示范核电水处理仪控设计流程的探讨

万诗新WAN Shi-xin

（国核自仪系统工程有限公司，上海 200241）

（State Nuclear Power Automation System Engineering Company，Shanghai 200241，China）

0 引言

随着不可再生能源的日益减少，温室效应日益影响全球环境，世界各国逐年减少二氧化碳排放量，同时寻求清洁能源。我国大力发展清洁能源核电，目前在建核电装机容量达到2000万千瓦。目前核电的大部分设备成套供应商，原来都做火电，但核电设计不同于火电设计，在设计过程中需要提交的文件和图纸种类繁多。以示范核电凝结水为例，设计程序文件要求仪控专业需要设计的图纸如下：施工图（电缆连接图）、设备安装图、电气图（电动阀门配电接线图、就地电机按钮图）、接线图（仪表回路接线图、热控盘台柜施工接线图、PLC 原理图、取样架接线图）、逻辑图、模拟图；编写的文件如下：I/O 清单、设备运行维护手册、报警手册、仪表定值手册、设备清单。示范核电对图纸文件要求特别严格，例如图纸、文件中的设备技术参数及到货设备的铭牌上的参数必须保持一致，不一致必须修改图纸或更换设备。为了减少修改升版图纸及文件的工作量，节约设计工时并提高设计质量，要求每个设计人员对设计流程及思路非常清晰。

1 程序文件

示范核电所建设的核电站程序文件大部分相同，也存在差异，设计人员着手设计之前先阅读仪控专业相关的程序文件，必须领会其中的含义。仪控专业重点阅读的程序文件如下：《ECS 编码系统》、《流程图和电路图的图形符号》、《系统逻辑图绘制的基本原则》、《系统模拟图绘制的基本原则》、《控制仪表定值手册—作用和内容》、《设备运行维护手册—作用和内容》、《接线端、导线、电缆及电缆桥架的就地标识》、《报警处理》等。

2 设计流程

设计人员首先要对仪控设备进行编码，要阅读《ECS编码系统》，通读设备标识编码、代码清单，领会设备代码规则。例如台山核电对仪表阀门编码不同于红沿河核电，A/B 代表传感器的第一道隔离阀，C/D 代表第二道隔离阀。工艺专业做完系统流程图，仪控专业把仪表测点及仪表阀门补充完整，要阅读《流程图和电路图的图形符号》，按照程序文件要求绘制各种仪控设备。

工艺专业基本确定系统流程图，接下来仪控专业就可以编写I/O 清单。根据不同核电项目的技术协议中通道槽位富裕量及冗余配置要求，编写I/O 清单，为了避免购买落后淘汰的设备，了解PLC 产品的动向，确定PLC 的硬件清单。根据PLC 的硬件和I/O 清单，可以设计PLC 系统配置图、原理图、机柜内部接线图及电磁阀箱图纸。如果此工艺系统需要测量钠、二氧化硅，但不进入取样架系统，针对不同品牌的分析仪表，设计不同的机柜柜。盘台柜内部元器件的选择原则：品牌符合技术协议要求、技术参数满足规范、性价比高。

仪表品牌确定，仪控专业就可以设计仪表接线图、仪表设备安装图。在盘台柜图纸和仪表接线图的基础上，根据《仪控电缆通用技术规格书》，统计计算机电缆、控制电缆及通讯电缆清单。电缆清单提交给设计院，设计院把最终的工艺及热控设备布置图、主管道及主桥架布置图返回，就可以设计电缆路径、统计电缆长度。

工艺设计人员编写工艺设备采购规范和签技术协议阶段，仪控专业提供控制柜编码，及柜内元器件及制造要求，尽量避免到现场后，不符合要求，需要整改。例如荣城项目就地加氨控制柜接线端子没线号，部分多股铜线没用线鼻子，没有预留外部进线孔等。

工艺人员提供工艺控制要求、步序表及定值手册，仪控专业首先阅读领会工艺控制要求及步序表，有疑惑及时沟通，减少报警手册、模拟图、逻辑图修改的工作量。定值手册中的定值、报警手册的报警值与模拟图中的报警值要求一致。模拟图的输出、逻辑图中的输入和输出都能一一对应。

仪表安装材料的统计是一项复杂而又繁琐的设计工作，首先每块仪表安装位置十分清晰，主管道和电缆桥架走向十分清楚，了解各种仪控安装材料的用途，用表格横向列出安装材料如仪表一次、二次阀门、法兰、各种接头、仪表管、钢材等，纵向列出各种安装仪表，这样最后统计时出现差错也容易检查。

仪控设备编写设备运行维护手册前，应及时收集仪控设备的资料，例如各类仪表安装使用说明书、调试手册等，进一步确认设计图纸的正确性，对照资料确认仪表设备安装、接线方式的正确，仪表设备清单型号特别是成套设备带的仪表型号与实际到现场的设备型号一致，如果不一致，工程公司可以要求升版文件或更换设备。

3 设计接口

仪控专业对外的接口主要有：电气负荷、与DCS 通讯的信号、需要PLC 监控的电机信号、电控设备布置及接地、电缆清单、仪表设备接口（提交给工艺），如果电缆桥架设计也在范围之内，还需要提交最终电缆桥架布置和电缆路径。接口提交的时间按照项目经理制定的时间计划表进行提交。仪控专业对采购的接口主要是仪表、盘台柜等采购规范书的提交。

工艺流程图和系统图确定后，配合工艺专业可以给设计院（工程公司）提交电负荷清单。在此阶段取样架没有采购和PLC 机柜设计图纸没完成的情况下，根据以往执行工程的经验，预估控制电源和取样架电源的负荷。按照技术协议和设计联络会，可以向工程公司（设计院）提交与DCS 通讯的信号清单、PLC 监控的电机信号清单。此阶段参考依据技术协议和《仪控设备技术要求》，可以编写所有就地分析仪表及取样架采购规范书的编写，和及时提交给采购部门，不影响后面仪表安装图、接线图等的设计。

参考技术协议和《成套设备中的电仪设备》，根据仪控设计完的盘台柜图纸，可以编制盘台柜采购规范书。在工艺专业设备容器管道布置图的基础上，加上取样架的基础安装图（厂家预给），把盘台柜加到工艺布置图中，统一提交电控设备布置及接地的接口。

4 结束语

核电工程是一个庞大而复杂的系统，工程设计尤其需要各专业、各部门的相互配合。设计人员必须吸收了解最新的仪表控制设备及技术，为开拓市场提供强大的技术支持；消化吸收调试人员现场反馈回来的问题，吸取经验教训，优化设计。设计人员同工程公司（设计院）、分包商沟通，按时提供准确的接口，接收反馈信息；同分包商沟通，及时索要技术资料；及时升版图纸文件。

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