混凝土蝸殼泵(CVP泵)在核電站中的應用

技術特寫 world-pumps 世界泵業

  混凝土蝸殼泵采用混凝土預制塊作為蝸殼和吸入喇叭口的原材料,耐腐蝕性高且安裝方便。福斯公司(FLOWSERVE Corp.)的工程與技術經理Hans Memelink先生介紹了混凝土蝸殼泵在核電站中的應用優勢。

  混凝土蝸殼泵(CVP泵)在60多年前是設計用于圍海造田或有堤防保護的低洼地開墾排水。從30年前開始,這類泵便采用混凝土預制塊作為蝸殼和吸入喇叭口的原材料。這種制造混凝土蝸殼和吸入錐的方法早在25年前便獲得了世界專利保護權。如今,CVP泵已得以完善,并在全球范圍內廣泛使用。福斯立式干坑混凝土蝸殼泵(CVP)專為冷卻水的連續流動而設計,因此已成為核電站應用中的首選。

  福斯公司位于荷蘭亨厄洛(Hengelo)的工廠已制造混凝土蝸殼泵達60多年之久。在此期間,福斯亨厄洛工廠已在全世界范圍內提供了數百臺混凝土蝸殼泵,它們被應用在各種場合。隨著時間的推移,混凝土蝸殼泵的應用范圍得以擴展,如今其應用領域包括防洪、干式船塢,并被用作常規火電站、核電站及(石油)化工裝置冷卻水應用的冷卻水泵。

  1980年,福斯成功開發了預制混凝土蝸殼和吸入喇叭口部件,迄今為止,這在泵業領域仍是一項獨一無二的發明。金屬部件同時被嵌入預制混凝土部件中,從而使福斯公司與土建承包商之間的現場協調活動減少到最低限度。為了滿足客戶需求,這種泵的轉動部件可采用各種不同的材料制成,材料選用范圍從普通排水應用中所使用的鑄鐵材料至適合海水應用的超級雙相不銹鋼等。

 

1980年,福斯成功開發了預制混凝土蝸殼和吸入喇叭口部件,迄今為止,這在泵業領域仍是一項獨一無二的發明

  大體積混凝土蝸殼的噪聲和振動顯著降低、耐侵蝕和腐蝕性明顯提高,且大大延長了泵的使用壽命。同時,蝸殼可在工廠內分段預制好之后,再在現場組裝,這為現場施工帶來了顯著的優勢:不僅節約了成本,還使施工質量得以提升。蝸殼的形狀可采用福斯工廠的模具進行控制。但混凝土需要一段時間來干燥(固化),在此期間濕度控制極為關鍵。這一問題大多存在于施工現場,但在工廠內部濕度因素是可以得到有效控制的。同時,使用預制砌塊可縮減一半的現場施工工作量,從而大大節約成本。

  與采用超級雙相不銹鋼焊接制成的外接管相比,混凝土是一種價格更實惠的材料。混凝土蝸殼泵體積偏大(葉輪直徑達3.5米),因此CVP泵的安裝成本是一大賣點。此外,進水流道(當然也采用混凝土制成)是泵水力設計的一個組成部分,將其長度縮短,整體結構也就更加緊湊。進水流道更短意味著開挖量減少,從而再次顯著降低了成本。

中國的應用情況

  中國廣東核電集團(CGNPC)已與福斯公司簽訂合同,指定福斯為其提供八臺主冷卻水泵,用于新建的四座核電站中。這些主冷卻水泵全都采用混凝土蝸殼設計。CVP泵的冷卻水流量為87,500-100,000m3/h。泵抽出部件由抗腐蝕的超級雙相不銹鋼材料制成。軸密封則由船舶推進領域密封技術的世界頂級供應商提供的先進密封技術得以實現。

  鑒于其在全世界范圍內其它裝置上的性能表現,CGNPC選擇了福斯的混凝土蝸殼泵。多年來的實踐表明,在泵組持續運行的情況下,福斯向客戶提供的冷卻水泵的平均計劃維護間隔時間(MTBPM)較長。

  福斯公司有多家制造工廠,并在中國擁有一家合資企業(湖南福斯湘電長泵泵業有限公司)。這是一項重要的選擇準則,也是本項目順利執行的一項優勢。CGNPC之所以選擇福斯的CVP泵,是因為其可靠性好、易于現場安裝、效率高,且融入了福斯公司廣博的材料和流體動力學知識以及豐富的應用經驗,這一切使得CVP泵在正常運行范圍內的耗電量可以達到最低水平。

  湖南福斯湘電長泵泵業有限公司成立于2007年,由美國福斯公司和長沙水泵廠有限公司共同投資組建而成,注冊地位于長沙市高新區麓谷工業園。公司依托福斯最新核電、火電及水資源領域的泵技術和長沙水泵廠深厚的制泵經驗,為客戶提供世界一流的泵產品,包括:核安全泵、常規泵、鍋爐給水泵、循環水泵等。

4臺BSV型(半開式葉輪)抽出部件

4臺BSV型(半開式葉輪)抽出部件

  福斯在過去與中國本地供應商展開過廣泛的合作,所開展項目的本地化程度在不斷提高。就與CGNPC簽定的這項重要訂單而言,福斯公司專門開發了一套能應對中國本地化要求挑戰的項目結構。

  兩個項目的發電站施工工作均已啟動,下一階段的任務是在2009年第一季度和第二季度分別完成預制構件的運輸和安裝工作。更多工程與制造活動預計將在2009年年內完成。據預計,截至2010年初將首先完成兩套配備齒輪減速箱和電機的泵抽出部件的安裝工作,并在2010年底完成八套泵組的安裝以及四套泵組的調試工作。所有泵組的調試工作將在2011年上半年完成。