反應(yīng)堆主冷卻劑泵是核電廠的關(guān)鍵設(shè)備,其主要功能是驅(qū)使冷卻劑在一回路系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng),確保堆芯溫度不超過(guò)設(shè)計(jì)限值;同時(shí),主泵的承壓部件是一回路壓力邊界的一部分,用于防止高放射性冷卻劑泄漏。因此,主泵的安全可靠運(yùn)行是極為重要的。故障模式是可靠性研究工作的基礎(chǔ),但傳統(tǒng)的故障模式、影響及危害性分析(Failure Mode,Effect and Criticality Analysis,FMECA)方法在主泵的故障模式分析中并不適用。因此,需要研究適用于主泵的故障模式分析方法。本研究以百萬(wàn)千瓦級(jí)核電站軸封式主泵的可靠性研究項(xiàng)目為背景,以FMECA方法為基礎(chǔ),結(jié)合主泵的結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)并考慮到主泵維修性分析的需求,提出了主泵故障模式、影響及維修性分析(Failure Mode,Effect and Maintainability Analysis,FMEMA)方法,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的分析流程與表格,并開(kāi)發(fā)出主泵FMEMA軟件,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與查詢(xún)功能。首先,為了解決FMECA方法的不足,本文提出以下方案:分析人員可依據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)工作劃分約定層次等級(jí);接口故障模式作為上一層級(jí)分析對(duì)象的故障;從維修方法、維修時(shí)間、維修環(huán)境與維修可達(dá)性四個(gè)方面,綜合分析主泵的維修性;故障模式嚴(yán)酷度等級(jí)定義時(shí)需要綜合考慮維修性分析結(jié)果。并詳細(xì)給出了主泵的FMEMA流程與相關(guān)表格。然后,依據(jù)軟件工程的原理,開(kāi)展了主泵FMEMA軟件需求分析、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)以及人機(jī)界面設(shè)計(jì)等研究,完成了 FMEMA數(shù)據(jù)庫(kù)軟件開(kāi)發(fā),以便進(jìn)行故障數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及查詢(xún)。最后,利用已有的泵本體FMEMA數(shù)據(jù),對(duì)軟件的功能進(jìn)行驗(yàn)證。分析結(jié)果表明,軸封裝置模塊的1號(hào)靜環(huán)、1號(hào)動(dòng)環(huán)等是泵本體的關(guān)鍵零部件,危害性較高的故障模式主要為接口故障。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類(lèi)】：TL353.12
【部分圖文】：

反應(yīng)堆主冷卻劑泵（簡(jiǎn)稱(chēng)“主泵”）是核電廠一回路系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。它位于反應(yīng)逡逑堆與蒸汽發(fā)生器之間，泵的進(jìn)出口分別與一回路的冷管段和過(guò)渡段的主管道連接。依據(jù)逡逑ＡＳＭＥ核設(shè)備的安全等級(jí)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，主栗屬于核安全一級(jí)設(shè)備ｎ，２］。圖１．１為典型的軸封逡逑式核電主泵，主泵的下部為泵本體，上部為電機(jī)，中間采用聯(lián)軸器將栗軸與電機(jī)軸相連，逡逑并傳遞電機(jī)的動(dòng)力至泵軸底端的水力部件，以泵送冷卻劑。逡逑ａ飛輪逡逑上sE逡逑－逡逑＝逡逑電機(jī)支架逡逑聯(lián)軸器逡逑娽承逡逑Ｉ逡逑圖１．１軸封式核主泵逡逑主泵的主要功能為：一是提供冷卻劑在一回路強(qiáng)迫循環(huán)的動(dòng)力，克服在管道與設(shè)備逡逑中流動(dòng)阻力，將堆芯燃料棒發(fā)生裂變反應(yīng)所釋放出來(lái)的高熱量傳遞至蒸汽發(fā)生器，并與逡逑二回路工質(zhì)進(jìn)行熱交換產(chǎn)生蒸汽以推動(dòng)發(fā)電機(jī)做功發(fā)電，確保堆芯溫度不超過(guò)設(shè)計(jì)限值；逡逑二是主泵的部分部件作為一回路承壓邊界的一部分，在運(yùn)行過(guò)程中包容高放射性與高壓逡逑力的冷卻劑，防止放射性含硼水泄漏至安全殼內(nèi)。除卻上述兩個(gè)主要功能以外，主泵還逡逑１逡逑

主設(shè)計(jì)、制造及試驗(yàn)驗(yàn)證工作得到國(guó)內(nèi)外的認(rèn)可。逡逑主泵國(guó)產(chǎn)化的難度不僅體現(xiàn)在生產(chǎn)制造，更在于保證它的可靠性、安全性，即設(shè)計(jì)逡逑與制造面臨的核心問(wèn)題是如何確保其長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定且無(wú)故障地運(yùn)行。由圖１．２知，產(chǎn)品的逡逑生命周期通�？煞譃樵O(shè)計(jì)、制造以及使用三個(gè)階段，其中設(shè)計(jì)階段是決定產(chǎn)品的固有可逡逑靠性的關(guān)鍵階段，制造與使用階段是用于保證產(chǎn)品可靠性指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)［５］。設(shè)計(jì)階段的可逡逑靠性設(shè)計(jì)工作需以可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為支撐。逡逑￣（邋Ｓｉｔ邋）邐＜邋制造逡逑正可靠性指標(biāo)逡逑決定固有可靠性逡逑ｄ可靠性設(shè)計(jì)Ｉ邐邐Ｈ安全可靠運(yùn)行逡逑可靠性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)邐邐逡逑可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)ｈ失效逡逑無(wú)可失靠效柂纟－瘦媜逡逑ｙ邋ｆｌｌｇ邋［逡逑圖１．２產(chǎn)品各階段與可靠性關(guān)系逡逑ｆ產(chǎn)品可靠性大綱的目標(biāo)逡逑．對(duì)產(chǎn)品可靠性大綱的要求逡逑對(duì)產(chǎn)品可靠性信息的要求逡逑、可靠性定性要求逡逑

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的調(diào)研，沒(méi)有找到關(guān)于主泵故障模式、影響及維修性分析方逡逑法的研宄報(bào)告。逡逑本論文的研宄思路與章節(jié)安排如圖１．４所示。逡逑論文總體思路是依據(jù)主泵的結(jié)構(gòu)、功能特點(diǎn)，及其對(duì)于維修性分析的需求，將通用逡逑的ＦＭＥＣＡ方法進(jìn)行修正，設(shè)計(jì)出ＦＭＥＭＡ方法及相關(guān)表格進(jìn)行主泵故障模式分析工作。逡逑各章節(jié)具體內(nèi)容安排如下：逡逑第１章主要闡述主泵可靠性研究的重要性與意義，以及ＦＭＥＣＡ方法用于分析主逡逑栗故障模式的缺陷，同時(shí)分析國(guó)內(nèi)外有關(guān)主泵可靠性、ＦＭＥＡ／ＦＭＥＣＡ方法的研究現(xiàn)狀，逡逑確定本文的研究重點(diǎn)與方向；逡逑第２章分析ＦＭＥＭＡ方法的目的與意義，闡述維修性的特點(diǎn)與如何對(duì)主泵進(jìn)行維逡逑修性分析，同時(shí)設(shè)計(jì)主栗ＦＭＥＭＡ分析表格并給出主滎ＦＭＥＭＡ分析流程；逡逑第３章分析主泵ＦＭＥＭＡ軟件的功能需求與設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)軟件的底層數(shù)據(jù)庫(kù)與逡逑軟件模塊；逡逑第４章利用主泵的ＦＭＥＭＡ數(shù)據(jù)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 初起寶;劉學(xué)鋒;王慶;;核電廠設(shè)備可靠性指標(biāo)的研究[J];核安全;2015年02期

2 邵超;萬(wàn)春紅;;E-R圖的精細(xì)設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)教育;2015年08期

3 叢國(guó)輝;王元;馬家炯;陳興江;王學(xué)靈;李中雙;葉泉流;馬玉杰;;百萬(wàn)千瓦級(jí)核電廠主泵軸封技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];流體機(jī)械;2013年12期

4 崔明欣;張寶天;;改進(jìn)FMEA法的石油鉆探設(shè)備HSE風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2013年06期

5 李子斌;;核島主泵振動(dòng)異常原因分析及治理[J];電子世界;2013年13期

6 趙雪岑;鄧禮平;劉立志;楊松;;屏蔽式主泵飛輪方案論證及轉(zhuǎn)子軸系動(dòng)態(tài)性能敏感性分析[J];核動(dòng)力工程;2013年S1期

7 張大鋼;劉雁潮;韓靜;;故障模式影響及危害性分析(FMECA)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展和應(yīng)用研究[J];質(zhì)量與可靠性;2013年03期

8 黃勇波;;核電主泵軸振動(dòng)分析與處理[J];設(shè)備管理與維修;2013年04期

9 沈政;牛從民;鄧連喜;;FMEA在工程機(jī)械系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];工程機(jī)械;2012年12期

10 常健;何立東;王強(qiáng);;立式核主泵密封試驗(yàn)臺(tái)的主軸平衡實(shí)驗(yàn)研究[J];設(shè)備管理與維修;2012年S1期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 鄧禮平;王朝貴;李濤;吳繼偉;;反應(yīng)堆冷卻劑泵可靠性設(shè)計(jì)與分析[A];核工業(yè)第七屆可靠性研究成果專(zhuān)刊論文集[C];2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 張明濤;基于FMEA方法的航天電子產(chǎn)品制造風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)應(yīng)用研究[D];中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院);2013年

2 史廷水;電子系統(tǒng)的FMEA研究與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2012年

3 李瑞保;基于FMECA的可靠性軟件開(kāi)發(fā)[D];東北大學(xué);2009年

4 劉軍生;百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核主泵故障模式研究和應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2009年

5 丁文飛;故障模式影響及危害性分析系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[D];哈爾濱理工大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2811638