M310机组下泄孔板换型的工程实践

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科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald
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DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.32.013
M310机组下泄孔板换型的工程实践
吴新义 刘峰
(福建福清核电有限公司 福建福清 350300)
摘 要：某核电厂一回路水压试验时检查出RCV系统下泄流量偏低，不满足设计要求。

为解决该问题，将原先采用的单长孔孔板更改为多级孔板。

根据限流孔板调整试验导则中的方法，在不同压力平台上进行试验，对采用多级孔板后的下泄流量进行分析验证。

结果表明，换型后的多级孔板性能满足设计要求。

关键词：多级孔板 下泄流量 设计要求中图分类号：TL37 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)11(b)-0013-02
1 前言
1.1 背景
某核电厂一回路水压试验期间进行下泄孔板可用性检查，目的是在正常冷停堆期间检查所有下泄孔板是否可用，以便在下一较高压力时隔离下泄孔板时避免超压。

试验在一回路2.5MPa压力平台下进行，三台孔板全投的情况下缓慢关闭RCV310VP ，增加上充流量直至下泄背压控制阀RCV013VP完全打开，测得的下泄流量为11m 3/h，而设计要求的预期流量应为18m 3/h，判定实际下泄流量不满足设计要求。

1.2 目的
本文分析了换型前孔板流量不足的原因，并根据限流孔板调整试验导则中的方法，对更换后多级孔板进行了实测。

验证了更换后的孔板满足设计要求。

2 本论
2.1 基本概念及理论
2.1.1 孔板基本概念
孔板作为历史悠久的节流装置，具有结构简单、易于安装、性能可靠、价格低廉、方便维护等特点，在核电厂汽水管道系统中得到广泛的应用。

限流孔板利用流体流经孔板时的节流作用，限制流体流量或降低流体压力[1]。

2.1.2 限流孔板的结构形式
核电厂使用的限流孔板主要有普通和特殊两种结构。

普通孔板又称单级孔板，特殊孔板分为多级多孔和单长孔两种类型。

对于单级压降较大的管道，可通过多级降压，确保流体经过每一个缩流断面时压力都大于液体的饱和蒸汽压力，同时保持各级节流孔板都有较高的气蚀数，从而有效减小管道振动和噪音。

2.1.3 孔板流量测量值与要求值的比较
使用流量计测量得出孔板实际流量(测量值)；
使用流量公式：
式中：Q ：试验工况下的理论流量；Q c ：最大设计流量；
ΔP c ：与Q c 对应的最大设计压差；ρc ：设计工况下的密度；
ΔP m ，ρm ：试验工况下的压差和密度。

如果取：ρc≈
ρm；
导出，
即:
取
，则K 为常数且适用于设计值与实际工况
理论值的计算。

据此公式，对于满足设计要求的孔板，实际运行中测量计算得出的K值应与设计值计算得出的K值近似一致。

2.2 2.5MPa压力平台下对同时通过三组孔板的下泄流量验证
2.2.1 下泄孔板可用性检查方法在设计工况条件下：ΔP =KQ 2=P RCP －P L =1
3.4MPa
一个下泄孔板的流量为正常工作温度（140-190℃）及压力（15.9MPa）下的体积流量Q v =14.4m 3/h,故：P RCP - P L =KQ L 2——→K ＝0.065
在试验工况下：机组处于冷停堆，主系统压力2.5MPa，低压下泄隔离，下泄孔板隔离阀RCV 007－008－009 VP开启，RCV013VP 全开。

理论流量：h
m P P Q L
RCP L /_______065.033
=−=如果一个下泄孔板不可用
,065
.02L RCP P P Q −=，两个下泄孔板不可用
065
.0L
RCP P P Q −=
在本工况的验证过程中，精度要求无特殊严格要求，如果情况（1）未出现，则可认为下泄孔板可用。

2.2.2 下泄孔板换型前后试验数据及分析
在通过原设计采用的单长孔孔板测得的实际流量与理论值的比较中发现，理论流量Q L 为18m 3/h，实测流量为11m 3/h，试验结果接近于一组孔板不可用(065
.02L RCP P P Q −=)。

针对下泄孔板流量不足，可能原因如下：孔板上游手动
隔离阀未全开；孔板下游气动隔离阀未全开；节流孔板孔径过小或堵塞；管道内存在堵塞。

基于以上分析采取如下验证措施：针对原因1，在开启和关闭孔板上游手动阀RCV004/005/006VP时，三个阀门开关圈数都在5～5.5圈之间，排除孔板上游手动隔离阀未全
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开的可能；针对原因2，对孔板下游气动隔离阀的开关行程进行检查，检查结果未发现异常，排除孔板下游气动隔离阀未全开的可能；针对原因3，切割RCV003DI两端焊口将孔板拆下检查后未发现堵塞，并测量孔板内径两端均满足设计尺寸（6.15±0.1）mm；针对原因4，孔板上游管道通过内窥镜检查，未发现堵塞；通过孔板拆下后留下的管道断口，用内窥镜检查，确认管道在直角弯头前未堵塞，仅存在悬浮物。

通过对流量不足原因的分析，结合同类设计电厂之间的沟通结果表明：原先设计采用的内径尺寸为（6.15±0.1）mm单长孔孔板不能满足下泄流量设计要求，需对现有尺寸的孔板扩孔或更换。

经与设计院确认，结合参考电厂工程经验，将下泄孔板更改为满足流量和压降要求的多级孔板。

多级孔板安装完毕后，再次在2.5MPa压力平台下对同时通过三组孔板的下泄流量进行验证，试验结果表明，实测值（11.45m 3/h ）与试验工况理论值（11.76m 3/h ）接近，考虑到实际工况的复杂性与理论计算存在一定的误差，该结果已可验证孔板可用性合格。

2.3 15.4MPa压力平台下对通过单个孔板的下泄流量验证分析
为了进一步确认孔板性能参数，在15.4MPa压力平台下对通过单个孔板的下泄流量进行了验证,三组孔板的参
数基本一致，实际流量接近理论设计流量。

设计流量14.4 m 3/h，实测流量依次为13.92、13.82、14.07m 3/h。

综上，更换后的下泄孔板不仅满足了系统设计的要求，而且有效降低了孔板处管线的振动及噪音。

3 结语
在不同压力平台下对通过多级孔板的流量进行了计算分析，验证结果表明更换后的多级孔板的性能满足M310机组工艺系统设计要求。

同时为后续机组相同孔板的选型或更换提供了工程经验。

参考文献
[1] 刘长亮.核电厂用现流孔板压降计算[J].原子能科学技术，2013，47(3)：397-398.
[2] 陈彦发.VVER与M310机组堆内核测系统对比[J].山东工业技术,2018(10):144.
[3] 李榛.VVER与M310机组堆外核测系统对比[J].科技风,2018(12):143.
(上接12页)
架车机供电要求为380V交流电，电路中为保证安全性还需要架设断路器，在三相四线制中若反接其中的两相则会导致驱动电机反向控制。

为了保证电机控制效果，设计中采取三相鼠笼式电机，对每台电机都需要进行必要的接地保护。

工业场所用电是380V，为了满足PLC对220V交流电和24V直流电的用电需求，应配备附加电路实现电压转换，。

每组架车机上的三相电机均需要与主继电器的触点串联，这样既保证了每组各架车机可以同步上升和下降，又可以在各架车机高度出现偏差时及时控制各架车机的停止与启动。

2.2 移动架车机控制电路设计
控制电路以低压电气来控制主电路实现控制功能，移动架车机控制电路设计基于西门子S300可编程控制器，硬件部分采用CPU315-2DP主模块和IM365机架扩展模块、数字输入/输出模块等，各硬件之间通过数字总线与主CPU实现数据交换。

当需要完成对各架车机旋转编码器信号的采集时，拓展机架上的数据发送模块通过通讯协议与主CPU的拓展接收模块进行数据交换。

移动架车机的计数器模块分别包含8个计数检测通道，对应于架车机旋转编码器上升脉冲信号。

2.3 移动架车机同步调整设计
移动架车机设计过程中的重点问题就是对每组各架车机的同步调整，移动架车机同步性不仅是评价系统优良性的重要性指标，更是直接影响到地铁检修人员的人身安
全。

移动架车机同步调整的逻辑包括超最大限位同步调整和在允许可控范围内的误差同步调整。

超最大限位同步调整要求立即关停电机，做好单机保护，当确保各电机都处于正常允许状态后，接到同步命令方可继续动作。

当系统需要起升操作时在对其进行误差同步调整，从而可以保证系统在同步范围内结束同步过程。

3 结语
移动架车机是地铁列车检修维护的重要辅助工具，加强架车机的同步调整是保证检修人员生命安全的重要措施。

移动架车机在控制过程中利用旋转编码器实现对机组高度监控，结果传输到主控单元，PLC再通过控制程序调整各架车机的升降，实现移动架车机的同步调整。

参考文献
[1] 丁辉，邢晓东.整列地坑式架车机在我国高速列车检修中的运用[J].机车电传动，2012(2):31-33.
[2] 丁辉，王明海.CHR动车组地坑式架车机的研究与设计[J].电力机车与城轨车辆，2011，34(2): 19-21.
[3] 高飞，潘钰.北京动车组检修基地与动车检修[J].铁道机车车辆，2010 30(4):77-81.
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