浅谈核电站一回路水压试验仪控工作

摘要：中核核电运行管理有限公司二厂1号机组商运后，根据核安全法规的要求，需进行十年一次的核岛一回路水压试验。文章描述了水压试验仪控的相关工作和注意事项，优化了水压试验超压保护方案和装置，为国内同行企业提供了实践经验。

关键词：核电站；仪控工作；一回路水压试验；超压保护；仪控部门 文献标识码：A

中图分类号：TL36 文章编号：1009-2374（2015）22-0133-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.065

根据RSE-M规范并参照法国1999年11月10日颁布法令的要求，核电站在投产商运后应执行一回路水压试验、安全壳压力试验等一系列重要试验。试验过程中为监督试验边界金属表面温度，需安装至少8个温度探头。安装位置如下：RPV顶盖的法兰面、RPV筒体的法兰面、RPV下封头的外壁（至少安装2个探头，其中1个备用）、PZR下封头的外壁、每台蒸发器的筒体管板高度的外壁。其中RPV下封头外壁的温度读数作为试验温度的控制点。根据RSE-M规范以及中核核电运行管理有限公司二分厂1号机组工程建设期间冷态功能试验对试验温度控制的要求，一回路水压试验温度范围规定如下：35℃<试验温度<80℃。

1 水压试验过程简介

1.1 初始条件

（1）一回路低低水位；（2）上部构件已经就位，反应堆大盖已经扣好；（3）蒸汽发生器二次侧排空，人孔手孔眼孔关闭，一次侧堵板拆除，人孔关闭，管束泄露的测量装置已安装；（4）为方便排气，稳压器人孔先不关闭。

1.2 运行操作

（1）运行准备系统在线；（2）一回路进水，至稳压器水位2米后关闭人孔，如人孔已关闭，直接充满；（3）机械对SEBIM安全阀充水排气完成。RIC的指套管密封组件螺母已紧固到水压试验的要求值，RIC指套管已抽出，堵头已经安装就位；（4）一回路充水排气，动静排气结束后升压。机械解除排气的TSD，并恢复盲板；（5）在2.7MPa平台进行联合检查。启动两台主泵升温，83℃停主泵；（6）在7MPa检查RIC热电偶柱和指套管密封管嘴的密封性，必要时进行紧固；（7）7MPa平台进行联合检查；（8）升到10MPa，进行以上两项检查。再升到15.4MPa，进行以上两项检查。

1.3 升压

（1）在15.4MPa泄漏率计算合格后升压，升压前隔离主泵热屏水；（2）投入过剩下泄，隔离正常下泄；（3）通过上充和过剩下泄流量匹配，调节压力到16.5MPa。然后逐步关闭上充，靠轴封和过剩下泄的平衡来维持压力，现场关注上充泵运行，大约3小时；（4）开启RPE的相关阀门，以将一回路压力引到RCV再生热交换器管侧；（5）启动水压试验泵，通过调节过剩下泄和轴封注入，升压到17.2MPa，进行联合检查以及RIC热电偶柱和指套管密封管嘴的密封性检查；（6）技术处投入声发射装置；（7）通过调节RCV258VP和RCV061VP阀门的开度来升压，监督位于试验泵房和主控室的临时记录仪上的压力，并以0.2MPa为台阶宣布一回路的压力上升；（8）在20.6MPa完成上述联合检查和RIC密封性检查，维修开始进行SG的管束处的泄漏测量。

1.4 泄压

（1）通过调节过剩下泄流量和轴封注流量的方式以大约0.1MPa/min的速率降压到17.2MPa，稳压器安全阀保护阀强制开启；（2）降压到16.5MPa，停运水压试验泵；（3）继续调整过剩下泄流量和轴封注入流量使一回路压力降至15.4MPa，重新投入上充下泄，并进行联合检查；（4）逐步降压到2.7MPa。启动一台主泵降温到30℃后停运，继续降压到常压；（5）排水到低水位，开大盖，开稳压器人孔。

1.5 后续工作

（1）低低水位期间蒸发器一次侧装堵板；（2）一回路充水时吊装反应堆上部堆内构件。

2 超压保护系统介绍

2.1 主压力计

该压力计为整个水压试验最重要压力仪表，全过程指示水压试验的压力值。主压力计必须经计量部门检定合格，且在有效期范围之内。测量范围：0～400bar，精度：0.1%。

2.2 试验压力变送器EHP001MP

量程：0～250bar，精度：0.5%。

监测：试验记录仪EHP001EN-2；另一路送到水压试验泵房间记录仪上KSC401EN。

保护：压力达到H1：158bar（+/-2bar），主控产生EHP002AA报警

H2：162bar，打开RIS124VP

H3：206.8Bar，连锁跳泵9RIS011PO

检测到的压力信号由现场变送器送到KRG机柜，信号借用RCP011MN的电缆通道；再连接到DCS系统中，DCS系统中显示压力值，输出送主控记录仪和水压试验泵房间记录仪，并输出开关量到继电器机架实现超压保护。

2.3 试验压力变送器EHP002MP

量程：150～250bar，精度0.5%。

监测：试验记录仪EHP001EN通道1在主控室。

保护：压力达到高定值H：210bar，动作：打开RIS124VP

2.4 静载压力试验仪（DPT）：RCP017LP和RCP016MP

量程：RCP016MP（-0.5，+0.5bar）

标定：DPT必须要标定以指示主压力计的压力。这需要在一回路压力大于DPT压力0.4或0.8bar处设整定点（由RCP17LP的重量决定）。而RCP16MP只给出-0.5bar和+0.5bar之间的压力指示。因此，当DPT压力与一回路压力一样时，DPT必须标定为可在RCP16MP上读出-0.4bar压力，这样相当于RCP016MP的变送器量程为-0.1～+0.9bar。

保护：H1

整定点：比系统压力高+0.4bar（206.4bar）

动作：主控室内声光信号，EHP002AA。

H2

整定点：比系统压力高+0.8bar（206.8bar）

动作：主控室内声光信号，EHP001AA

2.5 记录仪

记录仪安装在主控室用于记录整个试验过程中的压力变化，其中压力信号由EHP001MP和EHP002MP传送上来。

2.6 超压保护装置的优化

在中核核电运行二分厂1号机组首次水压试验时，超压保护逻辑的实现是利用反应堆保护系统模拟量测量系统spec200实现的，缺点为该系统为传统模拟量处理仪表，超压保护定值的设置和报警逻辑量的输出全部由spec200系统内报警卡件实现，报警定值的修改和闭锁必须在报警卡件上实施，定值的修改需调整电位器，报警的闭锁需拆接线或者插拔卡件，这样的话如果在紧急情况下（如传感器信号异常等）需要闭锁报警时会非常被动。在本次水压试验中，我们用DCS实现了上述逻辑功能，同时设置了报警闭锁按钮，这样就避免了虚假信号引起的超压保护动作。

3 临时压力仪表的标定和安装

水压试验需要增加两台临时变送器EHP001MP、EHP002MP和一块主压力计EHP001LP用来监测水压试验期间一回路压力。这三块仪表要求一用一备，即总共有6块仪表，需在水压试验前送检，核安全局需要仪表检定证书。在完成送检工作后，由于EHP001MP、EHP002MP借用RCP011MN的仪表管线，其安装高度比EHP001LP低，为消除这段水柱差导致的误差，我们需根据规程对EHP001MP、EHP002MP进行零点的正迁移。对于现场仪表的安装，要求在安装就位前，需将现场临时仪表管和仪表连接在一起进行打压，打压的压力比水压试验最高压力20.6MPa高一点即可，已保证仪表管线各点无泄露。仪表安装完成后，需在一回路动排气结束后进行排水排气工作。

4 临时温度探头安装

水压试验期间会安装8个温度探头以监测压力容器，稳压器和蒸发器各测温点的温度。本次水压试验温度探头均通过借用KME039CR的电缆通道送信号至KIT小系统，因此，首先要保证KME039CR内需要借用的电缆通道正常，整个信号通道内各端接点做好记录，端接完成后需现场模拟信号验证通道正确。

5 超压保护动作的验证

一回路水压试验的超压保护逻辑以及压力温度的显示是在DCS系统中实现的。在一回路压力到达2.7MPa平台时，运行与仪控会模拟信号验证超压保护功能，具体方法是仪控在DCS系统端子排处模拟EHP001MP和EHP002MP的信号以验证各超压保护动作和报警信号是否正常触发，DCS与主控记录仪，水压试验泵房间记录仪的压力指示是否一致。

6 水压试验过程中仪表的隔离和投运

水压试验前已做好仪表隔离和投运分组，各小组设一名组长，带领小组成员在隔离和投运平台对仪表进行操作，同时完成各压力平台仪表的查漏工作。本部分工作的主要风险是高温高压风险，因此要求各工作小组在保证工作质量的前提下尽量提高工作效率，同时在发现有泄露时不可私自决定处理，首先汇报8米气闸门仪控协调人确定处理方案后再实施处理。升压对设备的风险很大，意外泄压产生设备损坏的风险更大。

7 结语

通过中核核电运行管理有限公司二分厂1号机组十年一回路水压试验的顺利实施，仪控部门对相关工作进行了梳理和总结，同时对于超压保护装置进行了优化，为后续电站执行相关试验积累了宝贵经验，并可以推广到其他堆型核电站一回路水压试验中去。

参考文献

[1] 黄铁明.核电站一回路水压试验保护装置研究与实践[J].科技创新导报，2008，（8）.

作者简介：黄海波（1984-），中核核电运行管理有限公司工程师，研究方向：核电厂热工仪表和辐射仪表。

（责任编辑：蒋建华）