秦二厂辅助给水泵出口流量计异常波动的分析与解决

俞晟力，马敏超，苏继威

（中核核电运行管理有限公司 维修三处，浙江 嘉兴 314300）

0 引言

辅助给水系统是电厂专设安全设施，是电厂蒸发器二次侧的给水备用系统，负责在丧失主给水情况下向蒸发器二次侧提供给水[1]。辅助给水系统每台机组有两台汽动泵（如1ASG003PO、004PO），两台电动泵（如1ASG001PO、002PO），1、3号泵组成A列汇总到一个母管后注入1号蒸汽发生器，2、4号泵组成B列汇总到一个母管后注入2号蒸汽发生器。

每台泵出口有两块流量计，一块核级宽量程表（如1ASG001MD），一块非核级窄量程表（如1ASG011MD），其中宽量程仪表是PAMS仪表[2]。

每台泵出口设一个逆止阀（如1ASG005VD）和流量调节阀（如1ASG012VD），小流量试验时泵出口流量调节阀关闭，流体从小流量管线返回水箱。

目前，秦二厂1/2号机组辅助给水泵小流量试验时（尤其汽动泵小流量试验），在出口调节阀关闭的情况下，流量计会出现指示波动，波动从几吨到几十吨不等，甚至停运的相邻泵出口、另一列两台泵出口流量计也会出现波动，而正常情况下这些流量指示均应为0m3/h。

1 异常波动的现状调查

通过查询定期试验执行记录发现，在2019年7月～12月，由于辅助给水泵出口流量计异常波动导致有缺陷记录多达19条，月平均波动次数高达3.17次/月。同时调查了2019年7月～12月，秦二厂扩建机组、方家山1/2号机组及海南昌江1/2号机组的辅助给水泵出口流量计异常波动缺陷情况，结果分别为2.65次/月、2.08次/月、1.53次/月。

目前，该问题严重影响重要核级设备的安全可靠性，不仅成为班组首要缺陷，而且也引起维修、技术、运行部门的高度重视，成为监督站重点关注项，亟待解决。

2 异常波动的原因分析

从人机料法环5个方面对流量计的异常波动情况进行分析，最终确定以下潜在因素：①流量计环境温度过高；②流量计绝缘电阻过小；③流量计中心测量膜片形变量过大；④流量计滤波电容容量过小；⑤流量计预防性维修周期过长；⑥逆止阀泄漏率过高；⑦管线有积气；⑧管线振动大。限于篇幅原因，接下来对流量计滤波电容容量过小进行详细的分析确认。

2.1 流量计滤波电容的现状情况

电容是储存电量和电势能的元件，在调谐、耦合、滤波等电路中起着重要的作用。用在滤波电路中的电容称为滤波电容，它能将一定频段内的信号从总信号中去除[3]。

对现场16块流量计的滤波电容进行了测量，结果见表1。

表1 现场流量计滤波电容容量Table 1 Filter capacitance of field flowmeter

由表1可见，现场的16块流量计滤波电容范围是55μF～70μF。初步怀疑是流量计滤波电容容量过小，导致流量计输出存在异常波动。

2.2 流量计滤波电容容量过小的影响程度

使用滤波电容容量为55μF的现场同型号流量计进行对比试验。在实验室搭建模拟测试平台（如图1所示）。其中，便携式补水泵用于给试验回路循环打水，阀门1模拟现场入口截流阀，阀门2模拟现场流量孔板，阀门3模拟现场调节阀，阀门4模拟现场仪表平衡阀，8847记录仪用于显示流量计输出信号曲线。

图1 模拟测试平台示意图Fig.1 Schematic diagram of simulation test platform

首先，将阀门1～3全开，阀门4关闭，启动便携式补水泵给试验回路循环打水，按下8847记录仪上的START键，开始记录流量计的输出曲线。如图2所示，输出曲线有大幅度不规则异常波动，折算成流量为19.24m3/h～38.67m3/h。

图2 未并联滤波电容时流量计误输出干扰信号Fig.2 Error output interference signal of flowmeter without shunt filter capacitor

作为对比试验，小组通过并联 33μF、47μF、68μF、100μF、150μF的滤波电容来实现流量计的滤波电容容量从88μF 依次变化至 102μF、123μF、155μF、205μF。并联不同大小的滤波电容后，流量计的输出波动情况见表2。

表2 不同滤波电容容量的流量计输出波动情况Table 2 Output fluctuation of flowmeter with different filter capacitance

可见当并联100μF及以上的滤波电容时，即滤波电容容量大于155μF，流量指示的异常波动消失。而现场流量计的滤波电容容量范围是55μF～70μF，因此流量计滤波电容容量过小是流量计异常波动的主要原因。

3 异常波动的解决方案

最终确定流量计异常波动的解决方案是为流量计增加滤波电容。分以下4步进行：

1）滤波电容备件核查

在物料主数据平台查询容量符合要求的滤波电容（100μF），确认库存足够后进行领料，并检查滤波电容的外观功能完好。

2）在流量计输出端并联大容量滤波电容（100μF）

2020年2月，有3次2号机组辅助给水泵小流量试验。因此，选择在2号机组辅助给水系统的4台泵出口总共8台流量计的输出端并联100μF的滤波电容。

3）通过小流量试验进行效果检查

在秦二厂2020年2月的3次2号机组辅助给水泵小流量试验中，8台泵出口流量计未出现异常波动的情况，初步解决了问题。

4）制定巩固措施

升版规程，增加检查滤波电容的工作步骤。

4 结束语

在制定解决方案并实施后，有效降低辅助给水泵出口流量计异常波动的缺陷率，减少辅助给水泵小流量定期试验中合格有缺陷的记录，提高了重要核级设备的安全可靠性，为电厂的安全稳定运行保驾护航。同时，本文提出的解决方案不仅适用于秦二厂4台机组的辅助给水泵出口流量计异常波动情况，而且为国内外各类电厂流量计指示异常波动提供了参考依据。