浅谈核电站一回路水压试验仪控工作

2015-07-13 00:07黄海波
中国高新技术企业 2015年21期
关键词:核电站

摘要:中核核电运行管理有限公司二厂1号机组商运后,根据核安全法规的要求,需进行十年一次的核岛一回路水压试验。文章描述了水压试验仪控的相关工作和注意事项,优化了水压试验超压保护方案和装置,为国内同行企业提供了实践经验。

关键词:核电站;仪控工作;一回路水压试验;超压保护;仪控部门 文献标识码:A

中图分类号:TL36 文章编号:1009-2374(2015)22-0133-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.065

根据RSE-M规范并参照法国1999年11月10日颁布法令的要求,核电站在投产商运后应执行一回路水压试验、安全壳压力试验等一系列重要试验。试验过程中为监督试验边界金属表面温度,需安装至少8个温度探头。安装位置如下:RPV顶盖的法兰面、RPV筒体的法兰面、RPV下封头的外壁(至少安装2个探头,其中1个备用)、PZR下封头的外壁、每台蒸发器的筒体管板高度的外壁。其中RPV下封头外壁的温度读数作为试验温度的控制点。根据RSE-M规范以及中核核电运行管理有限公司二分厂1号机组工程建设期间冷态功能试验对试验温度控制的要求,一回路水压试验温度范围规定如下:35℃<试验温度<80℃。

1 水压试验过程简介

1.1 初始条件

(1)一回路低低水位;(2)上部构件已经就位,反应堆大盖已经扣好;(3)蒸汽发生器二次侧排空,人孔手孔眼孔关闭,一次侧堵板拆除,人孔关闭,管束泄露的测量装置已安装;(4)为方便排气,稳压器人孔先不关闭。

1.2 运行操作

(1)运行准备系统在线;(2)一回路进水,至稳压器水位2米后关闭人孔,如人孔已关闭,直接充满;(3)机械对SEBIM安全阀充水排气完成。RIC的指套管密封组件螺母已紧固到水压试验的要求值,RIC指套管已抽出,堵头已经安装就位;(4)一回路充水排气,动静排气结束后升压。机械解除排气的TSD,并恢复盲板;(5)在2.7MPa平台进行联合检查。启动两台主泵升温,83℃停主泵;(6)在7MPa检查RIC热电偶柱和指套管密封管嘴的密封性,必要时进行紧固;(7)7MPa平台进行联合检查;(8)升到10MPa,进行以上两项检查。再升到15.4MPa,进行以上两项检查。

1.3 升压

(1)在15.4MPa泄漏率计算合格后升压,升压前隔离主泵热屏水;(2)投入过剩下泄,隔离正常下泄;(3)通过上充和过剩下泄流量匹配,调节压力到16.5MPa。然后逐步关闭上充,靠轴封和过剩下泄的平衡来维持压力,现场关注上充泵运行,大约3小时;(4)开启RPE的相关阀门,以将一回路压力引到RCV再生热交换器管侧;(5)启动水压试验泵,通过调节过剩下泄和轴封注入,升压到17.2MPa,进行联合检查以及RIC热电偶柱和指套管密封管嘴的密封性检查;(6)技术处投入声发射装置;(7)通过调节RCV258VP和RCV061VP阀门的开度来升压,监督位于试验泵房和主控室的临时记录仪上的压力,并以0.2MPa为台阶宣布一回路的压力上升;(8)在20.6MPa完成上述联合检查和RIC密封性检查,维修开始进行SG的管束处的泄漏测量。

1.4 泄压

(1)通过调节过剩下泄流量和轴封注流量的方式以大约0.1MPa/min的速率降压到17.2MPa,稳压器安全阀保护阀强制开启;(2)降压到16.5MPa,停运水压试验泵;(3)继续调整过剩下泄流量和轴封注入流量使一回路压力降至15.4MPa,重新投入上充下泄,并进行联合检查;(4)逐步降压到2.7MPa。启动一台主泵降温到30℃后停运,继续降压到常压;(5)排水到低水位,开大盖,开稳压器人孔。

1.5 后续工作

(1)低低水位期间蒸发器一次侧装堵板;(2)一回路充水时吊装反应堆上部堆内构件。

2 超压保护系统介绍

2.1 主压力计

该压力计为整个水压试验最重要压力仪表,全过程指示水压试验的压力值。主压力计必须经计量部门检定合格,且在有效期范围之内。测量范围:0~400bar,精度:0.1%。

2.2 试验压力变送器EHP001MP

量程:0~250bar,精度:0.5%。

监测:试验记录仪EHP001EN-2;另一路送到水压试验泵房间记录仪上KSC401EN。

保护:压力达到H1:158bar(+/-2bar),主控产生EHP002AA报警

H2:162bar,打开RIS124VP

H3:206.8Bar,连锁跳泵9RIS011PO

检测到的压力信号由现场变送器送到KRG机柜,信号借用RCP011MN的电缆通道;再连接到DCS系统中,DCS系统中显示压力值,输出送主控记录仪和水压试验泵房间记录仪,并输出开关量到继电器机架实现超压保护。

2.3 试验压力变送器EHP002MP

量程:150~250bar,精度0.5%。

监测:试验记录仪EHP001EN通道1在主控室。

保护:压力达到高定值H:210bar,动作:打开RIS124VP

2.4 静载压力试验仪(DPT):RCP017LP和RCP016MP

量程:RCP016MP(-0.5,+0.5bar)

标定:DPT必须要标定以指示主压力计的压力。这需要在一回路压力大于DPT压力0.4或0.8bar处设整定点(由RCP17LP的重量决定)。而RCP16MP只给出-0.5bar和+0.5bar之间的压力指示。因此,当DPT压力与一回路压力一样时,DPT必须标定为可在RCP16MP上读出-0.4bar压力,这样相当于RCP016MP的变送器量程为-0.1~+0.9bar。

保护:H1

整定点:比系统压力高+0.4bar(206.4bar)

动作:主控室内声光信号,EHP002AA。

H2

整定点:比系统压力高+0.8bar(206.8bar)

动作:主控室内声光信号,EHP001AA

2.5 记录仪

记录仪安装在主控室用于记录整个试验过程中的压力变化,其中压力信号由EHP001MP和EHP002MP传送上来。

2.6 超压保护装置的优化

在中核核电运行二分厂1号机组首次水压试验时,超压保护逻辑的实现是利用反应堆保护系统模拟量测量系统spec200实现的,缺点为该系统为传统模拟量处理仪表,超压保护定值的设置和报警逻辑量的输出全部由spec200系统内报警卡件实现,报警定值的修改和闭锁必须在报警卡件上实施,定值的修改需调整电位器,报警的闭锁需拆接线或者插拔卡件,这样的话如果在紧急情况下(如传感器信号异常等)需要闭锁报警时会非常被动。在本次水压试验中,我们用DCS实现了上述逻辑功能,同时设置了报警闭锁按钮,这样就避免了虚假信号引起的超压保护动作。

3 临时压力仪表的标定和安装

水压试验需要增加两台临时变送器EHP001MP、EHP002MP和一块主压力计EHP001LP用来监测水压试验期间一回路压力。这三块仪表要求一用一备,即总共有6块仪表,需在水压试验前送检,核安全局需要仪表检定证书。在完成送检工作后,由于EHP001MP、EHP002MP借用RCP011MN的仪表管线,其安装高度比EHP001LP低,为消除这段水柱差导致的误差,我们需根据规程对EHP001MP、EHP002MP进行零点的正迁移。对于现场仪表的安装,要求在安装就位前,需将现场临时仪表管和仪表连接在一起进行打压,打压的压力比水压试验最高压力20.6MPa高一点即可,已保证仪表管线各点无泄露。仪表安装完成后,需在一回路动排气结束后进行排水排气工作。

4 临时温度探头安装

水压试验期间会安装8个温度探头以监测压力容器,稳压器和蒸发器各测温点的温度。本次水压试验温度探头均通过借用KME039CR的电缆通道送信号至KIT小系统,因此,首先要保证KME039CR内需要借用的电缆通道正常,整个信号通道内各端接点做好记录,端接完成后需现场模拟信号验证通道正确。

5 超压保护动作的验证

一回路水压试验的超压保护逻辑以及压力温度的显示是在DCS系统中实现的。在一回路压力到达2.7MPa平台时,运行与仪控会模拟信号验证超压保护功能,具体方法是仪控在DCS系统端子排处模拟EHP001MP和EHP002MP的信号以验证各超压保护动作和报警信号是否正常触发,DCS与主控记录仪,水压试验泵房间记录仪的压力指示是否一致。

6 水压试验过程中仪表的隔离和投运

水压试验前已做好仪表隔离和投运分组,各小组设一名组长,带领小组成员在隔离和投运平台对仪表进行操作,同时完成各压力平台仪表的查漏工作。本部分工作的主要风险是高温高压风险,因此要求各工作小组在保证工作质量的前提下尽量提高工作效率,同时在发现有泄露时不可私自决定处理,首先汇报8米气闸门仪控协调人确定处理方案后再实施处理。升压对设备的风险很大,意外泄压产生设备损坏的风险更大。

7 结语

通过中核核电运行管理有限公司二分厂1号机组十年一回路水压试验的顺利实施,仪控部门对相关工作进行了梳理和总结,同时对于超压保护装置进行了优化,为后续电站执行相关试验积累了宝贵经验,并可以推广到其他堆型核电站一回路水压试验中去。

参考文献

[1] 黄铁明.核电站一回路水压试验保护装置研究与实践[J].科技创新导报,2008,(8).

作者简介:黄海波(1984-),中核核电运行管理有限公司工程师,研究方向:核电厂热工仪表和辐射仪表。

(责任编辑:蒋建华)

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