CPR1000核電地震儀表系統(tǒng)大修年檢工藝優(yōu)化

肖志慧

（遼寧紅沿河核電有限公司，遼寧 大連 116000)

地震儀表系統(tǒng)（KIS）是非安全級系統(tǒng)，通過實(shí)時監(jiān)測核電廠地面振動加速度來保障機(jī)組安全運(yùn)行，另外收集核電現(xiàn)場地震詳細(xì)信息，用于核電廠安全狀況分析與評價。根據(jù)相關(guān)法規(guī)要求，要求地震儀表系統(tǒng)每月執(zhí)行一次通道檢查；運(yùn)行期間，每6月進(jìn)行一次通道功能試驗(yàn)；每18個月或換料周期（按照周期短的執(zhí)行）進(jìn)行一次通道標(biāo)定。

本人經(jīng)過數(shù)輪KIS系統(tǒng)大修年檢工作，總結(jié)運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，參考?xì)v次大修的經(jīng)驗(yàn)反饋，提出了三項(xiàng)KIS系統(tǒng)大修年檢工作工藝流程優(yōu)化方案，并在后續(xù)的KIS系統(tǒng)大修中正式實(shí)施，取得良好的效果。

1 地震儀表系統(tǒng)介紹

1.1 地震儀表系統(tǒng)功能

地震儀表系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測地面振動加速度，當(dāng)?shù)卣鸬竭_(dá)時，監(jiān)測并記錄地震發(fā)生前約10秒到地震結(jié)束后約30秒的完整地震事件。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時，KIS快速生成核電廠現(xiàn)場實(shí)際地震動情況，綜合地震詳細(xì)信息及時為核電廠的決策者判斷是否需要進(jìn)行干預(yù)，為機(jī)組控制和繼續(xù)運(yùn)行提供重要參考依據(jù)，既避免不必要的停堆，也防止核電廠在不安全的狀態(tài)下繼續(xù)運(yùn)行。

KIS系統(tǒng)一旦檢測到有達(dá)到或者超過設(shè)定值閾值的地震事件時，將實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）進(jìn)行地震加速度數(shù)據(jù)采集、保存完整的地震事件數(shù)據(jù)。（2）向核電廠主控室發(fā)出地震事件報(bào)警。（3）可打印輸出設(shè)定測點(diǎn)的加速度反應(yīng)譜數(shù)據(jù)表、反應(yīng)譜曲線圖、加速度時程曲線等。（4）KIS系統(tǒng)所獲得的地震數(shù)據(jù)，作為核電廠承受過的地震的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)長期保存，可供震后安全分析，判斷主要結(jié)構(gòu)和設(shè)備部件有無損傷，是否需要維修和抗震加固。

1.2 地震儀表系統(tǒng)組成

某CPR1000核電機(jī)組KIS系統(tǒng)儀表設(shè)備安裝在反應(yīng)堆廠房、核輔助廠房、電氣廠房的基礎(chǔ)上和自由場地上，包括7個三軸向加速度傳感器(MZ)和4個無源峰值加速度計(jì)(LZ)，其安裝位置見下表1。

2 優(yōu)化前后大修工藝對比

KIS年檢測試主要包括檢測AC-23三軸向加速度傳感器噪聲試驗(yàn)、響應(yīng)試驗(yàn)和功能試驗(yàn)，利用專用軟件打印噪聲、響應(yīng)和功能試驗(yàn)曲線；AC-23三軸向加速度傳感器主要參數(shù)的振動臺測試，包括靈敏度、橫向軸靈敏度和幅頻特性；PAR400-1無源峰值加速度計(jì)的參數(shù)標(biāo)定，包括阻尼、靈敏度和對稱性；此外還有KIS系統(tǒng)報(bào)警觸發(fā)功能測試，KIS系統(tǒng)總調(diào)測試。大修期間KIS系統(tǒng)年檢需要將所有傳感器拆回進(jìn)行標(biāo)定。

表1 地震儀表系統(tǒng)儀表布置

2.1 無源峰值加速度計(jì)（KIS003LZ）拆裝優(yōu)化

KIS003LZ無源峰值加速度計(jì)位于核島穹頂最高點(diǎn)附近，標(biāo)高+55m，是4個無源峰值加速度計(jì)位置最高的傳感器。優(yōu)化前運(yùn)維人員首先需要將KIS002LZ拆除，然后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定完畢后再重新回裝，大修期間需要兩次攀爬穹頂。KIS003LZ位置較高，拆裝人員從+24m平臺攀爬豎梯到+55m平臺，需要至少2名作業(yè)人員，高空墜落風(fēng)險大，也是KIS系統(tǒng)年檢工業(yè)安全風(fēng)險最高的一項(xiàng)工作。

優(yōu)化后的方案，運(yùn)維人員首先拆除KIS004LZ，該無源峰值加速度計(jì)位于1#主控室，標(biāo)高+19.4m，日常運(yùn)行期間方便可達(dá)。將其拆除后立即進(jìn)行檢定，檢定合格后，運(yùn)維人員攜帶該傳感器替換KIS003LZ。

KIS003LZ拆裝的優(yōu)化，至少減少了2人次攀爬穹頂?shù)倪^程，降低了KIS003LZ傳感器拆裝的工期，減少一次人員高工作業(yè)次數(shù)，大幅降低工業(yè)安全風(fēng)險。

2.2 KIS系統(tǒng)年檢專用工具打孔優(yōu)化

KIS002LZ無源峰值加速度計(jì)位于1#反應(yīng)堆廠房+38m環(huán)吊層，屬于高空臨邊作業(yè)，空間極其狹窄，且柵格板下方環(huán)境復(fù)雜，設(shè)備部件或者工具掉落會對防異物管理控制帶來困難，因此傳感器拆除和回裝工作過程對人員的精細(xì)操作、防工具掉落和防異物提出嚴(yán)格要求。另外傳感器拆裝專用工具細(xì)小不易進(jìn)行綁扎（見圖1），即使進(jìn)行綁扎也有極大滑脫的風(fēng)險。

為徹底解決該問題，運(yùn)維人員提出優(yōu)化方案，提前對專用工具進(jìn)行了處理，對部分細(xì)小工具進(jìn)行打孔（見圖2），再進(jìn)行綁扎，排除專用工具滑脫風(fēng)險。

圖1 優(yōu)化前KIS系統(tǒng)專用工具

圖2 優(yōu)化后KIS系統(tǒng)專用工器具打孔

2.3 控制區(qū)內(nèi)三軸向加速度傳感器拆裝優(yōu)化

控制區(qū)內(nèi)三軸向加速度傳感器有5臺，分別是KIS002MZ、KIS003MZ、KIS004MZ、KIS007MZ 和KIS008MZ。優(yōu)化前的工藝流程與KIS003LZ類似，運(yùn)維人員首先將上述傳感器拆除，返回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)，檢定合格后再將傳感器回裝。KIS系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)理提前采購了七臺AC-23三軸向加速度傳感器備件，大修開始后首先對7臺備件進(jìn)行檢定工作，檢定合格后，攜帶其中五臺傳感器進(jìn)入輻射控制區(qū)，將控制區(qū)內(nèi)的上述5臺傳感器替換，一次即可將控制區(qū)內(nèi)的傳感器狀態(tài)設(shè)置完畢。年檢工作的工藝流程改進(jìn)和作業(yè)過程優(yōu)化，較之前歷次大修相比，減少一次班組控制區(qū)內(nèi)作業(yè)次數(shù)，大幅減少了班組成員核控制區(qū)內(nèi)作業(yè)時間，一定程度降低作業(yè)班組集體劑量，優(yōu)化方案符合能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求，即儀表的布置、安裝和維護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)遵守輻射防護(hù)的合理可行盡量低（ALARA）準(zhǔn)則。同時，工藝流程的優(yōu)化也大幅縮短了KIS地震儀表系統(tǒng)年檢工期。

3 結(jié)語

結(jié)合多年KIS地震儀表系統(tǒng)日常和大修定期試驗(yàn)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，提出了三項(xiàng)優(yōu)化方案，并在最近的一次大修中正式實(shí)施，取得良好的效果，并作為良好實(shí)踐積極向后續(xù)大修中反饋。上述地震儀表系統(tǒng)大修年檢工藝流程的優(yōu)化方法和思路，也同時為其他核電廠地震儀表系統(tǒng)的年檢或者其他設(shè)備的檢修提供了重要依據(jù)。