AP1000核電大修保護(hù)系統(tǒng)無料窗口工作執(zhí)行方案優(yōu)化分析

劉辰星 劉哲明

摘要∶AP1000核電核大修無料窗口反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)工作為大修主線工作，直接影響大修工期，執(zhí)行方案的優(yōu)化可帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本文通過對大修無料窗口PMS系統(tǒng)工作特點的充分梳理，避免各項工作之間差生干擾，對大修無料窗口保護(hù)系統(tǒng)工作執(zhí)行方案優(yōu)化。同時在做到保證保護(hù)系統(tǒng)工作進(jìn)度的同時，將對其他專業(yè)工作的影響降到最低。

關(guān)鍵詞∶AP1000;核電;反應(yīng)堆保護(hù);

1背景

根據(jù)技術(shù)規(guī)格書要求，AP1000核電在大修無料窗口期間反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)（PMS）需執(zhí)行工作如下：PMS/DAS系統(tǒng)相關(guān)定期試驗、PMS儀表通道校驗、PMS機(jī)柜/主控室/備控室（MCR/RSR）手動驅(qū)動開關(guān)預(yù)防性維修等工作。上述工作同時會制約電氣專業(yè)及就地閥門功能性驗證等工作，故無料窗口PMS工作為主線工作，直接影響大修工期，執(zhí)行方案的優(yōu)化可帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

2保護(hù)系統(tǒng)簡介

AP1000核電保護(hù)與安全監(jiān)視系統(tǒng)（PMS）基于ComQ平臺實現(xiàn)，屬1E級。該平臺配置有四個冗余序列，停堆及專設(shè)驅(qū)動邏輯為四取二。主要用于完成監(jiān)測電廠關(guān)鍵參數(shù)、觸發(fā)反應(yīng)堆停堆、驅(qū)動專設(shè)安全設(shè)施動作以及事故后監(jiān)視等安全功能。

多樣化驅(qū)動系統(tǒng)（DAS）屬于非安全級系統(tǒng)，它作為PMS系統(tǒng)的后備，當(dāng)PMSCOMMONQ平臺出現(xiàn)共模故障時，DAS用來降低堆芯融化和安全殼超壓的概率。技術(shù)規(guī)格書的短期可用性控制要求對DAS監(jiān)督試驗進(jìn)行監(jiān)督。

3核電無料窗口PMS各項工作特點分析

根據(jù)電廠技術(shù)規(guī)格書要求，大修無料窗口期間PMS和DAS需執(zhí)行工作特點如下：

a.手動驅(qū)動開關(guān)定期試驗：

試驗內(nèi)容及方法：通過驅(qū)動PMS系統(tǒng)所有專設(shè)功能手動進(jìn)行驅(qū)動，在電廠控制系統(tǒng)（PLS）側(cè)驗證相應(yīng)計算機(jī)點狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。

先決條件：在PMS系統(tǒng)完成孤島模式建立后執(zhí)行（即PMS送至PLS側(cè)相關(guān)計算機(jī)點信號完成隔離措施，PMS系統(tǒng)所有設(shè)備接口模塊（CIM）置于就地位置，PMS控制的爆破閥電纜斷開）;執(zhí)行此試驗期間要求PMS機(jī)柜同時帶電運行。

b.欠熱度裕度監(jiān)視試驗：

試驗內(nèi)容及方法：檢查事故后監(jiān)視系統(tǒng)相關(guān)傳感器的欠熱裕度監(jiān)視數(shù)字化電路和模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器。通過模擬相應(yīng)模擬傳感器信號輸入，驗證計算參數(shù)值在要求精度范圍內(nèi)。

先決條件：執(zhí)行試驗期間需要PMS機(jī)柜同時帶電運行且通訊正常。

c.PMS系統(tǒng)子機(jī)架響應(yīng)時間試驗：

試驗內(nèi)容及方法：驗證PMS試驗序列反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)和專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動系統(tǒng)功能子機(jī)架響應(yīng)時間。通過使用測試小車模擬現(xiàn)場儀表信號以及其余序列的局部觸發(fā)（PT）信號，觸發(fā)符合表決邏輯，以試驗序列信號觸發(fā)整定值為時間起點，以設(shè)備開/關(guān)命令輸出為時間終點）在要求范圍內(nèi)。。

先決條件：PMS系統(tǒng)已完成孤島模式建立，試驗序列機(jī)柜帶電運行。

d.ADS&IRWST注射閉鎖與爆破閥試驗部分章節(jié)：

試驗內(nèi)容：

爆破閥點火回路試驗;爆破閥相關(guān)機(jī)柜電源冗余性檢查;爆破閥控制器驅(qū)動設(shè)備試驗

先決條件：在PMS系統(tǒng)完成孤島模式建立后執(zhí)行，PMS機(jī)柜側(cè)控制的所有（16個）爆破閥信號輸出接線已斷開;試驗執(zhí)行序列PMS機(jī)柜處于帶電運行狀態(tài)。

e.DAS驅(qū)動設(shè)備運行試驗（手動驅(qū)動爆破閥功能）：

試驗內(nèi)容及方法：通過驅(qū)動DAS手動爆破閥驅(qū)動開關(guān)，在DAS爆破閥控制器出口采集輸出信號，驗證其在要求范圍內(nèi)。

先決條件：DAS機(jī)柜保持帶電運行，且DAS系統(tǒng)控制的爆破閥信號輸出接線已斷開連接。

f.儀表通道校驗：

試驗內(nèi)容：機(jī)組無模式期間需要進(jìn)行PMS所有儀表子機(jī)架校驗。

先決條件：執(zhí)行此工作前需保證PMS系統(tǒng)已完成孤島模式建立。執(zhí)行序列PMS機(jī)柜處于帶電運行狀態(tài)。

g.就地儀表響應(yīng)時間試驗

試驗內(nèi)容及方法：在儀表就地斷開儀表供電航空接頭，對相關(guān)儀表采用斜坡法進(jìn)行儀表響應(yīng)時間測試。

先決條件：執(zhí)行此工作前需確保PMS系統(tǒng)試驗序列已完成孤島模式建立，無機(jī)柜供電要求。

h.機(jī)柜預(yù)防性維修工作：

工作內(nèi)容：PMS/DAS機(jī)柜/MCR/RSR手動驅(qū)動開關(guān)預(yù)防性維修：1.機(jī)柜清潔;2.機(jī)柜風(fēng)扇濾網(wǎng);3.機(jī)柜內(nèi)接線端子緊固;4.機(jī)柜電源模塊輸出電壓確認(rèn)。MCR/RSR手動驅(qū)動開關(guān)預(yù)防性維修：手動驅(qū)動開關(guān)清潔;手動驅(qū)動開關(guān)接線緊固。

先決條件：執(zhí)行期間需要工作序列PMS機(jī)柜/DAS機(jī)柜滿足上/下電條件。

4大修無料窗口保護(hù)系統(tǒng)工作執(zhí)行優(yōu)化方案及其優(yōu)缺點分析

4.1無料窗口保護(hù)系統(tǒng)工作執(zhí)行優(yōu)化方案

通過對大修無料窗口PMS/DAS工作特點的充分梳理分析，避免各項工作之間差生干擾，大修無模式期間保護(hù)系統(tǒng)工作可采用分階段，多條支線并行進(jìn)行的方式執(zhí)行，方案如下：

無料窗口期間PMS各項工作可分為如下五個階段：

第一階段：PMS系統(tǒng)孤島模式建立

第二階段：PMS手動驅(qū)動開關(guān)定期試驗+子機(jī)架響應(yīng)時間試驗測試小車機(jī)柜信號線端接+DAS系統(tǒng)試驗手動驅(qū)動爆破閥章節(jié);

第三階段：子機(jī)架響應(yīng)時間定期試驗+欠熱度裕度監(jiān)視定期試驗+PMS儀表通道校驗、ADS&IRWST注射閉鎖與爆破閥部分章節(jié)定期試驗、機(jī)柜側(cè)預(yù)防性維修及變更改造;

第四階段：子機(jī)架響應(yīng)時間試驗測試小車接線恢復(fù)+PMS機(jī)柜預(yù)防性維修+MCR/RSR手動驅(qū)動開關(guān)預(yù)防性維修

第五階段：PMS系統(tǒng)孤島模式退出

4.2無料窗口與其他專業(yè)工作影響分析

無料窗口還需執(zhí)行電氣專業(yè)及就地閥門功能性驗證等工作，對保護(hù)系統(tǒng)各項工作供電先決條件存在影響。所以如何將各專業(yè)間工作的影響降到最低也是制約大修無料窗口工期的關(guān)鍵因素。

根據(jù)每輪大修相關(guān)專業(yè)工作，需提前梳理計劃以下內(nèi)容：

1）PMS相關(guān)需執(zhí)行閥門再鑒定及功能性檢查的閥門清單

2）涉及PMS機(jī)柜供電的電氣專業(yè)工作及停電窗口/工期計劃

由于PMS預(yù)防性維修工作窗口需要機(jī)柜及電磁閥上游供電斷電，故電氣專業(yè)相關(guān)檢修工作可與PMS機(jī)柜預(yù)維工作安排至同一窗口執(zhí)行。對于閥門功能性驗證工作，由于單個閥門的功能性驗證工期較短，則可根據(jù)閥門所在PMS序列，待機(jī)柜帶電后靈活執(zhí)行。

4.3執(zhí)行方案優(yōu)缺點分析

優(yōu)點：

PMS系統(tǒng)孤島運行模式建立，便于無料窗口PMS系統(tǒng)各項工作先決條件控制，極大地避免因相關(guān)隔離措施執(zhí)行不到位引發(fā)的設(shè)備誤動風(fēng)險。

根據(jù)對PMS各項工作特點及技術(shù)分析，每階段PMS工作內(nèi)容可并行執(zhí)行，可極大縮短執(zhí)行工期。

在做到保證保護(hù)系統(tǒng)工作進(jìn)度的同時，將對其他專業(yè)工作的影響降到最低，可進(jìn)一步縮短執(zhí)行工期。

缺點：

由于每階段PMS工作內(nèi)容并行執(zhí)行，需要較大的人力進(jìn)行倒班執(zhí)行。須做好各個階段工作組間的工作交接。

5總結(jié)

本文通過對大修無料窗口PMS/DAS系統(tǒng)工作特點的充分梳理，避免各項工作之間差生干擾，對大修無料窗口保護(hù)系統(tǒng)工作執(zhí)行方案優(yōu)化，即采用分階段，多條支線并行進(jìn)行的方式執(zhí)行，可極大縮短大修工期。同時在做到保證保護(hù)系統(tǒng)工作進(jìn)度的同時，將對其他專業(yè)工作的影響降到最低。在后續(xù)核電大修過程中，可針對電廠技術(shù)規(guī)格書進(jìn)行研究分析，盡量在其他窗口安排執(zhí)行工作，減少大修無料窗口的工作量，進(jìn)一步縮短無料窗口PMS工作執(zhí)行工期。

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作者簡介：劉辰星（1988-），男，工學(xué)學(xué)士，山東核電有限公司，主要從事AP1000反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)相關(guān)工作