核電廠主泵轉(zhuǎn)速測量設(shè)備優(yōu)化改造

王魯寧 陳蒙蒙 李斌

【摘?要】本文主要以昌江核電站主泵轉(zhuǎn)速測量設(shè)備優(yōu)化改造為例，介紹核電廠主泵轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題，以及改造的過程，為以后此類重要設(shè)備的改造提供參考，也可作為轉(zhuǎn)速測量設(shè)備運行和維護的經(jīng)驗反饋。

【關(guān)鍵詞】主泵;轉(zhuǎn)速測量箱;改造

1?海南昌江核電轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)簡介

海南核電1#、2#機組的主泵轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)由安裝在主泵泵體上的4個可變磁阻傳感器RCP140MC/RCP141MC/RCP142MC/RCP143MC（2#機組傳感器為：RCP240MC/RCP241MC/RCP242MC/RCP243MC）、轉(zhuǎn)速測量電纜、主泵轉(zhuǎn)速測量處理機箱組成，其安全等級為1E、質(zhì)保等級為Q1、抗震等級為I級;系統(tǒng)設(shè)備采用法國AREVA公司的Ansaido型核級轉(zhuǎn)速處理機箱采集，測量結(jié)果在機箱內(nèi)轉(zhuǎn)換成4～20mA電流信號送DCS參與邏輯處理。

1#、2#機組在運行及調(diào)試期間均出現(xiàn)過突然暫時失去轉(zhuǎn)速監(jiān)測的情況，根據(jù)停堆綜合邏輯，若一個泵的2個轉(zhuǎn)速測量同時失去，則會產(chǎn)生導(dǎo)致緊急停堆的主泵轉(zhuǎn)速低-低信號，導(dǎo)致計劃外停堆事件的發(fā)生。

2?轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)出現(xiàn)的問題

海南核電1#、2#機組轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)采用法國AREVA公司的產(chǎn)品，在1#機組運行階段、2#機組調(diào)試期間均出現(xiàn)主泵轉(zhuǎn)速測量值突然失去的現(xiàn)象，該事項反饋給供貨廠家后，由于供貨廠家已發(fā)生重組事件，導(dǎo)致該問題一直無法解決;另外根據(jù)國家核安全局國核安函〔2016〕34號《關(guān)于關(guān)于2015年度下半年核電廠建造和調(diào)試質(zhì)量事件與問題的通報》第二條：核電廠主泵轉(zhuǎn)速機架故障共性事件通報，廣核集團的嶺澳、紅沿河、寧德、陽江等核電廠多機組出現(xiàn)過轉(zhuǎn)速機架輸出異常問題，其主要表現(xiàn)為輸出不連續(xù)、指示突然降到零等現(xiàn)象。

根據(jù)初步分析事件的原因為轉(zhuǎn)速機架內(nèi)部光耦等元器件可能存在缺陷導(dǎo)致轉(zhuǎn)速輸出異常及電路布局不合理等因素造成。另外由于供貨廠家已發(fā)生重組導(dǎo)致備品備件采購困難，采購周期長，為解決該問題隱患，擬采用已鑒定合格的國產(chǎn)設(shè)備替代目前使用的進口設(shè)備。

3?改造方案

1.根據(jù)方、福項目目前試用情況，擬對二層設(shè)備即主泵轉(zhuǎn)速測量機箱進行全部更換，產(chǎn)品擬選用國內(nèi)廠商江陰眾和電力儀表公司的核電主泵轉(zhuǎn)速ZH2251N型監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要技術(shù)指標、功能、參數(shù)、安全等級、質(zhì)保等級、抗震等級符合規(guī)范要求，具體見下表。

2.由于目前使用的法國AREVA公司的產(chǎn)品僅是二次儀表即轉(zhuǎn)速測量機箱存在隱患，其主泵轉(zhuǎn)速測量探頭是正常的，為確保機組安全、穩(wěn)定運行出發(fā)，本次變更改造，先行更換一支轉(zhuǎn)速測量探頭（型號ZH3301N/ZH3302N）隨機考驗，待一個循環(huán)換料周期后，對傳感器進行評估后再確定是否全面更換主泵轉(zhuǎn)速探頭。

3.主泵轉(zhuǎn)速測量機箱的改造將嚴格執(zhí)行設(shè)計院提供的技術(shù)規(guī)格書的要求，所采用的國產(chǎn)化設(shè)備其技術(shù)指標、功能、參數(shù)、抗震等級、安全等級、指標等級與技術(shù)規(guī)格書一致，產(chǎn)品尺寸與現(xiàn)有機箱一致，安裝方式一致。

4.更換后測量系統(tǒng)電纜采用目前使用的電纜

4?設(shè)計論證和安全分析

海南核電1#、2#機組主泵轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)變更改造擬采用的國產(chǎn)化系統(tǒng)設(shè)備完全遵循目前相應(yīng)的國標/規(guī)范及技術(shù)規(guī)格書的要求，已通過的鑒定試驗及產(chǎn)品技術(shù)鑒定表明，其功能、技術(shù)參數(shù)、抗震等級、質(zhì)保等級、安全等級與現(xiàn)有系統(tǒng)一致，可以替代目前設(shè)備。當轉(zhuǎn)速機架與現(xiàn)場安裝方式或因安裝方式導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)有差異時須按GB12727 核電廠安全系統(tǒng)電氣物項質(zhì)量鑒定、GB13625核電廠安全系統(tǒng)電氣設(shè)備抗震鑒定要求進行分析或重新鑒定工作。改造按RCC-E、IEC6100-EMC標準要求進行，對其運行穩(wěn)定性及技術(shù)指標，按技術(shù)規(guī)格書0738XS-440731GG10（Y）的要求進行鑒定。

5?改造過程及效果評價

1#機組主泵轉(zhuǎn)速測量機箱更換在101大修期間完成;2#機組機箱在201大修期間完成;每臺機組大修改造期間，供貨廠商在現(xiàn)場進行技術(shù)指導(dǎo)并協(xié)助完成系統(tǒng)的調(diào)試試驗。變更改造全部工作控制在10天內(nèi)完成。

改造完成后，經(jīng)過兩個運行周期的驗證，主泵轉(zhuǎn)速機箱運行情況穩(wěn)定，未再出現(xiàn)之前的故障。改造工作順利結(jié)束并完成驗收。

6?結(jié)束語

為解決主泵轉(zhuǎn)速測量突然失去轉(zhuǎn)速監(jiān)測的問題，經(jīng)調(diào)研國內(nèi)產(chǎn)品，國產(chǎn)化的主泵轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)已完成研制并通過了鑒定試驗，目前已完成技術(shù)鑒定并在方家山項目、福清項目試用;根據(jù)改造情況，國產(chǎn)系統(tǒng)運行穩(wěn)定、測量結(jié)果滿足主泵轉(zhuǎn)速監(jiān)測要求，可以解決目前AREVA公司的產(chǎn)品存在的問題;因此特向國家核安全局提出1#、2#機組主泵轉(zhuǎn)速測量機箱采用國產(chǎn)化機箱來代替的申請。此改造可以為類似產(chǎn)品故障提供一種思路，并為設(shè)備國產(chǎn)化提供參考。

參考文獻：

[1] Equipment Operation and Maintenance Manual of the RCP Speed Monitoring System（IBLI-G DC 5）。

作者簡介：

1，王魯寧，工程師，設(shè)備管理處，現(xiàn)從事核電廠一回路控制系統(tǒng)、全廠數(shù)字化控制系統(tǒng)等儀控運維工作，wangln@cnnp.com.cn;

2，陳蒙蒙，工程師，設(shè)備管理處，現(xiàn)從事核電廠自控系統(tǒng)、全廠數(shù)字化控制系統(tǒng)等儀控運維工作，chenmm01@cnnp.com.cn;

3，李斌，工程師，設(shè)備管理處，現(xiàn)從事核電廠二回路控制系統(tǒng)、全廠數(shù)字化控制系統(tǒng)等儀控運維工作，libin02@cnnp.com.cn。

（作者單位：海南核電有限公司）