵台架前合影
主泵在完成必要的准备工作后,将运往中国依托项目现场。同样的主泵也将用于美国VC Summer核电站和Vogtle核电站在建的4台AP1000机组。
由美国EMD公司设计和制造的AP1000核电主泵从2015年2月25日开始第3次工程与耐久试验,至5月20日顺利完成试验,共历时85天。试验期间共完成了包括冷态性能试验、热态性能试验、温升和电气平衡试验(热停堆)、服役循环试验、失电试验、失去外部冷却水试验、反转运行试验等全部15项试验项目,累计运行1686.9小时(其中60Hz全转速下运行543.4小时),在各种工况下启停626次。试验后,EMD对主泵进行了零部件拆解和检测。中国国家核安全局全程参与并见证了试验过程。
主泵设计制造技术是美国EMD公司对我国AP1000技转的主要内容之一。沈鼓集团核电泵业公司、哈电集团动力装备公司是主泵技转对象,同时也作为EMD的分包商,负责依托项目16台主泵部分零部件及2台追加主泵整机的分包制造。两家公司通过消化吸收技转文件、软件,派遣技术人员赴美培训以及接受技术服务等形式消化吸收技术,并通过分包制造实践,基本掌握了AP1000主泵制造技术。目前,16台主泵零部件分包制造已全部完成,正在推进2台追加主泵的整机制造。沈鼓和哈电共同组建了联合装配团队,正在进行装配、试验的技术准备工作。沈鼓核电泵业公司建成了主泵全流量试验台架并通过了可用性验证试验。
AP1000主泵是一种世界先进的立式、单极、离心式、整体封闭式屏蔽电机泵,作为AP1000核电机组最重要的核心设备之一,它取消了常规轴密封系统,简化了主泵仪控系统,消除了冷却剂泄漏隐患,大大提高了安全性和运行可靠性。
为了确保AP1000主泵60年安全可靠运行,西屋和制造商EMD公司制定了极为严格甚至苛刻的设计标准和试验验证标准——无论是在主泵的设计、零部件材料还是制造精度、生产工艺方面,都突破以往的通用标准,提出了最高标准的要求,并要求必须满足包括失水试验在内的各种苛刻的热瞬态试验,堪称世界之最。
AP1000首台屏蔽主泵于2007—2009年完成制造,2009—2012年先后成功地完成工程试验和耐久性试验,标志着屏蔽主泵研制基本取得成功。
此后,主泵在制造过程中陆续发生了一些波折。一是分包商制造质量管控的问题,随着EMD对分包商制造进一步严格质量管控得到解决。二是在进行极端苛刻条件下的失水试验时,发现轴承部件抵抗热瞬态冲击能力需要加强。为此,西屋、EMD对主泵运转控制和硬件结构进行进一步改进,并取得成功。
此后,西屋、EMD开展第2次工程与耐久性试验,过程中出现推力瓦的卡件局部疲劳断裂。在查明原因、改进设计和完成验证试验后,2015年2月25日重新开始第3次工程与耐久试验,至5月20日顺利、成功完成试验。