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大气压力测量用安全壳测压仪测量波动故障的解

时间:2021-10-20
大气压力测量用安全壳测压仪测量波动故障的解决过程分析通过分析安全壳大气压力测量变送器测量波动故障的解决过程,确定了K1型智能压力变送器被测信号干扰的原因,并为避免同类故障提出相应的解决方法。LKX压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变化器压水堆核反应堆,安全壳内大气压力(即安全壳压力)是一个重要的测量参数,特别是发生LOCA事故时,安全壳压力测量值直接影响到控制特殊安全设施的动作逻辑。要在保证测量精度和稳定性的前提下,具有一定的抗辐射能力,能够在高温、高湿的LOCA工况下正常工作,对安全壳压力测量仪器具有很高的要求。为了达到以上要求,多采用鉴定等级K1的绝压式压力变送器,并与之配套的1E级延长电缆及接线盒,将测量值以4~20mA的形式送到模拟量处理柜。1故障发生前2天,国内某核电机组换料大修前两天,安全壳压力第三个测量通道测量值波动到0.11979MPa,并且波动频繁(图1),与一、二、四通道差别很大,波动性很大达到满量程的3%,一路上安全壳压力高1报警。
在检测通道时,不间断地观察变送器的波动,通道检测时,电流转电压卡件的输出电压波动很大,可以达到安全壳压力高1报警值;然后使用隔离卡件对现场输入进行隔离,检测到的输出电压信号波动很大,然后使用隔离卡件进行隔离,同时,通过模拟试验台向电流转电压卡件输入模拟信号,测试其输出电压无波动,检查各卡件接线端子是否有松动,经过对上述试验结果的分析,初步判断通道的波动原因是就地变送器输出的信号异常。更换就地变送器和延长电缆后,测量通道输出平稳,与一、二、四通道测量一致性良好,无二次报警及显示波动。2故障定位和原因分析从该变送器的测量原理可知,变送器采集到的信号在4~20mA的形式送到模拟量处理室,测量值经模拟量处理箱处理后输出到微机系统记录,当测量值超过报警阈值时,报警信号送到反应堆保护系统参与保护设施动作的控制逻辑表决,投票结果是专门为安全设施行动的指示。因为已排除模拟量处理箱体及其后部故障的可能,所以在模拟量处理箱体的上游,可定位故障点,即就地测压装置和信号传输通道。对于现场仪表测量波动,可能是由于压力变送器测量环境存在空气干扰,造成测量值真实波动;压力变送器本体故障,造成测量值出现假波动;测量信号受干扰,造成测量值出现波动。对于可能出现的原因逐步分析、排查,在正常运行期间,该传感器输出稳定,没有波动,基本可以排除空气干扰的可能,在大修期间,请查看仪器实际安装位置,安装方式,周边环境等情况。验证结果表明,该变送器安装位置附近没有风量大的干扰源,在变送器高压侧进口端安装有不锈钢弯管,可使测量腔内无大风量直吹。总之,环境中不存在空气扰动现象,仪表波动并非实际测压的结果,可以排除第一种原因。在排除了实际测量值波动的可能之后,对拆下的现场设备进行故障定位。对于变送器本体,首先要排除是否存在因热老化和辐射引起的测量波动,对产品出厂型式试验报告表明,所作的过热老化试验,在120℃下,20天的试验温度下,根据老化试验的数据估算其寿命,并用阿斯纽伦公式进行热老化计算。t1是允许的寿命(h),t2是需要的加速老化时间(h),而T1是在正常使用状态下的温度(K),T2是在加速老化过程中的环境温度(K),Φ是反应活化能eV(一般是0.8),λ是玻尔兹曼常数(0.00008617eV/K)。仪器工作温度可由安装在室内的铂热阻温度计读出,本房在四、四年平均温度约19℃上下,保守按25℃代入计算t1==889181.5382(h)=101.44年。由此可以看出,在正常工作条件下,该仪器的理论寿命可以达到101年,基本排除仪器故障的原因是热老化造成的;辐射方面,仪器安装位置为安全壳内廊房间墙上,附近无热源,仪器鉴定试验剂量为1×106Gy,估计环境累积剂量远未达到仪器能承受的剂量;仪器安装固定,附近无震源,符合要求。总而言之,可以初步排除仪器本体故障而导致测量结果不稳定的可能性。然后,将变送器拷贝并检查,拷贝测得的介质是实验室内的大气压,拷机总共持续三天,结果显示没有可见的波动。仪器检定时,用DPI610型压力仪检定仪表,检定仪表测量值稳定且无明显波动,测量结果略有超差,超出范围约为-0.03%,此表2019年10月校验合格,本次校验的超差在实际操作过程中可视为正常现象,与本波相关。通过以上测试可确定变送器本体没有故障,排除了第二个可能。由于被测信号受干扰而引起结果波动,故障点被定位到与K1级发射机配套的1E级延伸电缆。室内测量电缆通断和绝缘性能,电缆内部没有断开现象;绝缘方面,对接入变送器(下文称正极接线)和接入变送器负极(下文称负极接线)的两个接线对外壳。


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