儀控水壓試驗準備與實踐

康凱 夏浩 馮志遠

【摘 ?要】一回路水壓試驗期間主系統的承壓設備需要承受22.8MPa的水壓，儀控水壓試驗前期準備工作需要從系統超壓保護、防止設備誤動、儀表保護等方面進行準備。儀控方面主要準備工作有設備保護采取的臨時措施、系統超壓保護、儀表保護的隔離與投用等，在執行過程中發現了臨措管理混亂、人員不足和時間延誤等問題。本文從準備工作的方案設計和優化方面著手，通過分析準備方案和實踐過程中出現問題，提出新的管理模式和工作思路，提升了人員的工作效率，為一回路水壓試驗準備工作的實施打下了堅實的基礎，同時為后續機組調試階段水壓試驗和十年大修重復試驗積累了寶貴經驗。

【關鍵詞】核電;一回路水壓試驗;儀控;超壓保護;

1.前言

根據RSEM B2000規定，主回路系統的初始水壓試驗，按照制造規則應在制造和安裝完成后和裝料之前進行。試驗需要遵循《壓水堆核電廠核島機械設備在役檢查規則（RSEM）》（1990年7月版）B卷規范的要求[1]，十年大修的重復試驗主要遵守《壓水堆核電廠核島機械設備在役檢查規則（RSEM）》（1990年7月版）B卷規范要求[2]。

一回路水壓試驗的試驗回路由以下構成：壓力容器及其頂蓋，熱電偶套管的導向管，控制棒驅動機構的套管，一回路主管道，U型管段和熱段，蒸發器一次測，主泵泵殼，穩壓器及其波動管、安全閥管線、內徑大于25mm的輔助管道及相關的閥門和附件[3]。

本文通過水壓試驗準備工作，結合實踐過程中遇到的問題，分析準備工作中的不足和失誤，提出新的管理模式和工作思路，提升人員工作效率，為水壓試驗實施打下了堅實的基礎。

2.臨時措施實施與優化

2.1臨時措施

在水壓試驗期間部分設備的安注和安噴信號需要閉鎖用以防止設備誤動造成設備損壞。但是由于涉及到的設備較多，需要閉鎖的信號分布于各個控制器中，在執行過程遇到了不同設備由同一信號控制，在閉鎖該信號時，導致其他設備不能正常運行的現象。

2.2改進方法

臨措的管理采用統一管控方式，由專人負責臨措的匯總，對實施的臨措集中管理，統一編碼，分類存放，實現臨措從實施到驗證均有人負責，有人監督。

臨措的具體執行過程為，首先從源頭確定臨措實施的必要性，由工藝負責人提出需求，在模擬圖和邏輯圖進行標注;再對臨措的正確性嚴格把關，圖紙轉化過程由儀控負責人根據標注繪制相應的功能圖，完成后由專項組組長進行審核，保證功能圖的正確性;實施的專業化，審核后圖紙在向軟件轉化過程中，由專門的臨措實施人員完成;最終需要經過邏輯驗證，對實施的臨措進行驗收，由儀控和工藝人員一起進行邏輯驗證，保證滿足工藝需求。

臨措實施的同時也考慮到了以后的撤銷工作，對實施的臨措采用集中制，臨措均在試驗數據采集和試驗數據處理機柜內實施，以便于后期在臨措撤銷時的簡便化，防止誤拆正式設備，損壞其他設備。

3.儀表保護

3.1儀表操作

一回路水壓試驗中涉及到儀表較多，由于不同的儀表測量范圍和承壓能力的不同，這就要求一回路水壓試驗中，壓力上升時，在不同的壓力平臺對相應的儀表進行隔離保護，在壓力下降時，也需要在不同的壓力平臺對相應的儀表進行恢復投用。

在隔離和投用操作過程中發現，部分系統儀表較多，分布較廣，從-3.5米到24米均有，該系統負責人無法及時對儀表進行操作，影響水壓試驗的進展，甚至會出現遺漏，導致儀表損壞。

3.2改進方法

為了避免出現時間延誤和儀表遺漏的現象，儀控在準備工作中提出了儀表保護方案，首先整理儀表保護清單，按照樓層進行劃分，將相近樓層的儀表劃在一起進行分組，按照儀表數量對人員進行分工。

為了保證儀表安全，提出了隔離儀表根閥的方法，在關閉儀表隔離閥的同時，工藝人員同時將儀表根閥關閉，這樣給儀表提供的雙重保護，也防止操作過程中的遺漏。

水壓試驗過程中時間有限，特別時在高壓階段，要求儀表操作快而準，為了防止操作失誤，在儀表保護方案中還繪制了儀表閥門組成示意圖，同時標明儀表操作步驟。

4.超壓保護系統

一回路水壓試驗期間涉及到壓力容器、主泵、穩壓器、主管道等重要設備，這些承壓設備需要承受22.8MPa的水壓，但是壓力過高會導致設備損壞，為了防止超壓事故出現，儀控設計了一回路水壓試驗超壓保護系統。

4.1超壓保護

超壓保護系統在一回路水壓試驗過程中主要用于壓力參數的顯示、記錄、報警以及超壓保護。壓力參數顯示有穩壓器壓力變送器、試驗用壓力變送器和升壓速率。壓力參數記錄由多通道記錄儀實現，記錄的數據有試驗用壓力變送器壓力值和穩壓器壓力校驗變送器。壓力參數報警包含有報警：穩壓器壓力變送器大于15.8MPa或穩壓器壓力校驗變送器大于0.00MPa以及大于0.04MPa。

4.2超壓保護組成

超壓保護系統包含有主壓力計、試驗用壓力變送器寬量程和窄量程、穩壓器壓力變送器、穩壓器壓力校驗變送器、穩壓器壓力校驗標定裝置。

主壓力計是精密壓力儀表，為整個水壓試驗最重要壓力儀表，用于顯示一回路系統最高點（穩壓器頂部）的壓力值。

試驗用壓力變送器（寬量程）在水壓試驗過程中（0MPa與25MPa范圍內）為整個一回路系統提供壓力監測，超壓保護取高值23MPa用于停運水壓試驗泵卸壓。

試驗用壓力變送器（窄量程）在水壓試驗過程中（15MPa與25MPa范圍內）為整個一回路系統提供壓力監測、超壓保護，超壓保護取高值23.2MPa用于開啟泄壓閥卸壓。

穩壓器壓力變送器在水壓試驗過程中（3.0MPa與15.4MPa范圍內）為整個一回路系統提供超壓報警、保護，其中高值15.8MPa用于報警，高高值16.2MPa用于開啟泄壓閥卸壓。當一回路系統壓力升至15.4MPa平臺后，需隔離該變送器。

穩壓器壓力校驗變送器在水壓試驗過程中（15.4MPa與22.8MPa范圍內）與壓力校驗標定裝置一起為整個一回路系統的15.4MPa、16.5MPa、17.2MPa及22.8MPa平臺提供差壓監測、超壓報警。

壓力校驗標定裝置采用活塞壓力計，在水壓試驗過程中（15.4MPa與22.8MPa范圍內）為穩壓器壓力校驗變送器在各壓力平臺實現差壓監測、超壓報警提供標準壓力源。

4.3超壓保護執行機構

4.3.1泄壓閥

在水壓試驗過程中，若主系統壓力超過定值，則由臨時超壓保護系統控制閥門開啟卸壓，泄壓信號由穩壓器壓力變送器及試驗用壓力變送器提供，從而防止主系統超壓。

4.3.2水壓試驗泵

在主系統壓力達到16.5MPa后啟動水壓試驗泵升壓。在16.5～22.8MPa范圍內，若主系統壓力超過定值，則由臨時超壓保護系統控制停泵卸壓，停泵信號由試驗用壓力變送器提供，若壓力系統壓力超過23MPa，就會產生停泵信號，從而防止主系統超壓導致設備損壞。

4.4超壓保護安裝

主壓力計安裝于穩壓器頂部與穩壓器壓力變送器相接，標高與穩壓器最高點相同。試驗用壓力變送器單獨引出一路儀表管線進行安裝。主壓力計處設置一個堵頭，為整個臨時設備儀表管線做耐壓試驗使用，同時也為超壓保護系統控制邏輯功能試驗使用。

5.結論

反應堆冷卻劑系統水壓試驗是壓水堆核電廠建設的一個重要里程碑，它表明一回路主輔系統的第一步工作，即安裝工作初步完成，為一回路主輔系統調試的全面展開創造了條件。通過這次儀控水壓試驗的準備與實踐，為一回路水壓試驗的實施打下了堅實的基礎，同時為后續機組調試階段水壓試驗和十年大修重復試驗積累了寶貴經驗。

參考文獻：

[1]RCC-M，壓力堆核島機械設備設計和建造規劃[S] 第一卷B篇

[2]RSEM.壓水堆核電廠核島機械設備在役檢查規則（核安全法規譯文HAF，Y0010）[S]第B篇

[3]黃鐵明，核電廠一回路水壓試驗保護裝置研究與實踐，北京：科技創新導報，2008

（作者單位：海南核電有限公司）