核电厂DEG冷水机组导叶连杆卡涩原因分析

核电厂 DEG冷水机组导叶连杆卡涩原因分析

李坚 高周玉 曹鹏

海南核电有限公司 572733

摘要：导叶安装在压缩机入口，采用步进电机链条驱动导叶连接杆组件，连接杆组件处设置填料密封，连接杆组件与导叶组件采用关节轴承连接。通过调整导叶开度大小控制制冷剂流量，进而控制制冷量，当导叶发生卡涩时，开度受到制约，制冷量也会受到影响。

关键词：导叶、连接杆组件、关节轴承、开度、卡涩、制冷量

一、事件描述

2020年12月2日，DEG修后试验启动机组后发现控制屏显示导叶开度已达到50%，但是冷冻水出水温度未见下降，经检查发现导叶实际开度只有10%左右。随后将情况反馈主控，开紧急票对导叶进行检查，手动打开导叶至10%开度时，出现卡涩现象，需用较大的力才可继续开大。12月5日-14日，对导叶及其连杆组件进行拆卸检查，发现导叶连杆万向轴承固定螺栓断裂，导叶传动块有磕碰痕迹。

二、导叶组件工作原理

冷水机组制冷量控制是用装在压缩机进口处导叶的开度大小来控制压缩机吸入制冷剂蒸气的流量，从而控制制冷机的制冷量。

冷水机组采用微电脑自动控制，可以根据冷量负荷大小，自动判断并确定导叶的开度。机组的输出冷量是根据负荷变化来确定的，微电脑根据冷水出口温度对压缩机的加载、减载阀进行PID 调节，使机组冷水出口温度稳定在设定值上，从而达到节能、稳定的运行目的。驱动压缩机进口可调导叶的电动执行器，其内部的全开、全闭限位开关和外部的连杆，在制造厂己调整好，现场不需要再做调整。该可调导叶根据需保持DEG 冷冻水出水温度恒定，由微机控制系统通过采集的温度变化信号输出指令，控制电动执行器的机械旋转方向，通过连杆和链轮来实现导叶的开、闭动作，亦可手动操作，最终实现对制冷量的调节。

图一：导叶结构图

三、导叶卡涩故障排查处理与分析

12月5日-14日，对导叶及其连杆组件进行拆卸检查，发现导叶连杆万向关节轴承固定螺栓断裂，导叶传动块有磕碰痕迹。关节轴承连接螺栓存在弯曲，经分析为受剪切大过大导致断裂，连接螺栓断裂后连接杆组件空转，无法带动导叶开关动作。

根据现场缺陷情况，经零部件组装模拟动作，判断为关节轴承未正确套入导叶组件传动销中，而是插入在传动销与导叶组件传动块之间。导叶连接杆朝开的方向旋转，关节轴承仍可推动传动块使导叶打开，但在关节轴承与传动块刚接触的地方会存在挤压导致卡涩，与修后试验时手动动作在10%开度卡涩现象吻合，关节轴承外壳与传动块棱角上伤痕吻合。导叶连接杆朝关的方向旋转，关节轴承仍可推动传动销使导叶关闭，因是球面接触，不会存在挤压卡涩，与修后试验时手动动作关闭形成没有卡涩现象吻合。因连接杆组件回装角度错误，导致多次及长时间手动或者电动动作导叶过程中关节轴承螺栓受剪切力
过大，疲劳断裂。

图二：关节轴承未正确安装示意图

四、总结

本次卡涩原因为导叶连接杆密封圈更换之前未标记具体位置，回装时角度出现错误，关节轴承未套入传动销中。关节轴承错误插入在传动销与传动块之间，虽然仍可以使导叶开关动作，但会存在一段较大空行程，工作人员未发现此异常。在回装完导叶组件后，工作人员手动验证导叶动作情况，在约10%开度位置应该是会存在卡涩，工作人员未发现此异常。为保证正确安装导叶，需细化安装步骤。在紧固关节球轴承时，盘动导叶组件，保持球轴承垂直朝上并套入导叶组件上的传动销；然后手动盘动连接杆组件，确认导叶可正常开关；最后更换连接杆组件密封垫片，将连接杆组件进行紧固。

参考文献：

[1] 乐金空调（山东）有限公司,CJ127700020200B04GN-DEG冷水机组制造完工报告安装调试分卷,A CAE