摘 要:壓力變送器參與邏輯表決,產(chǎn)生汽水失配、壓力變送器高等信號(hào),用于觸發(fā)反應(yīng)堆停堆、安全注入、蒸汽管線隔離等保護(hù)邏輯。其測(cè)量的準(zhǔn)確性、可靠性直接影響到機(jī)組的安全運(yùn)行。本文結(jié)合福清1號(hào)機(jī)組TP1VVP53試驗(yàn)期間的經(jīng)驗(yàn)反饋,詳細(xì)介紹了壓力變送器的零點(diǎn)修正過(guò)程,以及當(dāng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)超差時(shí),壓力變送器新量程的計(jì)算方式和標(biāo)定過(guò)程。
1 壓力變送器的測(cè)量原理
福清1號(hào)機(jī)組壓力變送器的測(cè)量采用差壓測(cè)量原理。蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的飽和蒸汽通過(guò)蒸汽發(fā)生器頂部的彎管,利用流體的慣性原理產(chǎn)生差壓Δp st。該壓力差的大小與飽和蒸汽的密度ρst、飽和蒸汽的平均流速v、飽和蒸汽作圓周運(yùn)動(dòng)的曲率半徑d有關(guān)。他們之間遵循作圓周運(yùn)動(dòng)物體都必須遵循的牛頓運(yùn)動(dòng)定律的有關(guān)規(guī)律,因此可以推導(dǎo)出Δp st與v之間的關(guān)系式如下:
再根據(jù)蒸汽的平均流速v與蒸汽質(zhì)量流量Q st的關(guān)系就可以得到以下流量計(jì)算公式:
在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中,我們使用ROSEMOUNT 1154系列的差壓變送器測(cè)量Δpst。由于蒸汽質(zhì)量流量與蒸汽密度、壓力、溫度等多個(gè)參數(shù)有關(guān),而這些參數(shù)的變化可能造成壓力變送器測(cè)量出現(xiàn)偏差。在飽和蒸汽工況下,使用壓力查得的蒸汽密度與使用溫度查得的蒸汽密度相同[1],福清核電廠采用壓力補(bǔ)償?shù)姆椒ㄐ拚龎毫ψ兯推鳌?span style="display:none">XO9壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
2 壓力變送器標(biāo)定
為保證福清1號(hào)機(jī)組壓力變送器測(cè)量通道的有效性,需要在機(jī)組熱停堆到滿功率期間執(zhí)行調(diào)試規(guī)程《TP1VVP53 驗(yàn)證蒸汽發(fā)生器給水流量和壓力變送器測(cè)量通道》。由于試驗(yàn)周期較長(zhǎng)(4個(gè)月左右),需提前確認(rèn)試驗(yàn)期間1VVP001-006MD在校驗(yàn)有效期內(nèi),確保其測(cè)量精度滿足要求。
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2.1 壓力變送器變送器的零點(diǎn)修正
壓力變送器在機(jī)組正常運(yùn)行期間,處于6.61MPa的高靜壓下。《1號(hào)機(jī)組羅斯蒙特壓力變送器竣工文件》中指出,高靜壓下1154系列差壓變送器會(huì)產(chǎn)生零點(diǎn)漂移和量程漂移。
在福清1號(hào)機(jī)組熱停堆工況下,主控操縱員確認(rèn)主蒸汽隔離閥、主蒸汽旁路閥已關(guān)閉,并關(guān)閉大氣釋放閥。二回路負(fù)荷為零時(shí),通知現(xiàn)場(chǎng)工作人員記錄當(dāng)前狀態(tài)下壓力變送器的讀數(shù),并調(diào)整變送器的輸出為4.02mA(出于側(cè)重安全性的考慮,更易于觸發(fā)汽水失配信號(hào))。
2.2 壓力變送器變送器的量程修正
機(jī)組功率提升至15% FP、30% FP、50% FP、75%FP、87%FP、100%FP時(shí),記錄每個(gè)功率平臺(tái)的壓力變送器Q st,壓力變送器需滿足以下兩點(diǎn)準(zhǔn)則:
式中,Q FW0為SG50給出的給水參考流量,Q bd為蒸汽排污流量,Q st為壓力變送器,ξ0、ξbd、ξst為測(cè)量不確定度。TP1VVP53中壓力變送器測(cè)量通道在1號(hào)機(jī)組滿功率之前的試驗(yàn)數(shù)據(jù)均滿足C4準(zhǔn)則,但100%FP的試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差過(guò)大,不滿足C2準(zhǔn)則。
2.2.1 壓力變送器變送器的量程修正原理
為滿足C2準(zhǔn)則,需重新標(biāo)定壓力變送器的量程,以減小Q FW0與Q st之間的偏差。理想狀態(tài)下,變送器量程標(biāo)定后Q st'=Q FW0。變送器量程計(jì)算公式如下所示
根據(jù)100 %FP的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和公式(5)可以計(jì)算出1VVP001-006MD的新量程[3],見(jiàn)表1。
2.2.2 壓力變送器變送器的量程修正及DCS軟件參數(shù)修改
福清1號(hào)機(jī) 組 后撤 至熱 停堆平臺(tái)時(shí),按照新 量程 對(duì)1VVP001-006MD進(jìn)行校驗(yàn)。并在校驗(yàn)完成后,重新執(zhí)行壓力變送器變送器在高靜壓下的零點(diǎn)修正,并修改DCS組態(tài)
中的相關(guān)參數(shù)。
福清1號(hào)機(jī)組重新到達(dá)滿功率平臺(tái)時(shí),壓力變送器變送器測(cè)量通道的試驗(yàn)數(shù)據(jù)均滿足C2和C4準(zhǔn)則,這說(shuō)明試驗(yàn)過(guò)程中新量程的計(jì)算方法和修正方案是可用的。
3 結(jié)語(yǔ)
本文結(jié)合福清1號(hào)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況講解了執(zhí)行TP1VVP53的過(guò)程,詳細(xì)敘述了福清1號(hào)機(jī)組壓力變送器新量程的計(jì)算方法和標(biāo)定方案。在機(jī)組上行期間重新執(zhí)行試驗(yàn),且試驗(yàn)數(shù)據(jù)滿足驗(yàn)收準(zhǔn)則,證明了試驗(yàn)方法的正確有效。