淺談核電站一回路水壓試驗儀控工作

摘要：中核核電運行管理有限公司二廠1號機組商運后，根據核安全法規的要求，需進行十年一次的核島一回路水壓試驗。文章描述了水壓試驗儀控的相關工作和注意事項，優化了水壓試驗超壓保護方案和裝置，為國內同行企業提供了實踐經驗。

關鍵詞：核電站；儀控工作；一回路水壓試驗；超壓保護；儀控部門 文獻標識碼：A

中圖分類號：TL36 文章編號：1009-2374（2015）22-0133-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.065

根據RSE-M規范并參照法國1999年11月10日頒布法令的要求，核電站在投產商運后應執行一回路水壓試驗、安全殼壓力試驗等一系列重要試驗。試驗過程中為監督試驗邊界金屬表面溫度，需安裝至少8個溫度探頭。安裝位置如下：RPV頂蓋的法蘭面、RPV筒體的法蘭面、RPV下封頭的外壁（至少安裝2個探頭，其中1個備用）、PZR下封頭的外壁、每臺蒸發器的筒體管板高度的外壁。其中RPV下封頭外壁的溫度讀數作為試驗溫度的控制點。根據RSE-M規范以及中核核電運行管理有限公司二分廠1號機組工程建設期間冷態功能試驗對試驗溫度控制的要求，一回路水壓試驗溫度范圍規定如下：35℃<試驗溫度<80℃。

1 水壓試驗過程簡介

1.1 初始條件

（1）一回路低低水位；（2）上部構件已經就位，反應堆大蓋已經扣好；（3）蒸汽發生器二次側排空，人孔手孔眼孔關閉，一次側堵板拆除，人孔關閉，管束泄露的測量裝置已安裝；（4）為方便排氣，穩壓器人孔先不關閉。

1.2 運行操作

（1）運行準備系統在線；（2）一回路進水，至穩壓器水位2米后關閉人孔，如人孔已關閉，直接充滿；（3）機械對SEBIM安全閥充水排氣完成。RIC的指套管密封組件螺母已緊固到水壓試驗的要求值，RIC指套管已抽出，堵頭已經安裝就位；（4）一回路充水排氣，動靜排氣結束后升壓。機械解除排氣的TSD，并恢復盲板；（5）在2.7MPa平臺進行聯合檢查。啟動兩臺主泵升溫，83℃停主泵；（6）在7MPa檢查RIC熱電偶柱和指套管密封管嘴的密封性，必要時進行緊固；（7）7MPa平臺進行聯合檢查；（8）升到10MPa，進行以上兩項檢查。再升到15.4MPa，進行以上兩項檢查。

1.3 升壓

（1）在15.4MPa泄漏率計算合格后升壓，升壓前隔離主泵熱屏水；（2）投入過剩下泄，隔離正常下泄；（3）通過上充和過剩下泄流量匹配，調節壓力到16.5MPa。然后逐步關閉上充，靠軸封和過剩下泄的平衡來維持壓力，現場關注上充泵運行，大約3小時；（4）開啟RPE的相關閥門，以將一回路壓力引到RCV再生熱交換器管側；（5）啟動水壓試驗泵，通過調節過剩下泄和軸封注入，升壓到17.2MPa，進行聯合檢查以及RIC熱電偶柱和指套管密封管嘴的密封性檢查；（6）技術處投入聲發射裝置；（7）通過調節RCV258VP和RCV061VP閥門的開度來升壓，監督位于試驗泵房和主控室的臨時記錄儀上的壓力，并以0.2MPa為臺階宣布一回路的壓力上升；（8）在20.6MPa完成上述聯合檢查和RIC密封性檢查，維修開始進行SG的管束處的泄漏測量。

1.4 泄壓

（1）通過調節過剩下泄流量和軸封注流量的方式以大約0.1MPa/min的速率降壓到17.2MPa，穩壓器安全閥保護閥強制開啟；（2）降壓到16.5MPa，停運水壓試驗泵；（3）繼續調整過剩下泄流量和軸封注入流量使一回路壓力降至15.4MPa，重新投入上充下泄，并進行聯合檢查；（4）逐步降壓到2.7MPa。啟動一臺主泵降溫到30℃后停運，繼續降壓到常壓；（5）排水到低水位，開大蓋，開穩壓器人孔。

1.5 后續工作

（1）低低水位期間蒸發器一次側裝堵板；（2）一回路充水時吊裝反應堆上部堆內構件。

2 超壓保護系統介紹

2.1 主壓力計

該壓力計為整個水壓試驗最重要壓力儀表，全過程指示水壓試驗的壓力值。主壓力計必須經計量部門檢定合格，且在有效期范圍之內。測量范圍：0～400bar，精度：0.1%。

2.2 試驗壓力變送器EHP001MP

量程：0～250bar，精度：0.5%。

監測：試驗記錄儀EHP001EN-2；另一路送到水壓試驗泵房間記錄儀上KSC401EN。

保護：壓力達到H1：158bar（+/-2bar），主控產生EHP002AA報警

H2：162bar，打開RIS124VP

H3：206.8Bar，連鎖跳泵9RIS011PO

檢測到的壓力信號由現場變送器送到KRG機柜，信號借用RCP011MN的電纜通道；再連接到DCS系統中，DCS系統中顯示壓力值，輸出送主控記錄儀和水壓試驗泵房間記錄儀，并輸出開關量到繼電器機架實現超壓保護。

2.3 試驗壓力變送器EHP002MP

量程：150～250bar，精度0.5%。

監測：試驗記錄儀EHP001EN通道1在主控室。

保護：壓力達到高定值H：210bar，動作：打開RIS124VP

2.4 靜載壓力試驗儀（DPT）：RCP017LP和RCP016MP

量程：RCP016MP（-0.5，+0.5bar）

標定：DPT必須要標定以指示主壓力計的壓力。這需要在一回路壓力大于DPT壓力0.4或0.8bar處設整定點（由RCP17LP的重量決定）。而RCP16MP只給出-0.5bar和+0.5bar之間的壓力指示。因此，當DPT壓力與一回路壓力一樣時，DPT必須標定為可在RCP16MP上讀出-0.4bar壓力，這樣相當于RCP016MP的變送器量程為-0.1～+0.9bar。

保護：H1

整定點：比系統壓力高+0.4bar（206.4bar）

動作：主控室內聲光信號，EHP002AA。

H2

整定點：比系統壓力高+0.8bar（206.8bar）

動作：主控室內聲光信號，EHP001AA

2.5 記錄儀

記錄儀安裝在主控室用于記錄整個試驗過程中的壓力變化，其中壓力信號由EHP001MP和EHP002MP傳送上來。

2.6 超壓保護裝置的優化

在中核核電運行二分廠1號機組首次水壓試驗時，超壓保護邏輯的實現是利用反應堆保護系統模擬量測量系統spec200實現的，缺點為該系統為傳統模擬量處理儀表，超壓保護定值的設置和報警邏輯量的輸出全部由spec200系統內報警卡件實現，報警定值的修改和閉鎖必須在報警卡件上實施，定值的修改需調整電位器，報警的閉鎖需拆接線或者插拔卡件，這樣的話如果在緊急情況下（如傳感器信號異常等）需要閉鎖報警時會非常被動。在本次水壓試驗中，我們用DCS實現了上述邏輯功能，同時設置了報警閉鎖按鈕，這樣就避免了虛假信號引起的超壓保護動作。

3 臨時壓力儀表的標定和安裝

水壓試驗需要增加兩臺臨時變送器EHP001MP、EHP002MP和一塊主壓力計EHP001LP用來監測水壓試驗期間一回路壓力。這三塊儀表要求一用一備，即總共有6塊儀表，需在水壓試驗前送檢，核安全局需要儀表檢定證書。在完成送檢工作后，由于EHP001MP、EHP002MP借用RCP011MN的儀表管線，其安裝高度比EHP001LP低，為消除這段水柱差導致的誤差，我們需根據規程對EHP001MP、EHP002MP進行零點的正遷移。對于現場儀表的安裝，要求在安裝就位前，需將現場臨時儀表管和儀表連接在一起進行打壓，打壓的壓力比水壓試驗最高壓力20.6MPa高一點即可，已保證儀表管線各點無泄露。儀表安裝完成后，需在一回路動排氣結束后進行排水排氣工作。

4 臨時溫度探頭安裝

水壓試驗期間會安裝8個溫度探頭以監測壓力容器，穩壓器和蒸發器各測溫點的溫度。本次水壓試驗溫度探頭均通過借用KME039CR的電纜通道送信號至KIT小系統，因此，首先要保證KME039CR內需要借用的電纜通道正常，整個信號通道內各端接點做好記錄，端接完成后需現場模擬信號驗證通道正確。

5 超壓保護動作的驗證

一回路水壓試驗的超壓保護邏輯以及壓力溫度的顯示是在DCS系統中實現的。在一回路壓力到達2.7MPa平臺時，運行與儀控會模擬信號驗證超壓保護功能，具體方法是儀控在DCS系統端子排處模擬EHP001MP和EHP002MP的信號以驗證各超壓保護動作和報警信號是否正常觸發，DCS與主控記錄儀，水壓試驗泵房間記錄儀的壓力指示是否一致。

6 水壓試驗過程中儀表的隔離和投運

水壓試驗前已做好儀表隔離和投運分組，各小組設一名組長，帶領小組成員在隔離和投運平臺對儀表進行操作，同時完成各壓力平臺儀表的查漏工作。本部分工作的主要風險是高溫高壓風險，因此要求各工作小組在保證工作質量的前提下盡量提高工作效率，同時在發現有泄露時不可私自決定處理，首先匯報8米氣閘門儀控協調人確定處理方案后再實施處理。升壓對設備的風險很大，意外泄壓產生設備損壞的風險更大。

7 結語

通過中核核電運行管理有限公司二分廠1號機組十年一回路水壓試驗的順利實施，儀控部門對相關工作進行了梳理和總結，同時對于超壓保護裝置進行了優化，為后續電站執行相關試驗積累了寶貴經驗，并可以推廣到其他堆型核電站一回路水壓試驗中去。

參考文獻

[1] 黃鐵明.核電站一回路水壓試驗保護裝置研究與實踐[J].科技創新導報，2008，（8）.

作者簡介：黃海波（1984-），中核核電運行管理有限公司工程師，研究方向：核電廠熱工儀表和輻射儀表。

（責任編輯：蔣建華）