引言

　　磁翻柱液位計作為核電廠的關(guān)鍵安全級設(shè)備，在核電廠正常運行中起著至關(guān)重要的作用，但如果閥門意外關(guān)閉將導(dǎo)致機組發(fā)生大的瞬態(tài)，也會威脅機組的安全運行。磁翻柱液位計油壓的變化會影響磁翻柱液位計動作情況，進而影響機組的安全穩(wěn)定運行，所以對磁翻柱液位計油壓的關(guān)注也顯得尤為重要。

 

1　磁翻柱液位計結(jié)構(gòu)

　　磁翻柱液位計為雙閘板楔形閘閥，其執(zhí)行機構(gòu)由一個氮氣儲罐和一個與其連接的液壓缸組成，貯罐中的氮氣用作不會失效的關(guān)閉彈簧，關(guān)閉時不需要其他能動裝置。要開啟閥門時，則需要通過一個氣動泵將液壓油打入執(zhí)行機構(gòu)，克服氮氣壓力和閥桿自重，從而打開閥門。閥門的開啟通過一個控制回路來實現(xiàn)。而閥門關(guān)閉則用過控制回路將控制油排到一個儲槽里，控制回路可以調(diào)節(jié)控制油的排放速度從而控制閥門的關(guān)閉速度。兩個控制回路互為冗余，分別由 A、B 列電源供電。

 

2　磁翻柱液位計油壓問題

　　（1）油壓過高問題。經(jīng)調(diào)研，國內(nèi)多家核電廠尤其是處于南方的核電廠在夏天期間都會出現(xiàn)磁翻柱液位計控制油壓過高的問題，油壓zui高能達到 3800 psi（1psi=6.895kPa），接近磁翻柱液位計油回路的安全閥起跳定值 3950psi。油路壓力過高不會直接導(dǎo)致磁翻柱液位計的意外關(guān)閉，但油壓過高有可能導(dǎo)致安全閥動作后安全閥無法回座，或超過油路的承受壓力導(dǎo)致油路破裂漏油，zui終的后果為油路壓力失控下降，磁翻柱液位計意外關(guān)閉。

?。?）油壓過低問題。2017 年 8 月份在某核電廠 4 號機組執(zhí)行磁翻柱液位計局關(guān)試驗后發(fā)現(xiàn)其中一個磁翻柱液位計油壓持續(xù)下降，從2800psi 緩慢下降到 2600psi，接近磁翻柱液位計關(guān)閉的定值。

　　另外調(diào)研國內(nèi)多家核電廠在冬天期間磁翻柱液位計油壓都會持續(xù)在較低的水平，甚至能低到 2500psi 以下，油壓低點接近低報值，如長期偏低，存在閥門誤關(guān)，有非計劃停機停堆風(fēng)險。

 

3　問題分析

　?。?）磁翻柱液位計油壓過高原因分析。經(jīng)排查，磁翻柱液位計油壓過高原因一般有兩種原因：1）在磁翻柱液位計開啟期間，氣動泵出口壓力過高，導(dǎo)致閥門開啟后油壓維持在一個較高的水平；2）在南方地區(qū)，夏天氣溫可超過 40℃，而磁翻柱液位計所在房間缺少空氣流動，導(dǎo)致環(huán)境溫度較高，從而導(dǎo)致油路油壓持續(xù)升高。

　?。?）磁翻柱液位計油壓過低原因分析。磁翻柱液位計油壓過低原因較多，從各核電廠調(diào)試到商運運行以來的經(jīng)驗來看，油壓過低原因有以下幾點：1）磁翻柱液位計本體閥門存在泄漏，主要是油控制回路的電磁閥彈力過小導(dǎo)致電磁閥內(nèi)漏；或油回路安全閥存在內(nèi)漏；2）環(huán)境溫度持續(xù)降低導(dǎo)致油壓逐漸降低；3）油回路氣動泵啟動定值較低，在油壓低時沒有正常啟動。

 

4　處理措施和改進 

　?。?）針對磁翻柱液位計油壓過高的處理措施。針對磁翻柱液位計油壓過高問題，某核電廠經(jīng)過多年實踐經(jīng)驗總結(jié)，采取以下兩種方式：

　　1）在每個磁翻柱液位計所在房間各增加一臺通風(fēng)風(fēng)機，在油壓高時通過風(fēng)冷方式來降低磁翻柱液位計油壓，并且在風(fēng)機入口增加一個 90°的手動調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)油壓變化調(diào)整風(fēng)閥開度，從而保證油壓不會快速上漲或快速下降。通過實踐驗證，風(fēng)冷效果明顯，大大降低了磁翻柱液位計異常動作的風(fēng)險。2）如果以上措施不能成功干預(yù)油壓過高問題，則可通過執(zhí)行磁翻柱液位計局部關(guān)閉試驗期間調(diào)低氣動泵供氣壓力，從而降低磁翻柱液位計在開啟狀態(tài)下的油壓。

　?。?）針對磁翻柱液位計油壓過低的處理措施。1）調(diào)試期間出現(xiàn)的磁翻柱液位計油壓持續(xù)下降問題，通過試驗發(fā)現(xiàn) 4VVP283EL 泄露率明顯超過合格標(biāo)準(zhǔn)，后經(jīng)驗證為電磁閥彈力不足導(dǎo)致密該閥門封面無法完全密封，部分油通過該密封面緩慢泄漏。對該電磁閥進行更換后重新充壓驗證后油壓正常。同時對其他電磁閥和安全進行檢查未發(fā)現(xiàn)異常泄漏情況。2）在卸油管線上個增加一個手動液位計，在出現(xiàn)泄壓管線意外泄漏而無法快速干預(yù)時，可通過手動關(guān)閉手動閥的方式防止油壓的進一步下降。3）針對氣溫導(dǎo)致磁翻柱液位計油壓過低問題，經(jīng)過多次試驗驗證在油壓低于 2450psi 時，可通過執(zhí)行磁翻柱液位計局關(guān)試驗，調(diào)高氣動泵供氣壓力的方式來抬高磁翻柱液位計油壓壓力。

 

5　不足和改進意見

　　雖然核電廠通過一系列措施成功避免了磁翻柱液位計油壓問題，但這些措施基本都是非智能控制，還需要人為進行巡檢和調(diào)節(jié)，存在閥門異常動作的風(fēng)險還是很高。隨核電事業(yè)的發(fā)展，可將一些自動控制系統(tǒng)加到油壓控制上，比如可通過油壓自動控制房間風(fēng)機的起?；蝻L(fēng)閥的自動調(diào)節(jié)；同時也可以在主控室增加磁翻柱液位計油壓的監(jiān)視。

　　磁翻柱液位計所處的環(huán)境一般都比較惡劣：環(huán)境溫度高、空氣質(zhì)量差等。因此對磁翻柱液位計在設(shè)計、安裝和運維階段要注意設(shè)備的選型必須能耐高溫且能適應(yīng)溫度的變化，避免出現(xiàn)設(shè)備因溫度變化而導(dǎo)致閥門動作卡澀、磨損等問題。

 

6　總結(jié)

　　核電廠磁翻柱液位計油壓不穩(wěn)定是現(xiàn)場較為常見的問題，影響閥門的可靠性，也影響核電機組的安全穩(wěn)定運行。當(dāng)前國內(nèi) M310 機組和 “華龍一號”機組使用的磁翻柱液位計結(jié)構(gòu)原理類似，因此在運行期間對磁翻柱液位計油壓的關(guān)注和采取的措施對其他機組也有一定的借鑒作用。