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核电机组联调阶段一回路异物监控手段分析

2015-08-27王江洪白旋王志明

科技与创新 2015年14期
关键词:核电机组监控系统

王江洪+白旋+王志明

摘  要:对核电机组联调阶段一回路的异物监控工作提出了相应的监控方法,并对监控方法实施过程中监控系统的建立进行了具体分析和阐述。

关键词:核电机组;联调阶段;一回路异物;监控系统

中图分类号:TN948.6            文献标识码:A               DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.094

一般而言,核电机组在运行过程中的联调阶段,即冷试和热试阶段中常会出现升温、升压和主泵启动引发的一回路管道及其相关设备瞬态变化的现象,这一现象极有可能造成一回路管道及其相关设备范围内可能存在的异物因瞬态变化而出现循环现象,这种循环现象在核电机组的联调运行中很可能因核电机组自身结构中缺少堆芯过滤器而损坏核电机组结构中一回路主设备,进而对核电机组的质量和使用寿命造成非常严重的影响。同时,还可能造成巨大的经济损失。本文以国内某一核电机组的实验和探索过程为例,具体分析在核电机组运行过程中联调阶段中一回路主管及其相关设备的异物监控系统的主要原理、设计内容。

1  一回路设备中主要异物的来源

具体而言,核电机组一回路管道设备中可能存在的异物主要包括自身机械设备中脱落的零部件、连接不稳定的零部件和工作人员遗失的物品等。在核电机组一回路管道设备中常出现松动的设备包括核反应堆上部的支撑结构件、反应堆下部的支撑结构件、主泵内部、管座和蒸汽发生器管束等。上述部件一旦脱落,且在核电机组的联调阶段中出现循环现象,则会在压力容器的压力下,在封头结构、主泵结构、蒸汽发生器管板和水室结构中,随着主泵的运转压力而运转、碰撞相关结构的内壁。这种碰撞现象很有可能造成一回路管道及其相关设备出现破损的情况,对核电机组设备的安全运行的威胁较大。因此,针对一回路设备中的相关异物监控系统的建立,即对一回路设备范围内的压力容器、回路主管道和蒸汽发生器等相关结构采取全面、细致监控的系统措施。

2  KIR监测系统的应用

以某单位自行研发的核电机组运行过程中联调阶段一回路KIR监控系统为例,其能对核电机组运行过程中的一回路设备,包括对压力容器、蒸汽发生器等相关结构出现的零件松动、脱落和流失等进行实时、在线监测和记录。同时,针对系统检查范围内发生的零件松动、脱落现象进行全面、细致的分析、甄别和记录,将其等同于核电机组运行故障添加到核电机组运行自动化数据库中,保证相关工作人员及时了解一回路设备监控范围内松动、脱落异物的数量、类型,并采取相应的管理措施,以减少因松动、脱落异物而造成的核电机组联调阶段受损现象。

2.1  KIR监测系统的主要结构

具体而言,KIR监测系统的主要结构包括反应堆厂房安装、电气间安装两部分。其中,反应堆厂房安装又包括加速度计、硬电缆、延长软电缆、电荷转换器和电缆转接头等;电气间安装部分包括2个信号处理机柜,主要负责信号调理、数据采集、分析和记录相应故障事件的报警工作等。在核电机组联调阶段中,KIR监测系统负责联络松动脱落部件监测单元与外部系统结构的信号传输通道,包括13路加速度信号通道、1路来自RGL的控制棒运动状态通道、1路来自RCP冷却剂压力状态通道和2路到KIC的报警输出通道等。

2.2  KIR监测系统的主要监测内容

一般而言,KIR监测系统运行过程中的监视手段包括对机柜侧S事件的触发记录的监测工作、传输音质信号的检查监测和主控室监视KIR001KA报警的触发情况等。在核电机组的联调阶段中,KIR监测系统的运行一般以主控室监视KIR001KA报警为主要手段,将机柜侧检查监测手段作为相关辅助手段,完成对一回路设备异物的整体监控。此外,KIR监测系统的监测还包括以下内容。

2.2.1  对主泵启动阶段的监视工作

主泵设备的启动阶段是最易引发KIR系统发出相关报警信号的阶段,这是因为主泵设备作为一回路设备的主要运转动力源,其在运转过程必然会产生非常大的动力源,同时,会带动一回路设备附近的异物出现循环碰撞现象。因此,在主泵启动阶段,应先完成对KIR监测系统的检查工作。联调期间,主泵首次启动前,仪控人员需核查KIR是否可正常投用;每次启动主泵前,仪控人员需检查是否存在I类事件或S类事件,如果发现S类事件,则值班工程师与仪控人员应共同调查原因,确定为无效报警后复位,且观察至少1 min,确定不会再次报警,由值班工程师与仪控人员共同在主泵启动先决条件清单中签字;每次主泵启动后,主泵试验负责人与仪控人员共同在KIR机柜侧监视S类事件,至少监视3~5 min,如果发现S类事件,则进行听音检查,发现异常后上报并记录,同时,值班工程师需在主控室监测KIR001KA是否触发。

2.2.2  对一回路设备的定期监视工作

从KIR投运直至联调结束,仪控人员每隔8 h对机柜进行巡视并填表,并导出最近8 h的I事件和S事件记录,将事件记录报告汇报给值班工程师,与值班工程师共同签字确认。值班工程师检查最近8 h的S事件历史记录,对有必要做听音检查的S事件进行听音检查,如果发现异常声响,则汇报指挥部。

3  结束语

综上所述,本文对核电机组联调阶段一回路设备异物监控系统的组成、主要监控内容和监控原因进行了具体分析,做好一回路设备异物监控工作对保证一回路设备的安全运转有非常重要的意义。

〔编辑:张思楠〕

Analysis of Foreign Body Monitoring Method in the Joint of Nuclear Power Generating Unit

Wang Jianghong, Bai Xuan, Wang Zhiming

Abstract: The nuclear power plant joint investigation foreign body monitoring session presents a circuit corresponding monitoring method, and the method of monitoring the implementation of the process of establishing monitoring systems, a specific analysis and elaboration.

Key words: nuclear power plant; the stage of the adjustment; foreign body; monitoring system

文章编号:2095-6835(2015)14-0095-01

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