H4GSE201MP階躍上漲至超量程并觸發(fā)質(zhì)量位故障

陳希

摘要：2020年7月7日，主控閃發(fā)H4GSE201MP源點值故障，核實趨勢為儀表觸發(fā)滿量程（16Mpa）故障，同時產(chǎn)生質(zhì)量位壞點，更換H4GSE201MP壓力變送器后故障消失。7月11日，主控再次閃發(fā)H4GSE201MP源點值故障，表頭顯示“FAIL BOARD”（板卡故障），更換H4GSE201MP壓力變送器的儀表后故障消失。

本報告通過逐層分析，認為事件的直接原因為壓力變送器膜頭部分電子板件焊點短路，事件的根本原因為壓力變送器膜頭部分電子板件生產(chǎn)批次制作工藝有缺陷。

1.事件描述

1.1事件詳細過程

2020年7月7日18：05，4號機組功率升至50% Pn運行期間，主控閃發(fā)H4GSE201MP源點值故障，儀控人員核實趨勢為儀表觸發(fā)滿量程（16Mpa）故障，同時產(chǎn)生質(zhì)量位壞點。報警為H4GSE201MP9_XP12/H4GSE401KA_XP13/H4GSE201KA_XH02/4GRE377KA_XP12。

H4GSE201MP頻繁閃發(fā)源點值故障，儀控人員現(xiàn)場拍到H4GSE201MP表頭顯示FAIL BOARD（壓力變送器板件故障），電流輸出23mA（儀表故障時輸出自檢故障電流23mA），該故障現(xiàn)象與H4GSE201MP故障時波動趨勢以及報警記錄匹配。

儀控人員完成H4GSE201MP更換，檢查閥門狀態(tài)正常，無滲油后，恢復(fù)H4GSE201MP的退保護強制。

2.事件后果

2.1對核電廠安全運行的影響

H4GSE201/202/203MP、H3GME161/261/361MP質(zhì)量位故障三取二跳機，H4GSE201MP、H3GME361MP質(zhì)量位故障將導(dǎo)致跳機保護三取二降級為二取一。

H3GME361MP參與硬件跳機保護，有自保持功能，故障閃發(fā)后將使跳機保護持續(xù)由三取二降級為二取一，需及時復(fù)位跳機信號。

兩次故障處理期間，退保護使跳機保護由三取二變?yōu)槎《?/p>

2.2潛在后果

2.2.1 專業(yè)知識介紹

（1）H4GSE201MP/H3GME361MP流程邏輯介紹

H4GSE201/202/203MP作用為測量安全油的壓力，母管分出三條獨立管線分別進行測量，當(dāng)油壓低于5Mpa或質(zhì)量位故障三取二跳機

（2）H4GSE201MP信號供電回路介紹

H4GSE201MP信號傳遞回路，存在中間轉(zhuǎn)接卡以及ALG223?AI卡，儀表的供電原理為母線24V送至轉(zhuǎn)換卡后分成16個通道（包括備用通道）供電回路，其中一個通道為H4GSE201MP的供電。

（3）壓力變送器原理

H4GSE201MP采用的是羅斯蒙特生產(chǎn)的3051型壓力變送器，其主要部件為傳感器模塊和電子元件外殼。

傳感器模塊：包括充油傳感器系統(tǒng)以及傳感器電子元件。傳感器電子元件安裝在傳感器模塊內(nèi)并包括一溫度傳感器、儲存模塊和電容/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器。來自傳感器模塊的電子信號被傳輸?shù)诫娮釉鈿ぶ械妮敵鲭娮釉?/p>

電子元件外殼：包括輸出電子線路板（微處理器、儲存模塊、數(shù)字/模擬信號轉(zhuǎn)換器）、本機零點及量程按鈕和端子塊。

3051型變送器設(shè)計壓力適用于隔離膜，當(dāng)油偏離中心膜時，改變電容信號。然后該電容信號在電容/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器中被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。隨后微處理器從電阻式溫度檢測器和電容/數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器中獲取信號并計算出正確的變送器輸出。隨后，該信號被送到數(shù)字/模擬信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換回模擬信號并在4-20mA 輸出。

3GSE201MP壓力變送器的儀表工作范圍為溫度為–40-85 ℃，壓力為0-27Mpa，工作電壓范圍為10.5-42.4V。現(xiàn)場工作介質(zhì)為GFR抗燃油（TURBFLUID 46SJ），油溫度在45 ℃左右，油壓為12Mpa，工作電壓為24V，儀表各項參數(shù)可以滿足現(xiàn)場使用。

2.3原因分析

2.3.1H4GSE201MP階躍上漲至超量程并觸發(fā)質(zhì)量位故障原因分析

H4GSE201MP階躍上漲至超量程并觸發(fā)質(zhì)量位故障期間相關(guān)報警為H4GSE201MP9_XP12/H4GSE401KA_XP13/H4GSE201KA_XH02/H4GRE377KA_XP12，其中H4GSE401KA_XP13/H4GSE201KA_XH02/H4GRE377KA_XP12均由H4GSE201MP9_XP12觸發(fā)，H4GSE201MP9_XP12表征H4GSE201MP質(zhì)量位故障，可能原因為：（1）接線松動;（2）系統(tǒng)真實超壓;（3）X1A21.6轉(zhuǎn)接卡故障;（4）ALG223?AI卡故障;（5）儀表自檢故障。H4GSE201MP儀表自檢故障輸出23mA電流，大于儀表的飽和電流20.1mA使儀表向上波動至滿量程，同時大于P320平臺的質(zhì)量位識別范圍20.24mA導(dǎo)致邏輯輸出質(zhì)量位故障，該可能性高。

儀表自檢故障的原因為電子板件故障，儀控人員對儀表執(zhí)行了離線模擬故障，檢測結(jié)果為帶有原故障儀表傳感器膜頭部分的組合儀表顯示板卡故障，故懷疑為儀表傳感器膜頭的電子板件1故障。

壓力變送器膜頭部分電子板件生產(chǎn)批次制作工藝有缺陷根據(jù)對事件的擴展分析，此次故障根本原因為壓力變送器膜頭部分電子板件生產(chǎn)批次制作工藝有缺陷。直接原因為壓力變送器膜頭部分電子板件焊點短路。為避免此類故障的出現(xiàn)，根據(jù)事件產(chǎn)生的原因，制定了如下糾正行動：更換故障壓力變送器;廠家提供正式版分析報告;6臺機組所有跳機回路存在隱患變送器完成排查及更換;編寫汽輪機質(zhì)量位改造后跳機回路儀表故障檢修預(yù)案。