RM新时代平台网址-首页

　　0簡(jiǎn)介

　　蒸發(fā)裝置和冷卻裝置是核電站硼回收系統和廢液收集處理系統的重要組成部分。蒸汽冷凝水平衡罐用于收集蒸汽冷凝水，并通過(guò)其液位控制保持冷卻器充滿(mǎn)冷卻液體。蒸汽冷凝水箱的液位控制對核電廠(chǎng)輔助工藝系統的正常穩定運行起著(zhù)重要作用。由于核電站硼回收系統和廢液收集處理系統產(chǎn)生的氣體和液體具有放射性，蒸汽冷凝罐放置在禁止人員靠近或不易靠近的區域，這就要求儀表的安裝位置，測量?jì)x表應安裝在放射性低、維修方便的區域。差壓式液位變送器因其性能穩定、精度高、可分離安裝等優(yōu)點(diǎn)，在核電站液位測量中得到廣泛應用。本文以某核電站蒸汽凝結水平衡罐液位測量為例，詳細闡述了蒸汽凝結水平衡罐差壓液位變送器的設計和應用，并對某核電站實(shí)際安裝調試中存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析和改進(jìn)。

　　1蒸汽冷凝水平衡罐液位測量系統

　　1.1差壓液位變送器的測量原理

　　差壓變送器主要由差壓傳感器和變送器組成。

　　傳感器的差壓測量原理是：來(lái)自傳感器兩側壓力導向槽的壓力作用在傳感器兩側的隔離膜片上，并通過(guò)膜片中的密封液傳遞給測量元件。測量元件將測得的壓差轉換成相應的電信號(4 ~ 20 mA信號)輸出。差壓變送器：的工作原理是根據液體壓力計算公式(P=)通過(guò)特定的系統布置，將被測容器的液位測量轉換為差壓測量，再通過(guò)相應的公式計算，計算出被測容器的實(shí)時(shí)液位值。差壓變送器主要有兩種應用：常壓容器的液位測量和壓力容器的液位測量。

　　1.2蒸汽冷凝水平衡罐液位測量系統

　　凝結水平衡罐液位測量系統采用差壓液位測量原理，其系統設置如圖1流程圖所示。液位測量系統主要由儲罐013BA(壓力容器)、平衡容器、平衡容器供水管道及連接管、儀表根閥、差壓變送器405MN和壓力引線(xiàn)管道組成。液位測量裝置專(zhuān)門(mén)配有平衡容器，以避免差壓變送器氣體測量端蒸汽冷凝造成的誤差和高溫蒸汽對測量?jì)x表的損壞。工作過(guò)程和原理如下：平衡罐安裝在被測容器的上方，平衡罐的中部通過(guò)管道與冷凝罐上部的進(jìn)氣/進(jìn)液管道相連。系統調試運行前，首先通過(guò)平衡罐頂部供水管道向平衡容器補水。當平衡罐內的液體超過(guò)連接管接口時(shí)，多余的液體自動(dòng)流入廢液儲罐，停止補水，保持平衡罐上部氣壓與廢液儲罐013BA上部氣壓一致。差壓變送器一端接廢液儲罐底部壓力接口(405VML閥)，另一端接平衡罐底部壓力接口(405VML閥)。根據差壓液位測量原理，將差壓變送器405MN實(shí)測的差壓值通過(guò)公式換算后，即可得到廢液儲罐013BA的實(shí)時(shí)液位。

　　2差壓式液位變送器的安裝和調試方法

　　2.1安裝液位測量?jì)x表

　　差壓變送器的正確標準安裝以及安裝方法相應量程、上限、下限的計算和設定，決定了容器液位測量的正確性。在蒸汽冷凝水平衡罐：的液位測量中使用差壓式液位變送器時(shí)，應注意以下事項。

　　(1)傳感器(差壓變送器)的安裝高度應低于0%容器液位；(2)平衡罐的安裝高度應高于容器上部的源入口，容器與平衡罐之間的管道坡度應至少保持2%，以保證平衡罐內補充或冷凝的多余液體回流到容器內，維持傳感器平衡罐測得的壓力恒定；(3)集裝箱上部的源端口應高于集裝箱水平的100%；(4)從儀表根部閥到傳感器的壓力導管應保持至少2%的向下坡度，這樣壓力導管罐中就不會(huì )聚集氣體；(5)傳感器應安裝在輻射劑量低的區域(黃色區域、綠色區域或白色區域)，便于現場(chǎng)維護。

　　2.2液位測量?jì)x表的偏移計算

　　在蒸汽冷凝罐液位測量?jì)x的調試過(guò)程中，通過(guò)偏移計算將差壓變送器的測量值轉換為實(shí)際液位值是調試的主要任務(wù)。以冷凝罐中的液位測量?jì)x表為例，下面介紹儀表的偏移計算方法(見(jiàn)圖2)。傳感器高壓側壓力高，低壓側壓力低。1是被測容器的介質(zhì)密度，2是平衡罐中的介質(zhì)濃度，L1是被測容器的液位值，L2是平衡罐液位到被測容器0液位的距離。p是傳感器在正常水位以下產(chǎn)生的固定壓力值和容器內部的壓力值之和。

　　容器0%液位時(shí)的HP和LP計算如下：

　　容器100%液位時(shí)的HP和LP計算如下：

　　傳感器值之間的對應關(guān)系如表1所示。

　　由于傳感器的輸出mA值隨差壓的顯示值呈線(xiàn)性變化，根據上式可以得到傳感器 P值對應的實(shí)際液位值。3現場(chǎng)安裝調試問(wèn)題的分析和處理某核電站蒸汽冷凝水平衡罐液位測量?jì)x表在調試過(guò)程中量程移位不到位，無(wú)法滿(mǎn)足測量要求。

　　3.1問(wèn)題分析

　　根據相關(guān)圖紙和現場(chǎng)測繪，冷凝罐和平衡容器中的液體為水，1和2的密度為998。35Kg/m  3，容器液位的測量范圍為0500mm，L2為1。1m，現場(chǎng)到達儀的大量程為6kPa。液位測量流程圖見(jiàn)圖1，偏移計算見(jiàn)圖2。

　　根據第二章，正常水位為0時(shí)，差壓變送器兩端壓差的*值達到*值。根據實(shí)測數據，*大壓差約為11kPa，超出了現有儀器的測量范圍。通過(guò)分析，造成這種情況的原因是：儀控專(zhuān)業(yè)根據過(guò)程輸入條件選擇儀表。儀控專(zhuān)業(yè)接到系統專(zhuān)業(yè)輸入條件，需要測量013BA的液位，測量范圍為0 ~ 500 mm，設計人員不清楚差壓液位測量?jì)x表的安裝方法和測量原理。他沒(méi)有考慮儀表量程的選擇與儀表平衡罐的位置有關(guān)，只是根據工藝輸入條件進(jìn)行設計，使得儀表不適合現場(chǎng)。這就要求設計人員在設計前掌握液位測量?jì)x表的測量原理和安裝方法，避免現場(chǎng)出現問(wèn)題。

　　3.2問(wèn)題處理

　　通過(guò)以上分析，我們知道問(wèn)題是目前選用的差壓變送器量程小造成的，過(guò)程中的*大壓差與平衡罐的高度有關(guān)(即偏移計算書(shū)中的L2長(cháng)度)，L2長(cháng)度越小，對應的*大壓差越小。那么，這個(gè)問(wèn)題：有兩個(gè)解決方案。

　　(1)更換儀表量程，選擇*大于11kPa的大量程儀表；(2)將平衡罐的高度降低500mm左右，使現有儀器能夠滿(mǎn)足現場(chǎng)測量的要求。

　　方案一主要涉及采購周期，從儀器采購到儀器到貨*不到三個(gè)月，而核電站建設周期和時(shí)間節點(diǎn)控制嚴格，反饋問(wèn)題到下一個(gè)重要節點(diǎn)只需要一個(gè)多月，為時(shí)已晚，暫不考慮該方案。

　　方案2需要考慮降低平衡罐高度的可能性?；谄胶夤迌纫后w回流至013BA的原理，平衡罐至013BA上部出口管線(xiàn)的管線(xiàn)應稍微水平敷設，因此當平衡罐下降時(shí)，連接管線(xiàn)也應同時(shí)下降。根據設備圖紙，013BA底部出口到設備頂部出口的距離約為550mm，方案可行。雖然現場(chǎng)管道和保溫層已經(jīng)安裝，但改變平衡罐的高度將涉及SED供水管道、平衡罐連接管道和拆除保溫層等。工作量很大，但為了滿(mǎn)足加載時(shí)間節點(diǎn)，*最終采用了這個(gè)方案。4結束語(yǔ)差壓式液位變送器已廣泛應用于核電站蒸汽冷凝水平衡罐的液位測量。在各電站的運行反饋中，這種液位測量方法運行穩定，測量精度高，易于維護，經(jīng)濟性高。但在安裝調試過(guò)程中，仍存在各種問(wèn)題，這就要求核電站的設計人員、安裝人員和調試人員對液位測量變送器的測量原理、安裝要求和遷移計算方法有一個(gè)清晰的認識，以保證凝結水平衡罐液位的正確、準確測量。