Improvement of methods for controlling power oil of cooling tower recycling water supply units at Rivne nuclear power plant

Abstract

The relevance of the study is conditioned upon the fact that at nuclear power plants, water pumping units using energy oils are operated in the heat exchange equipment of power units. The diagnostic criteria of oils allow identifying defects in the operation of technological equipment. The purpose of the work – to increase the reliability of the operation of oil-filled power equipment by improving the monitoring of the physical and chemical properties of power oil TP-30. The main attention is devoted to increasing the reliability of the operation of oil-filled power equipment by improving the monitoring of the physical and chemical properties of TP-30 power oil. Experimental studies were conducted by chromatography, and gas and liquid extraction using appropriate laboratory equipment. When exploring the content of chemical elements in the segments of the thrust bearing of the cooling tower pumping unit, which is based on Sn, an increase in the content of copper Cu and Sb was observed, which exceeded the standard by an average of 1.2 and 1.1 times, respectively. Most of the analysed physical indicators of oil quality (water content, kinematic viscosity, flash point, acid number) did not demonstrate deviations from the standard values. Only an increase in the mass fraction of mechanical impurities by 0.0026% relative to the standard was noted during the incoming inspection of TP-30 oil. The results of the operational control of the oil in terms of a set of physical indicators fully complied with the established technological standards. The highest content of soluble gases in the oil (0.56% by volume) was recorded for propylene (C3 H6). It is recommended to use the relative content of soluble gases in Tp-30 oil to C3 H6 when identifying degradation processes. The absence of residuals of circulating power oil TP-30 in the surface waters of the Styr River during the operational event was established. Generalisations have been generalised about the necessity of expanding the diagnostic criteria for the quality of TP-30 oil, in particular, expanding the list of its physical indicators. In practical terms, the results obtained can be useful for monitoring the quality of other brands of petroleum oils in the systems of turbine units of nuclear power plants, which is important in terms of the safe operation of heat exchange equipment.

Актуальність дослідження зумовлене тим, що на атомних електростанціях у теплообмінному обладнанні енергетичних блоків експлуатуються водні насосні агрегати з використанням енергетичних олив. Діагностичні критерії олив дозволяють виявляти дефекти у роботі технологічного обладнання. Мета роботи − підвищення надійності експлуатації оливовонаповненого енергетичного обладнання за рахунок удосконалення моніторингу фізико-хімічних властивостей енергетичної оливи Тп-30. Основна увага приділена підвищенню надійності експлуатації оливовонаповненого енергетичного обладнання за рахунок удосконалення моніторингу фізикохімічних властивостей енергетичної оливи Тп-30. Експериментальні дослідження були проведені методами хроматографії, газової та рідинної екстракції з використанням відповідного лабораторного устаткування. При дослідженні вмісту хімічних елементів у сегментах упорного підшипника насосного агрегату градирні, основу якого становить Sn було помічено збільшення вмісту міді Cu та Sb, які перевищували норматив у середньому в 1,2 та 1,1 рази, відповідно. Більшість проаналізованих фізичних показників якості оливи (вміст води, кінематична в'язкість, температура спалаху, кислотне число) не проявляли відхилень від нормативних значень. Було відмічено лише збільшення масової частки механічних домішок на 0,0026% відносно норми при вхідному контролі оливи Тп-30. Результати експлуатаційного контролю оливи за набором фізичних показників повністю відповідали встановленим технологічним нормам. Найвищий вміст серед розчинних газів у оливі (0,56 % об.) був зафіксований для пропілену (С3 Н6). Рекомендовано при ідентифікації процесів деградації оливи Тп-30 використовувати відносний вміст розчинних газів до С3 Н6. Встановлено відсутність надходження залишків циркулюючої енергетичної оливи Тп-30 до поверхневих вод р. Стир у період експлуатаційної події. Зроблено узагальнення щодо необхідності розширення діагностичних критеріїв якості оливи Тп-30, зокрема розширення переліку її фізичних показників. У практичному аспекті отримані результати можуть бути корисні для моніторингу якості інших марок нафтових олив у системах турбінних агрегатів атомних електростанцій, що важливо з огляду безпечної експлуатації теплообмінного обладнання.