壓水堆核電廠一回路充排水過程中液位計變化分析

葉漢平+劉靜思

摘 要：從壓水堆核電廠一回路液位計的測量原理入手，深入分析了各液位計在一回路充排水過程中的變化原因，給出了一回路液位計指示偏差的解決辦法。

關(guān)鍵詞：壓水堆；一回路液位計；穩(wěn)壓器水位

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.020

1 一回路液位計

一回路排水過程的水位監(jiān)視手段包括RCP 012 MN、RCP 098 MN、RCP 091 MN、RCP 300MN，各個儀表的測量對象和范圍各不相同。RCP012MN 測量的是穩(wěn)壓器水位，RCP098MN 測量的是穩(wěn)壓器及其波動管和一回路主管道水位（簡稱一回路水位），RCP091MN 測量的是壓力容器水位（RCP090MN類似），RCP300MN 測量的是一回路主管道的水位（只在M.L.O.水位運行時才用）。各水位計的顯示范圍詳述如下： RCP 012 MN 顯示范圍：13.6→23.4m，對應(yīng)穩(wěn)壓器水位-6→3.8m；RCP 098 MN 顯示范圍：8.7→20m；RCP 091 MN 顯示范圍：8.50→13.35m；RCP 300 MN 顯示范圍：8.55→9.29m。

RCP098MN測量范圍8.7-20m（一回路底部至穩(wěn)壓器頂部），一回路和堆坑充排水時可以連續(xù)測量一回路水位，當(dāng)利用3PTR002PO排放一回路水時，當(dāng)RCP098MN顯示低于12.16m時會自動停運PTR002PO。

RCP090/091MN測量范圍8.5-13.3m（一回路底部至壓力殼頂部），正常運行時處于“壓力殼水位”模式，停堆降壓時處于“降壓水位”模式。主控室RCP524KC解鎖使“反應(yīng)堆壓力容器卸壓水位高高”RCP529KA（高于10.68m由RCP090MN觸發(fā)，低于12.16m由RCP098MN觸發(fā)）生效。一回路水位低于10.21m時，RCP091MN發(fā)出“反應(yīng)堆壓力容器卸壓水位低”RCP528KA，該報警不能自動消除，水位超過10.21m時，主控室RCP523 KC使其復(fù)歸。

一回路排水至“環(huán)路中間水位”，需投運超聲波水位計300MN，測量范圍為8.55-9.29m：當(dāng)水位>9.26m時發(fā)出“RCP環(huán)路液位高”RCP546KA報警；當(dāng)水位<9.17m時發(fā)出“RCP環(huán)路低液位”RCP554KA報警；若需裝/拆SG堵板，在主控室用RCP525KC使現(xiàn)場（SG旁）的聲響報警器生效，若環(huán)路水位異常，喇叭報警通知裝/拆SG堵板的工作人員撤離。

2 一回路液位計測量原理

RCP012/098/090MN 的測量原理：RCP012MN 上部取壓管與穩(wěn)壓器頂部連通，下部取壓管與穩(wěn)壓器底部連通，測量的是穩(wěn)壓器的水位。RCP098MN 上部取壓管與穩(wěn)壓器頂部連通，下部取壓管與一回路主管道底部連通，測量的是穩(wěn)壓器及其波動管和一回路主管道的水位。RCP090/091MN 上部取壓管與壓力容器頂部連通，下部取壓管與壓力容器底部連通，測量的是壓力容器的水位。為了后面敘述方便，將RCP012MN 指示值稱為穩(wěn)壓器水位，將RCP098MN 指示值稱為一回路水位，將RCP090MN 指示值稱為壓力容器水位。

3 一回路液位計在降壓排水過程中的變化

RCP090MN 在一回路降壓過程中的變化：一回路壓力降低到大氣壓過程中，盡管一回路處于滿水狀態(tài)，RCP090MN 的讀數(shù)通常會從滿量程（13.35m）快速下降到12.8m 左右。主要原因是控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)承壓罩內(nèi)的空氣由于壓力下降而膨脹溢出，因RCP640VP 處于關(guān)閉狀態(tài)而使空氣匯集在壓力容器排氣管，使得RCP090MN 讀數(shù)通常在12.8m 左右。RCP090MN 讀數(shù)的實際變化量取決于空氣溢出的數(shù)量。

RCP098/090MN 在一回路排水過程中的變化：打開 RCP640VP 以前，穩(wěn)壓器水位高于壓力容器頂部，在RCP098MN 指示值下降的同時，壓力容器頂部壓力也相應(yīng)輕微下降，壓力容器頂部的空氣就輕微膨脹，造成壓力容器水位RCP090MN 也有輕微下降，此時二者測量值不同。當(dāng)RCP098MN 指示值已經(jīng)進(jìn)入RCP090MN 的量程范圍內(nèi)時，打開壓力容器頂部排氣管線，使穩(wěn)壓器與壓力容器的氣空間連通，兩個氣空間壓力逐漸趨于一致，二者指示逐漸趨于一致。在穩(wěn)壓器和壓力容器氣空間連通后，一回路需要繼續(xù)排水，而此時一回路水位已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)壓器波動管了。由于穩(wěn)壓器波動管截面積較小且進(jìn)氣容易（穩(wěn)壓器人孔在開啟狀態(tài)），而壓力容器截面積較大且進(jìn)氣困難（排氣管較細(xì)），因此一回路排水時，穩(wěn)壓器波動管內(nèi)的水位比壓力容器水位下降得快，即RCP098MN 比RCP090MN 的指示下降得快；排水流量越大，這種現(xiàn)象（動態(tài)偏差）越明顯。一旦暫停排水，RCP098MN 讀數(shù)會快速上升，RCP090MN 讀數(shù)會緩慢下降，兩者逐漸趨于一致。在一回路充水過程中也有類似現(xiàn)象，即RCP098MN 比RCP090MN 的指示上升得快；充水流量越大，這種現(xiàn)象（動態(tài)偏差）越明顯。一旦暫停充水，兩者逐漸趨于一致。當(dāng)一回路水位低于主管道頂部時，通過主管道上部氣空間將穩(wěn)壓器和壓力容器氣空間完全聯(lián)通了，前面提到的RCP090/098MN 之間的動態(tài)偏差就消失了。因此在一回路排水的動態(tài)過程中，應(yīng)重點關(guān)注指示值較低的RCP098MN，在一回路充水的動態(tài)過程中，應(yīng)重點關(guān)注指示值較高的RCP098MN。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙禹.反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)手冊第2-5章[G].北京：中國核電工程有限公司，2012.

作者簡介：葉漢平（1987-），男，湖北人，本科，工程師，研究方向：核電廠運行。endprint