在线分析仪表在核电厂的应用

2016-03-11韩揽月

化工自动化及仪表 2016年12期

关键词：核电厂选型水汽

韩揽月穆婷

(海南核电有限公司，海南昌江 572733)

在线分析仪表在核电厂的应用

韩揽月穆婷

(海南核电有限公司，海南昌江 572733)

对在线分析仪表在某核电厂的实际应用情况进行统计分析，介绍了在线分析仪表在水处理系统、水汽系统等方面的使用情况，简述了在线分析仪表的分布、选型、作用及维护外委情况等，并对可能存在的问题进行了分析。

在线分析仪表核电厂实际应用

核电厂对水质的要求非常高，作为一种重要的监督手段，通过准确可靠地测量水汽等参数，可使操作人员及时了解热力设备的运行工况，自动调节设备、及时获得信号，在自动调节设备、根据测量提供的信号发出指令时，对设备进行必要的手动或自动操作，从而使生产按预定的最安全、稳定、经济的工况运行。随着核电厂机组向着大容量、高参数的方向发展，对水汽指标的要求越来越严格，如果没有仪表，操作人员就无法及时判断水汽指标的变化情况，就不能保证及时、正确地进行操作，这样不仅会造成巨大的经济损失，甚至会严重危及安全生产。

在线分析仪表的重要作用主要体现在：减少非计划停机，据西安热工研究院提供的资料，非计划停机大部分与水汽品质有关；避免水汽恶性事故，在我国，因水质事故且仪表未能正确反映、及时处理而引起的恶性事故并不少见，如高压缸积盐、炉管酸性腐蚀及凝汽器铜管氨性腐蚀等，损失甚至可达数千万之巨；减少酸碱消耗，控制加药量节省药剂消耗；防腐防垢，延长生产设备的寿命；检测杂质含量，在机组运行期间，水回路中的离子态、悬浮状杂质，包括总溶解固形物(CaCO3)、氨、pH、电导、氢电导、氯离子、钠离子、硫酸根离子、总硅及溶解氧等均要求合格；监督现场设备的运行效果，如ATE系统若阳床出口的电导率大于0.30μs/cm，而当电导率小于0.30μs/cm时，说明凝气器存在泄漏，再如SDA系统混合离子交换器产水，电导率不大于0.10μs/cm(25℃)；钠离子含量不大于5μg/L；调节指标凭据，保证一、二回路在合适的pH值范围运行(如SER、SED的pH控制)，降低腐蚀量和老化速率，保护设备。

据此，笔者对在线分析仪表在海南核电厂的实际应用情况进行统计分析。

1 某电厂在线分析仪表的分布和选型①

1.1 测点分布

海南核电厂的在线分析仪表主要分布在淡水厂、除盐水厂房、凝结水精处理系统、核取样系统、二回路汽水取样系统及废气处理系统等。

1.2仪表选型

在线分析仪表选型原则，首先是仪表的性能和稳定性；其次是仪表的备件成本和供货周期。根据这个原则海南核电厂淡水厂、除盐水厂房、二回路汽水取样系统及核取样系统等的仪表基本选用同品牌仪表，以利于后期备件准备；并且尽量与秦山二期扩建项目最新在用型号保持一致，这是因为秦山核电二厂当前用的大部分都是经过考验的合适仪表，在维护过程中也积累了丰富的维护经验可供借鉴。

2 在线分析仪表的特点

相对于传统的取样离线分析，在线分析仪表有如下优点：

a. 连续检测(通过取样架对样水进行连续取样测量)；

b. 响应快，能及时反映生产过程中水汽的品质(与化学人工取样相比，能第一时间知道水质的好坏)；

c. 样水不易被污染，在线分析仪表的样水系统是一个密闭系统；

d. 自动分析；

e. 智能化，有利于提高数字化程度。

在线分析仪表的局限性：

a. 测量信号为微弱信号，易漂移，易受外信号的干扰；

b. 各种分析方法都有特点和应用范围，使用时应综合考虑、正确选型(如淡水厂余氯表选型错误)；

c. 仪器分析是一种相对的分析方法，通常都要以标准物质作为对照，其准确度依赖于标准物质所提供的数据是否准确可靠；

d. 分析仪表属于精密仪器，受测量环境和样水的影响较大，为保证它有较高的可靠性，需要频繁的定期维护和标定。

3 核电厂分析仪表维护模式分析

当前我国核电在线化学仪表维护方式基本有两种：核电厂自行维护和外委给专业公司进行维护。

3.1核电厂自行维护

核电厂自行维护指电厂自己配置相关专业和班组人员，自行维护分析仪表。其优势在于：人员为本公司员工，属于电厂直接管理，人员可控，且电厂本身培训较为充分，能保证维护人员的技术达到一定水平。缺点在于：化学分析仪表维护需要仪控和化学两个专业的知识，专业性强，当前又没有高校设置该专业，大家对仪表的维护工作准备都不到位；核电厂化学分析仪表维护配置两人，且除了分析仪表外还负责其他系统，日常工作中接触的分析仪表种类有限，专业培训时间较短，遇到非常规的问题往往会束手无策。

海南核电厂地处海岛偏远地区，寻求技术支持比较困难，造成在线分析仪表出故障时有时无法及时排除。海南核电厂在线分析仪表有两百多块，由于这些仪表每月都需要进行定期标定和维护，工作量较大，现有人手无法满足要求，当前公司还处于起机调试阶段，分析仪表所在的各系统也陆续调试投运，工作量相对集中。

3.2专业公司外委维护

当前，我国众多电厂、核电厂也在考虑分析仪表外委承包的模式，即将现场仪表的维护工作包给专业的维护厂家来做。专业公司外委维护的优点在于：专业公司工作人员一般都具有较长时间和多个电厂的分析仪表维护工作经验，遇到难以解决的问题时，专业公司都有专家团队可以寻求技术支持；由于海南核电厂在线分析仪表较多采用了进口仪表，备品备件采购周期较长，专业公司由于同时维护多家电厂，可以充分利用资源，及时从外部调配急需的备件。缺点在于：专业公司工作人员流动性较大，管理上会有困难，且有可能会导致维修经费使用的可控性差，维修及时性差，这些需要选择资质和信誉较好的维护公司并加强管理与监控等。

4 核电厂在线分析仪表主要存在的问题

4.1管理问题

由于在线分析仪表种类繁多，需要建立好仪表的定期记录和管理工作，根据不同型号、不同应用分别建立相应的校验记录。

在线分析仪表投用之后需要定期维护和检查，调整好水汽样品的温度和流量，当仪表显示数据发生一定幅度变化时，则人工分析该汽水样品是否有品质变化，判断在线仪表是否发生故障。

做好资料管理工作，包括产品使用说明书、产品维护标准及检修规程等，在操作中应严格遵守检修规程的内容。

4.2备品备件问题

化学分析仪表由于其自身特性，存在信号弱、易漂移等特点，因此仪表备件是现场维护过程中的一个重要环节。当前我国核电厂一般采用自主采购备件的模式，由现场维护使用部门提交计划，经公司相关部门审批后，再由采购部门比价采购；另外，由于部分消耗性试剂等有存储寿命，电厂自己不可能备很多库存，但是有时候需求又很紧急，因此也有部分电厂把消耗性备件打包给服务承包公司，签订类似年度供货意向合同，这样既解决了供货周期问题，又解决了库存的问题。

4.3培训问题

分析仪表本身更新换代和升级速度都较快，新产品和新技术也不断推出，人员的培训也要跟上当前行业的发展。而海南核电厂地处偏远，专业的交流较少，因此仪表的培训问题要引起足够的重视。建议可以多参与电厂之间的横向交流，特别是秦山二期等；同时也可以参与厂家定期举办的仪表培训和交流会议等。

4.4仪表选型的问题

核电厂仪表选型的工作主要由工程公司主导，业主很少能够参与，这其中就会出现现场仪表选型不符合现场使用工况，或者某种仪表已经被淘汰，但是设计时还在选用的现象，这需要核电厂增加在前期设备选型时候的工作参与。