核電廠開關(guān)量儀表安裝調(diào)試

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摘 要：在核電廠中，核電廠重要的組成部分就是儀表和控制，儀表在控制系統(tǒng)中對安全運行和經(jīng)濟運行都起到了非常大的作用。在過往核電廠的安裝和調(diào)試中都會針對問題或者發(fā)現(xiàn)儲存一些值得借鑒的經(jīng)驗，進行總結(jié)歸納。文章從核電廠開關(guān)量的儀表安裝的測量原理進行研究，同時結(jié)合實際和理論的對比，從而歸納總結(jié)出核電廠開關(guān)量儀表安裝調(diào)試比較常見的注意問題，進而能夠為剛開始使用的工作人員提供有價值的參考信息。

關(guān)鍵詞：核電廠；開關(guān)儀表；安裝調(diào)試

中圖分類號：TM623 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）19-0147-02

前言

隨著現(xiàn)在我國經(jīng)濟不斷的向前發(fā)展，核電廠產(chǎn)生的能源與我們的生活密不可分，核電廠只有安全運行才能保障工作人員的生命和產(chǎn)出更優(yōu)質(zhì)的能源。核電廠中其最重要的核心就是儀表和控制，儀表能夠直觀地反映出控制系統(tǒng)的運行情況，核電廠在儀表安裝和調(diào)試的過程中也會存在許多理論和實際有差別常見的問題，我們需要將這些問題進行總結(jié)，從而總結(jié)出這些問題出現(xiàn)的原因和解決措施。

1 核電廠開關(guān)儀表的測量原理

在核電廠開關(guān)儀表是自動系統(tǒng)中的控制元件，其是最簡單、最方便、最經(jīng)典的控制元件，開關(guān)類儀表從一開始就是最原始的應(yīng)用元件，通常都是由機械能量轉(zhuǎn)變?yōu)殚_關(guān)信號的，而機械能量的來源是由微動開關(guān)等部分機械彈簧和杠桿等機械構(gòu)建產(chǎn)生的。例如：壓力開關(guān)，當壓力不斷的上升的時候，不同的傳感壓力元件產(chǎn)生作用，致使這些膜片、活塞等傳感壓力元件產(chǎn)生變形，從而向上移動，而這時候杠桿機械彈簧結(jié)構(gòu)就會將最上面的微動開關(guān)開啟，從而使機械變形變成電信號進行輸出。

核電廠開關(guān)儀表的測量原理常見的有以下幾種：波紋管式壓力開關(guān)、浮子液位開關(guān)、溫度開關(guān)和膜片式壓力開關(guān)等等。而這幾種壓力開關(guān)中溫度開關(guān)與波紋管式壓力開關(guān)有很大的相似之處，都是通過溫包內(nèi)填充氣體，產(chǎn)生膨脹的現(xiàn)象，然后使波紋管動作引發(fā)開關(guān)能量的信號。本文主要從波紋管式壓力開關(guān)、浮子液位開關(guān)進行重點介紹。

2 波紋管式壓力開關(guān)

核電廠中波紋管壓力開關(guān)是比較常見的，波紋管式壓力的形成從內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析來看，是因為壓力的變化轉(zhuǎn)變?yōu)椴y管機械變化，當機械桿傳輸這種壓力的時候，就會觸碰到微動開關(guān)，所以壓力的開關(guān)信號由此產(chǎn)生。通常壓力開關(guān)有兩個標尺，都是在外部可以看到的標尺，其中一個在上部記為指示板，另一個在下部記為回差調(diào)節(jié)指示板，沒有當前的指示溫度板。但是需要注意的是上部設(shè)定指示板是顯示當前的定值，有可能存在的指示誤差是很多的，不要把此定值當做計量的參考。但是下部回差調(diào)節(jié)指示不用進行調(diào)整。

一般情況下儀表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有經(jīng)過授權(quán)是不允許調(diào)整，獲得授權(quán)的工作人員也只能調(diào)整上部的定值和下部回差的螺絲。其下部不用調(diào)整保持在原始位置就可以。

3 浮子液位開關(guān)

浮子液位開關(guān)的工作原理是非常簡單的，其主要是根據(jù)浮力的原理，就是說彈簧被浮子加載沉浸在液體中，這時候浮力就會發(fā)生變化，從而導致彈簧往上移，彈簧在上移的時候浮子也會上移，彈簧往上移動的距離只是浮子移動距離的很少的一部分，同時在彈簧的上端處有個磁套管與其連接，這個磁套管在沒有磁性的隔離管里面進行移動，在彈簧移動的過程中會致使磁套管吸引在樞軸上的磁鐵，這樣隔離管外的開關(guān)機構(gòu)就會發(fā)生動作，同時內(nèi)置式限位止檔可以有效的控制液體在發(fā)生波動的時候彈簧發(fā)生移動。

浮子液位開關(guān)的定值是非常簡單的，其調(diào)整方式也很容易，通常就是調(diào)整浮子液位開關(guān)內(nèi)部磁棒的位置就可以了，調(diào)整開關(guān)必須用液體標定，堅決禁止用卷尺調(diào)整。針對定值較大的，浮子在懸掛的時候一般線比較長，實驗室是很難實現(xiàn)此高度的真實水位，那么就可以采用換算的辦法發(fā)來實現(xiàn)，例如：液位的開關(guān)定值是2m，而實際的位置是要在4m的高度懸掛，可是一般情況下懸掛的繩子長為2m，那么此類情況下，實驗室就很難實現(xiàn)在4m的高度懸掛和2m的水位進行試驗，那么我們就通過換算的方式來解決這個問題：

（1）首先把懸掛浮子繩子的長度縮小到實驗室能夠可以模擬水位的長度，例如40cm，然后浮子與儀表頭之間的距離為0.4m，當然這個值并非是固定的。同時要將浮子以下的繩子整理好，不能與標定設(shè)備設(shè)備發(fā)生碰撞或者摩擦。

（2）將浮子的液位開關(guān)自然懸掛，同時使繩子、儀表頭、浮子必須在同一條的豎直線上。再測量沒有水位時的浮子到表頭之間的距離，我們記為A。

（3）加水，加水至浮子中部的時候開始緩慢加水直至與常開點進行接通，這時候要對浮子到儀表頭之間的距離進行記錄為B，同時在浮子上用筆畫出發(fā)出警報時候的浮子上的水位。

（4）放水，將浮子里面的水放出來，到浮子的常開點斷開，這時在浮子上用筆畫出當警報消失時的水位線。

（5）將浮子放在地上，然后將繩線整理好，在一開始警報值與標準點之間的位置是2m，所以將浮子的位置進行調(diào)整時，浮子上部畫的警報水位線在自然的情況下是2+（A-B）的位置，這樣報警值得以實現(xiàn)。浮子在多定位值的時候也可以用這種原理進行推算。

4 開關(guān)的接線方法

開關(guān)的接線方法一般都是用三個接線的端子進行接線，這三個端子通常標記為NO、NC、COM，也有簡單的標記為一、二、三的。標記為字母的含義是常開點、常閉點、公共端，標記為數(shù)字的就需要自己在開關(guān)的內(nèi)部電線中進行顏色的辯別，以此來判斷哪個是常開點、常閉點和公共端。

對于常開點、常閉點的理解剛開始可能會比較困難點，其實常開閉點的“?！敝傅氖钦５那闆r下，一般來說就是介質(zhì)沒有被測量的原始狀態(tài)，例如：壓力常開點就是說沒有接受增壓的情況，壓力在正常情況下的狀態(tài)就是斷開的觸點；液位開關(guān)的常閉點就是液體中沒有放入儀表時的狀態(tài)為關(guān)閉的觸點[1]。因此，在壓力增加時壓力開關(guān)就會出現(xiàn)低警報值，這是正常的連接線進行閉合公共端。同理液體開關(guān)測量也是連接線正常斷開和公共端。

但是在安裝的過程中圖紙規(guī)范可能不夠準確，安裝人員的經(jīng)驗和能力有所欠缺等等多種外在、內(nèi)在的因素都會導致在調(diào)試過程中會出現(xiàn)連接錯誤，浪費人力、物力。所以總結(jié)出下面這四種接線錯誤的例子進行分析。

4.1 Georgin公司的快速插頭產(chǎn)品

Georgin公司的快速插頭產(chǎn)品一般在產(chǎn)品的后蓋上面都會畫出連接線的詳細示意圖。例如：壓力開關(guān)其內(nèi)部的端子結(jié)構(gòu)已經(jīng)明確的標記了3、30、31，其中PO設(shè)定為定值，詳細的說明3、30是常閉點，31是常開點，但是在現(xiàn)場進行連接工作的時候，快速插頭和電纜在現(xiàn)場進行連接，又因為工作人員的專業(yè)能力不強沒有接受過專業(yè)的培訓，很容易將其接錯，發(fā)現(xiàn)錯誤以后再進行整改就非常浪費時間[2]。

4.2 Georgin公司的普通端接產(chǎn)品

Georgin公司的普通端接產(chǎn)品與快速插頭產(chǎn)品有很大的區(qū)別，普通端接產(chǎn)品的壓力和溫度開端的電纜都是在現(xiàn)場工作時，工作人員直接連接到儀表的內(nèi)部端子上，而不使用快速插頭。但是普通端接的方式和快速插頭的方式是一樣的，必須要明白30是常閉點，31是常開點，才能將接線連接正確。

4.3 Magnetrol和MIP浮子液位開關(guān)

Magnetrol和MIP浮子液位開關(guān)應(yīng)用的范圍非常廣闊，在核電廠的每一個工藝中都會有這個類型的儀表，而且端子上明確表明了3、30、31字符，在連接線的過程中發(fā)生錯誤的概率會大大降低，如果出現(xiàn)錯誤現(xiàn)場更改也是比較容易的。Magnetrol和MIP浮子液位開關(guān)是由兩個開關(guān)組件構(gòu)成的，其中一種是開關(guān)的組件是封閉的，像一個封閉的鐵罐，這就是微動開關(guān)封閉；另一種是能夠看到的封閉式開關(guān)，封閉組件上有接線標識，這就是能看到的微動開關(guān)。普通的微動開關(guān)有1、2、3的標識，受到磁桿重力的作用，上部為常閉點下部為常開點，中間為公共端。

4.4 Baumer產(chǎn)品

這類產(chǎn)品一般都是出現(xiàn)在通風系統(tǒng)上，主要是將電纜與儀表直接連接，一般情況下，表蓋的反面都會標注有明確的1、2、3端子，但是在現(xiàn)場安裝的時候通線箱還是用3、30、31進行表示，通常端線的接線人員會把電纜線的1、2、3和端子上的1、2、3之間相對應(yīng)就直接接上，這樣接線的錯誤率就大大提高，因為在系統(tǒng)的說明上，就非常明確的標示出電纜1號連接2號端子，電纜2號要接入端子1號的常閉點，3電纜3號連接端子3號這樣才是正確的連接方法，但相對而言如果在現(xiàn)場出現(xiàn)連接錯誤的情況還是比較容易改掉。

5 結(jié)束語

綜上所述，本文對核電廠開關(guān)量儀表從安裝調(diào)試的原理進行了簡單的闡述，通過對波紋式壓力開關(guān)和浮子液位開關(guān)進行了原理和實踐的說明，也將浮子定位值的推算方法進行了舉例例證，此推算原理對浮子的多定位值也同樣有效，同時對壓力開關(guān)的接線方法進行了總結(jié)，對于常見的四種接線方法容易出現(xiàn)的問題進行了講述，對于每種接線出現(xiàn)錯誤能否及時修改也分別進行了闡述，對于接觸這幾類產(chǎn)品的工作人員來說，可以是他們快速掌握連接線的一些注意事項，避免在工作中犯同類的錯誤，適合剛開始接觸這份工作的人員進行學習。

參考文獻：

[1]安志敏.淺談熱工儀表安裝中注意事項[J].科技風，2012，05（03）：102.

[2]朱秋海.多媒體通信技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢分析[J].信息與電腦（理論版），2013，11（07）：124-125.