设备管理与改造！012324 Guanli yu Gaizao
张皓云
(福建宁德核电有限公司，福建宁德355200)
摘要：核电站反应堆冷却剂系统采用多台变送器测量卸压模式下的反应堆冷却剂系统水位，保证了主控室操纵员能在充 排水期间连续监测从稳压器顶部至主管道底部的水位。现介绍某核电站水位监测的偏差情况，对偏差原因进行分析并提出纠
正措施，可供其 核电站 。
关键词：核电站；水位监测；压力容器；优化
!
反应堆冷却剂系统水位计介绍
核电站采用多台变送器测量反应堆冷却剂系统水位,
有 R CP007/00-/011 MN 、RCP012/09-MN 、RCP090/091 /092/ 093/094/095MN ，正常运行期间，RCP007/008/011MN 测量 稳压器水位参与反应堆保护，RCP092/093MN 主要用于失
水事故等工况。
本主要介绍用于冷态一回路充排水期间的RCP012/ 098/090/091/300MN 。如图1所示，4台变送器量程相互重 合，测量
水位，保证卸压模式下主控室操纵员能
在RCP 充排水期间连续监测从稳压器顶部至主管道底部
的水位，用 RCP 充排水 反应堆水 稳压器
管 水位的变 ， 保证稳压器水位测量的部分 冗余度。
图！反应堆冷却剂系统水位测量示意图⑴
1.1 RCP012MN
差压变送器测量稳压器水位，测量范围为13.6〜23.4 5。
1.2 RCP098MN
差压变送器测量稳压器水位，量程范围达到了 8.7〜 20 5。在充排水期间，RCP098MN 实际上是最主要的一个
水位监测。
在核岛5 5的 ，其正压侧接在二
的 管 / 8.745 压 /
在稳压器顶部，标咼23.416 5。1.3 RCP090/091MN
压力容器量程水位计的测量范围是8.5〜13.35 5,
但实际上RCP090/091MN 的可测量范围比8.5〜13.35 5要
多，
测量
，在反应堆水 40 9、环土
28 °C 、上膜盒一直对空的情况下，它可以测量2.08〜17.52 5
的水位，实际使用时仅将RCP090/091MN 的可测量范围区 间 了 进行
，从 了量的水位测
量。 水位 于10.68 5 水位水位 于10.21 5
水位 。
保安全，反应堆开关盖期间，水位必须控制在10.21〜
10.68 5。
RCP090/091MN 有3种测量模式，分别是：反应堆正常
运行模式、反应堆卸压模式、反应堆卸压开盖模式。
(1) 反应堆正 行模式： 满水，稳压器汽腔建
立，压力15.5 MPa ，用于事故工况下监测 ，信号送至
堆芯水位监测系统。
(2) 反应堆卸压模式：一回路卸压，排水至13.1 5时，RCP090/091MN 压管通 压 器排气软管与稳压器
连通，用于测量卸压工况下 水位。
(3) 反应堆卸压开盖模式：反应堆大盖吊走后，上取压
管线及隔离阀被拆除， 换料水充水， 压管靠堆 腔侧用盲板堵住，将RCP090/091MN 隔离膜盒排气堵头打
开对大气。
下面以一次完整的大修中的充排水过程为例介绍RCP090/091MN 的模式转换：
(1) 反应堆正常运行。RCP090MN 处于反应堆正常运
行模式，由堆芯水位监测系统接收RCP090/091/092/093/
094/095MN 的信号进行处理，得到事故工况下反应堆的水
位情况。
(2) 反应堆进行卸压。 进行排水，至13.35 5 ，
RCP090/091MN 的上取压管自动对空，从反应堆正常运行
模式转换 反应堆卸压模式。
(3) 排水至10.5 5。
(4) 拆掉RCP090/091MN 在堆坑中的取压管线及隔离 阀，并在RCP090/091MN 的取压管到堆坑壁上加装盲板
(堵 头) 。
(5) 将RCP090/091MN 上膜盒的取压侧堵头拧松，使之
对大气，完成反应堆卸压模式到反应堆卸压开盖模式的
22 机电信息2021年第11期总第653
期
Shebei Guanli yu Gaizao♦设备管理与改造
转换。
（6）开始充水至19.5m进行换料，其间RCP090/091MN
处于反应堆卸压开盖模式。
（7）换料完毕，排水至10.5m。回装大盖，拆卸盲板、回
装隔离阀和取压管线。为使水位计可用，将RCP090/091MN
上膜盒的取压侧堵头拧紧，将其置于反应堆卸压模式。
（8）—回路进行充水，水位上升至14m左右，进行
RCP090/091/092/093MN取压管线充水排气，由反应堆卸
压模式转换到反应堆运行模式。
（9）水位继续上升一直到并网后，RCP090MN处于反
应堆运行模式。
1.4RCP300MN
RCP300MN是超声波水位计，安装在三环路热管段，
用来在RRA处于MLO（MID LOOP OPERATION，半管运
行）时监测水位，测量范围8.55〜9.29m。
从上述仪表的安装可以看出，RCP090/091MN有一些
特殊，运行时，其压侧压力容器顶部；当反应堆
开盖时，其负压侧需对空。在开关盖状态转换时，若内外
压力存在，会导致水位变化。
2充排水期间反应堆冷却剂系统水位计的使用
在反应堆水位间需的水
位计不同，如图2所示。
13.65 12.75
11.02 10.68 10.21 9.29
8.7 8.5RCP012MN
20.00
图2反应堆冷却剂不同水位时主要参考的水位计
2.1下行排水期间的水位监测
当完一的运行后，机组开始下行卸料，在卸料将反应堆排水至（RCP090/091MN 处于1021〜10682＞，打开压力容器大盖，依次查看RCP012MN、RCP098MN、RCP090/091MN。
在反应堆压容器大盖开的排水，由于
力排水时，压力容器顶部会形成负压，为避免压力容器顶部负压对排水带来的影响，一般使用软管将压力容器顶部和压器顶部，同时使用压气对其进行加压排水（压缩空气经稳压器顶部管线RCP640VP处注入压气）。排水到目标水位后，需使用风机通过RCP640VP
气，压容器顶部压。
在排水，压器和压容器间的管线堵
对排水大的。
福建核电站2.2上行充水期间的水位监测
在完对料的装载后，需要先将反应堆冷却剂系统排水至法兰面（RCP090/091MN处于10.21〜10.68m）；然后压力容器大盖，最后一回路充水至满水，整
需后RCP090/091MN、RCP098MN、RCP012MN。
在RCP090/091MN量程范围内的充水过程中，因为扣盖后的压力容器与稳压器不再是一个连通器,RCP090/091MN RCP098MN间大，水位的上升，压
容器顶部的气压缩，压大，水位，式（1）所示：
!压力容器+卩"#压力容器=!稳压器+卩"#稳压器（】）最终，排气和排气将压力容器中的水充满。
3当前水位计使用中遇到的问题
在排水，压器和压容器间的管线堵
对排水过程造成很大的影响，RCP640VP f RPE110VP在线后，时压器排气管线在线，如图3所示。此时，压容器压器，RCP090/098MN水位具有可比性。时的管段出现堵塞，对RCP090MN来说会现的现象。为便于问题说明，将管段分为3
的三段:AB、BC、BD，下面针对这三段分别进行分析。
RCP644VP RPE068VP
RCP806VP
307
RPE
llllt
RPE779VA MM
RPE110VP'
RCP805VP
RCP640VP]:d
RCP\
RPE
002
BA
B(13.35m).
C(12.80m).
I
■
4 RCP—反应堆冷却剂系统;RPE+核岛排气和疏水系统；
EBA—反应堆厂房通风系统;VP—介质为一回路水的阀门；
VA—介质为空气的阀门°
图3RCP090/098M N水位测量安装示意图
3.1BD段堵塞
在BD段堵、其他管段正常的情况下，压力容器上方与稳压器上方连通并对大气，此时压力容器可正常排水。由于BD段管某处堵，其结果是:RCP090MN压侧膜盒所受的气压等于压容器上方的气压，变送器两端受到的压
机电信息2021年第11期总第653期23
设备管理与改造・Shebei Guanli yu Gaizao
Po_）+p賂（#+1.3）T4.65p«"（2）因此,BD段堵塞，变送器的输出仍然会随着水位发生
变化，但其输出与实际水位存在一个固定的偏差，将RCP090MN置于卸压开盖模式后，（！+-!。一）项偏差等于0,
RCP090MN的指示等于实际水位。从实际排水情况看，排水过程RCP090MN指示下降一段后基本不变，可以排除BD 管段堵塞的可能。每次大修一回路充水后，均对BD段使用除盐水冲洗，防止硼结晶。
3.2BC段堵塞
压力容器在排水前处于满水状态，当开始排水时，由于BC段的堵塞，压力容器上方属于一个密闭的环境，排水的过程于一个的过程。排水到一定的程度，压力容器中的水将不再排出，维持一定的水位，此压力容器与稳压器没有连，RCP098MN并不能：压力容器内的水位。在继续排水过程中，RCP090MN水位指示将维持不变，RCP098MN反映的仅是稳压器内的水位。此时如果将RCP090MN置于卸压开盖模式，由于BC段堵塞，大压仍不能通过DBC压力容器，因此,BC 段堵塞，将压力容器内的水不能排出，RCP090MN输出维持不变，即使将RCP090MN置于卸压开盖模式，仍不能使压力容器的水位排出，RCP090MN输出反映稳压器水位。情况可能。
3.3AB段堵塞
AB段某处有堵塞，其现象基本与BC段堵塞相同，唯一不同的是，将RCP090MN置于卸压开盖模式时，
大气压通过DBC段管压力容器，压力容器的水可以在重力作用下排出，此时RCP090MN的输出将会随着水位的变化变化。因此,AB段堵塞，将压力容器的水不能排出，RCP090MN输出维持不变，将RCP090MN置于卸压开盖模式后，压力容器的水可以排出，RCP090MN 输出随水位变化变化。情况可能大。
从以可%充排水过程中RCP090/098MN水位测量出现偏差的根本原因为压力容器
排气管线AB段BC段存在堵塞。容，不管堵塞存在%的水位均可的%个水位
量出现偏差因个容器不再是连器，实水位不再相同，RCP090MN反映压力容器实际水位，RCP098MN反映 稳压器水位。
4下行排水期间的水位监测的优化
压排水压力容器压（过大压力）%压力容器压（于大压力）%看，但在实际会存在偏差。由于RCP640VP与压缩空气或者抽风机之间连接的软管又
水等管道传压不的情况，个压力容器压压于知数。如果开盖前压力容器顶部是正压（抽气时管线不畅），开盖 会水位涨；开盖前压力容器大压（排水过快压排水压管不）开盖会水位下降，可能会出报警水位；想的情况是开盖前压力容器压，开盖水位微降。
按照前的模式，无法准确悉开盖前压力容器
压力情况，可能会在开盖水位的异变化，水位高于10.68m触发“法兰面高高水位”报警，或者水位低于1021m触发“法兰面低水位”报警的险。
决问题，提出在排水过程中在压力容器顶部安装压力表监压力容器压力的法：排水期，过三口在RCP640VP下游压力表，监压力容器顶部与厂房大的差压，控制差压在-1〜0kPa （使得开盖后水位变化在10cm，维持负压，防止放射体外泄）。法经过大修的实践，效非好，效地了开盖前后水位的预期变化。
5结语
核电站使用多个仪表监测一回路水位，确保水装量满足要求，确保芯得充。在各模式转换，特别
压力容器开关大盖时，水位监测存在风险薄弱点，本项目通过一个小的优化改进，监测压力容器和大的差压%好地决了压力容器开关大盖水位异变化的风险，提高了安全性。
[参考文献]
[1]广东核电培训中心.900MW压水堆核电站系统与设备
[M].北京：原子能出版社,2005.
收稿日期：2021-02-26
作者简介：张皓云（1987—"，男，四川大英人，工程师，研：仪表控制。
24机电信息2021年第11期总第653期
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