H4GSE201MP階躍上漲至超量程并觸發(fā)質(zhì)量位故障

陳希

摘要：2020年7月7日，主控閃發(fā)H4GSE201MP源點(diǎn)值故障，核實(shí)趨勢(shì)為儀表觸發(fā)滿量程（16Mpa）故障，同時(shí)產(chǎn)生質(zhì)量位壞點(diǎn)，更換H4GSE201MP壓力變送器后故障消失。7月11日，主控再次閃發(fā)H4GSE201MP源點(diǎn)值故障，表頭顯示“FAIL BOARD”（板卡故障），更換H4GSE201MP壓力變送器的儀表后故障消失。

本報(bào)告通過(guò)逐層分析，認(rèn)為事件的直接原因?yàn)閴毫ψ兯推髂ゎ^部分電子板件焊點(diǎn)短路，事件的根本原因?yàn)閴毫ψ兯推髂ゎ^部分電子板件生產(chǎn)批次制作工藝有缺陷。

1.事件描述

1.1事件詳細(xì)過(guò)程

2020年7月7日18：05，4號(hào)機(jī)組功率升至50% Pn運(yùn)行期間，主控閃發(fā)H4GSE201MP源點(diǎn)值故障，儀控人員核實(shí)趨勢(shì)為儀表觸發(fā)滿量程（16Mpa）故障，同時(shí)產(chǎn)生質(zhì)量位壞點(diǎn)。報(bào)警為H4GSE201MP9_XP12/H4GSE401KA_XP13/H4GSE201KA_XH02/4GRE377KA_XP12。

H4GSE201MP頻繁閃發(fā)源點(diǎn)值故障，儀控人員現(xiàn)場(chǎng)拍到H4GSE201MP表頭顯示FAIL BOARD（壓力變送器板件故障），電流輸出23mA（儀表故障時(shí)輸出自檢故障電流23mA），該故障現(xiàn)象與H4GSE201MP故障時(shí)波動(dòng)趨勢(shì)以及報(bào)警記錄匹配。

儀控人員完成H4GSE201MP更換，檢查閥門狀態(tài)正常，無(wú)滲油后，恢復(fù)H4GSE201MP的退保護(hù)強(qiáng)制。

2.事件后果

2.1對(duì)核電廠安全運(yùn)行的影響

H4GSE201/202/203MP、H3GME161/261/361MP質(zhì)量位故障三取二跳機(jī)，H4GSE201MP、H3GME361MP質(zhì)量位故障將導(dǎo)致跳機(jī)保護(hù)三取二降級(jí)為二取一。

H3GME361MP參與硬件跳機(jī)保護(hù)，有自保持功能，故障閃發(fā)后將使跳機(jī)保護(hù)持續(xù)由三取二降級(jí)為二取一，需及時(shí)復(fù)位跳機(jī)信號(hào)。

兩次故障處理期間，退保護(hù)使跳機(jī)保護(hù)由三取二變?yōu)槎《?/p>

2.2潛在后果

2.2.1 專業(yè)知識(shí)介紹

（1）H4GSE201MP/H3GME361MP流程邏輯介紹

H4GSE201/202/203MP作用為測(cè)量安全油的壓力，母管分出三條獨(dú)立管線分別進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)油壓低于5Mpa或質(zhì)量位故障三取二跳機(jī)

（2）H4GSE201MP信號(hào)供電回路介紹

H4GSE201MP信號(hào)傳遞回路，存在中間轉(zhuǎn)接卡以及ALG223?AI卡，儀表的供電原理為母線24V送至轉(zhuǎn)換卡后分成16個(gè)通道（包括備用通道）供電回路，其中一個(gè)通道為H4GSE201MP的供電。

（3）壓力變送器原理

H4GSE201MP采用的是羅斯蒙特生產(chǎn)的3051型壓力變送器，其主要部件為傳感器模塊和電子元件外殼。

傳感器模塊：包括充油傳感器系統(tǒng)以及傳感器電子元件。傳感器電子元件安裝在傳感器模塊內(nèi)并包括一溫度傳感器、儲(chǔ)存模塊和電容/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器。來(lái)自傳感器模塊的電子信號(hào)被傳輸?shù)诫娮釉鈿ぶ械妮敵鲭娮釉?/p>

電子元件外殼：包括輸出電子線路板（微處理器、儲(chǔ)存模塊、數(shù)字/模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器）、本機(jī)零點(diǎn)及量程按鈕和端子塊。

3051型變送器設(shè)計(jì)壓力適用于隔離膜，當(dāng)油偏離中心膜時(shí)，改變電容信號(hào)。然后該電容信號(hào)在電容/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器中被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。隨后微處理器從電阻式溫度檢測(cè)器和電容/數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器中獲取信號(hào)并計(jì)算出正確的變送器輸出。隨后，該信號(hào)被送到數(shù)字/模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換回模擬信號(hào)并在4-20mA 輸出。

3GSE201MP壓力變送器的儀表工作范圍為溫度為–40-85 ℃，壓力為0-27Mpa，工作電壓范圍為10.5-42.4V。現(xiàn)場(chǎng)工作介質(zhì)為GFR抗燃油（TURBFLUID 46SJ），油溫度在45 ℃左右，油壓為12Mpa，工作電壓為24V，儀表各項(xiàng)參數(shù)可以滿足現(xiàn)場(chǎng)使用。

2.3原因分析

2.3.1H4GSE201MP階躍上漲至超量程并觸發(fā)質(zhì)量位故障原因分析

H4GSE201MP階躍上漲至超量程并觸發(fā)質(zhì)量位故障期間相關(guān)報(bào)警為H4GSE201MP9_XP12/H4GSE401KA_XP13/H4GSE201KA_XH02/H4GRE377KA_XP12，其中H4GSE401KA_XP13/H4GSE201KA_XH02/H4GRE377KA_XP12均由H4GSE201MP9_XP12觸發(fā)，H4GSE201MP9_XP12表征H4GSE201MP質(zhì)量位故障，可能原因?yàn)椋海?）接線松動(dòng);（2）系統(tǒng)真實(shí)超壓;（3）X1A21.6轉(zhuǎn)接卡故障;（4）ALG223?AI卡故障;（5）儀表自檢故障。H4GSE201MP儀表自檢故障輸出23mA電流，大于儀表的飽和電流20.1mA使儀表向上波動(dòng)至滿量程，同時(shí)大于P320平臺(tái)的質(zhì)量位識(shí)別范圍20.24mA導(dǎo)致邏輯輸出質(zhì)量位故障，該可能性高。

儀表自檢故障的原因?yàn)殡娮影寮收希瑑x控人員對(duì)儀表執(zhí)行了離線模擬故障，檢測(cè)結(jié)果為帶有原故障儀表傳感器膜頭部分的組合儀表顯示板卡故障，故懷疑為儀表傳感器膜頭的電子板件1故障。

壓力變送器膜頭部分電子板件生產(chǎn)批次制作工藝有缺陷根據(jù)對(duì)事件的擴(kuò)展分析，此次故障根本原因?yàn)閴毫ψ兯推髂ゎ^部分電子板件生產(chǎn)批次制作工藝有缺陷。直接原因?yàn)閴毫ψ兯推髂ゎ^部分電子板件焊點(diǎn)短路。為避免此類故障的出現(xiàn)，根據(jù)事件產(chǎn)生的原因，制定了如下糾正行動(dòng)：更換故障壓力變送器;廠家提供正式版分析報(bào)告;6臺(tái)機(jī)組所有跳機(jī)回路存在隱患變送器完成排查及更換;編寫(xiě)汽輪機(jī)質(zhì)量位改造后跳機(jī)回路儀表故障檢修預(yù)案。