人孔标准图集(浅谈MSR二级再热器人孔泄漏原因分析及处理措施)

2设备缺陷2013年9月9日，秦山第二核电厂1号机组汽水分离再热器1GSS210ZZ发生二次再热器蒸汽泄漏缺陷。紧固对，人孔螺栓后，漏汽下降，但仍有漂浮蒸汽，法没有完全消除，漏汽在最终实施压力封堵后完全消除。

缺陷。3缺陷原因分析和验证

3.1设备工况及历史缺陷汽水分离再热器二级再热器法兰为凹凸面法兰(MF型)，设计压力P=8.273MPa兆帕，设计温度t=316，运行压力P=6.004MPa兆帕，运行温度t=275.6。

旧型垫片为多平面涂层垫片，结构采用内金属片包裹填充膨胀石墨的复合形式，垫片内环与金属定位环焊接。根据对对1/2号机组4次汽水分离和热器人孔泄漏的统计，发现运行中存在4个泄漏缺陷。由于汽水分离再热器在运行中很难隔离，高温高压蒸汽泄漏的处理是一项高风险的操作，有必要找出泄漏的根本原因，彻底消除安全隐患。

3.2汽水分离再热器缺陷原因分析人孔蒸汽泄漏呈喷射状，均匀紧固螺栓后，泄漏蒸汽由喷射状减少为微浮蒸汽。最后，通过压力堵漏完全消除了缺陷。对：出现这种情况有三个原因

3.2.1安装问题。在实际安装过程中，可能导致垫片密封失效的因素有很多：安装过程中垫片偏离法兰中心太多，压缩不均匀；安装过程中，法兰，的垫片或密封面上有异物，导致压缩时泄漏。3.2.2设备问题。汽水分离再热器二次人孔法兰密封面为凹凸面，怀疑凹凸面深度偏差较大。在密封垫厚度均匀的情况下，对密封垫的压缩不均匀，导致泄漏，或者密封面有穿透损伤，也会发生这种情况

泄露。3.2.3备件。当垫片制造质量不合格或技术性能不合格，设备在高温高压条件下长时间运行时，膨胀石墨应力松弛，压力和温度波动较小，垫片的回弹量不足以补偿波动引起的密封面间隙增大，导致泄漏。

3.3原因分析和验证根据三个方面的原因分析，进行了进一步的讨论、调查和验证。

3.3.1如果出现安装问题，设备刚投入运行，压力和温度达到运行条件后会发生泄漏，运行几个月后不会出现缺陷，因此消除了这一原因。3 . 3 . 2对设备法兰密封面可能存在问题，在设备大修期间，工作人员对对人孔和法兰，密封面进行了测量和验证，没有发现凹凸面深度有较大偏差，也没有发现密封面有穿透性损伤，因此可以排除这个原因。

3.3.3根据对对，安装问题和设备问题的核实和确认，备件问题应是汽水分离再热器二次热器人孔泄漏的主要原因。根据分析结果，对对旧多孔橡胶垫片进行了压缩回弹性能测试和泄漏率测试。验证结果表明，旧型垫片的压缩比、回弹率和泄漏率分别为50.378%、5.448%和3.50E-05，而旧型MPR垫片制造商在产品说明书中给出的压缩比为22% ~ 40%，回弹率为17%。从对比可以看出，旧型垫片的压缩比比旧型垫片高

根据设备的工作温度和压力以及同类设备密封垫的选择和操作，考虑用回弹性能更好的金属石墨缠绕垫片代替，同时对对的更换垫片进行了重新设计和试验验证。金属石墨缠绕垫片是半金属垫片中弹性最好的垫片，由V型薄钢带和填料(石墨)交替缠绕而成。垫片接触的法兰密封面的表面精度要求不高，特别适用于载荷不均匀、容易应力松弛、温度和压力周期性变化以及冲击或振动的情况。最大泄漏率 1.0， 10-5Pam3/s，压缩率18% ~ 30%，回弹率15%。

二次热器人孔的密封面是凹凸的，所以更换的垫片采用内环，的形式，以避免垫片被压碎、塌陷和落入容器内成为异物。

根据国标GB/T 4622，对对汽水分离再热器二级热器人孔密封垫进行了重新设计和试验。更换后垫片的技术参数为：316升石墨，型号规格584 554 532 4.5 3.05毫米，内环型，选材符合以下要求：(1)柔性石墨：高纯柔性石墨，符合《核级柔性石墨板技术条件（Q/TS-GR-08）》；(2)不锈钢板：316升，满足RCC-M 3307和M200的要求；(3)不锈钢带：品牌316L，符合国标4239。4.2更换垫片的试验验证

为了进一步确认更换垫片的技术性能指标符合要求，对对更换垫片的压缩回弹率和泄漏率进行了测试和验证。试验采用了三个步骤，通过改变施加的载荷和将压缩应力从70兆帕45兆帕70兆帕来检测泄漏。第一次压缩应力70兆帕测试：

压缩率为29.539%，回弹率为17.207%，泄漏率为5.90-08。第二次压缩应力45兆帕测试：

压缩率为19.851%，回弹率为25.865%，泄漏率为1.50E-07。第三次压缩应力70MPa试验：

压缩率为12.40%，回弹率为45.43%，泄漏率为9.20-08。在三次改变后负荷的情况下，更换垫片的压缩回弹率和泄漏率仍满足要求，更换后垫片尺寸发生了变化。根据螺栓尺寸和数量、垫圈有效密封面积以及设备工作温度和压力，重新计算拧紧力矩为980牛米。

结论经过两次检修，两台机组的4台汽水分离再热器的密封垫片更换为内环-type金属石墨缠绕垫片的多平面涂层垫片，自设备投入运行以来，未出现泄漏缺陷。通过对对，汽水分离再热器二级热器人孔泄漏缺陷的分析和验证，用金属石墨包垫代替了MPR包垫，避免了运行中因蒸汽泄漏导致的高风险缺陷消除操作，消除了机组的安全隐患，大大提高了机组运行的安全性和稳定性。