温度仪表在核电厂内的应用

温度仪表在核电厂内的应用
摘要：温度是核电厂检测运行的一个重要指标，所以如何对其进行有效的温度参数控制，并合理地使用其温度仪表，对于推动核电的发展具有十分重要的意义。

本文着重介绍核电站温度仪表的类型、特性和选型要求，并对其在实际应用中的一些问题进行探讨，以期能够更好地优化提升其在核电厂内的应用效果。

关键词：核电站；温度仪表；IE级温度传感器
引言
在核电厂中，仪表种类繁多，如压力仪表、流量仪表、液位仪表、温度仪表等。

而温度仪表作为核电厂设备管理的重要仪表，其可以在关键设备的维护、事故监测、反应堆保护、重要信息预警等方面发挥着重要作用。

因此，正确地分析不同温度仪表在核电厂运行过程中的使用和操作特性，并对其在核电厂各个运行环节中的应用进行分析。

1 核电站温度仪表的种类
核电站温度仪表多种多样，主要从三个方面进行分类：
第一，是否实现安全功能，根据是否具有安全功能，核电厂的温度仪表可以分为NC和1E两类。

1E型仪表是最具代表性的，其与核电厂的安全和有关的功能有关。

首先，能够有效地防止事故发生，减少事故的辐射后果。

其次，其能对安全壳进行有效的隔绝，一旦发生事故，就能及时停止反应堆，缩小事故发生的影响范围。

最后，通过对反应堆进行紧急降温，将其余热和工厂的热排放出去，从而提高核电站的安全性。

第二，按是否要远程传输来划分，根据核电厂温度仪表的信号是否要远程传输，可以将其分为地面和远程两种。

一般来说，地温仪表都是NC级别的，没有任何的防震性能，其作用是对系统和设备的调试，而远程控制系统，则包括温度传感器、开关等。

第三，按其原理分为热电偶、热电阻、压力温度仪表、温度控制器等，按照
核电厂温度仪表有关的理论，可以对其进行分级，确保其获得良好分类效果。

2 核电站温度仪表应用技术特点
2.1 IE级温度传感器技术要求
根据温度仪表工作级别的差异，对温度传感器的技术需求也不尽相同。

IE级
温度仪表是核电厂使用最广泛的一种，其主要分为K1、Q1和I级。

在IE级温度
传感器工作中，需要确保分度号Pt100的标准反应热电阻。

也就是说，其总体温
度电阻在0℃时为99.88-100.12欧姆。

在机械连接、机械盒设置、电气连接等方面，不仅要达到K1级的标准，还要选用IQTB型的电缆。

并确保各线芯的截面面
积为1~1.1mm2，并且保持总芯线绝缘层厚度大于0.61mm。

2.2 NC级温度传感器技术要求
在使用NC型温度传感器时，各核电厂的温控设备维修人员需要选用与DCS
相联接的汇流设备和安装工具，并以三线制温接方式来完成特定的线路安装工作。

NC级温度传感器的鉴定等级为K3、Q2/Q3/NC、I/NO。

在NC级温度传感器的安装中，需要确保IEC60751的标准反应温度，并且对整个系统的安装误差进行控制，使其精度达到0.005±0.03。

与IE型温度传感器相比，NC型温度传感器主要是
根据地基工程规范，采用电接头，确保整体接线箱具有良好的防尘、防水性能。

并根据温控套管的加工工艺，确保整个温度仪表工作得以稳定推进。

3 核电厂温度仪表的选型及特点
3.1 铂电阻温度计
铂电阻温度计（PTR）是由铂与铜电阻丝组合而成的，其主要是通过测量电
阻值来仪表算温度，一般有热电阻、热电阻、压敏电阻等。

铂电阻温度计适用于
高精度或高稳定的测量，通常被用于反应堆控制棒驱动机构中。

在使用过程中不
能受震动和冲击影响，应注意防止碰撞；也不能长期处于高温环境中。

由于它是
一种比较敏感的介质，使用时需要保持其清洁，且不能接触腐蚀性液体和气体。

在核电领域应用中，由于其价格较高而且现场安装较为困难，因此采用较少。

3.2 热电偶
热电偶是将两种不同的导体或半导体材料连接在一起而制成的一种温度传感器。

它是一种能直接测量并显示被测物体两端温度的温度仪表表。

其具有价格低廉、量程大等优点，但不能测量高温物体，如熔融金属和过热蒸汽等。

热电偶也
可用于测量固体表面层中的某一温度（比如，在水泥、玻璃混凝土和玻璃陶瓷材
料上测温），在核电厂环境温度监测中有广泛应用，但由于热电偶的种类繁多，
在选型时应注意其材质。

3.3 温度控制器
由于核电站的环境特性，在降低电力供应的情况下，采用机械温度控制。

温
度开关为控制和警报提供被动接触信号，使用温度开关也反映核电厂的多种控制。

当前所用的温控开关通常需要设置和死区可调，死区可调温度开关的最小死区通
常很大，存在着不能完全消除的危险，因此在选择和验收时要特别注意死区。

安
装温控开关，长时间使用，仍有可能发生设定值的漂移，由此将应视实际情况，
适当调整预防性维护周期。

同时，还应考虑到工厂内部的防爆要求。

核电厂中易
燃气体以氢气为主，某些温度开关需要采用防爆隔离装置。

3.4 智能温度变送器
智能传感装置可将热电偶或热阻信号转换成4~20mA的标准信号。

该传感器
的测量精度较高，采用罗斯蒙特3144型传感器，其测量准确度达到±0.1℃；该
智能温度传感器的输出为4~20mA，降低信号的干扰，并可在DCS控制箱中使用标
准的输入卡。

目前，智能传送机还不能适应核电站辐射环境，所以在核电站中使
用的并不多，主要用于对辐射无辐射要求和高精度测量的场合。

4 核电站温度仪表应用分析
4.1 选择恰当的核电站温度传感器保护套
核电厂温度测量元件的防护罩在选用时应注意其性能，以保证其适用性和合
理性。

在此过程中，要注意的是：第一，要选用能适应各种压力、温度、腐蚀性
和流速的核电厂温度传感器外壳，保证温度仪表的耐压力、抗腐蚀、抗冲击性能，
提高温度仪表的抗震动、抗磨损性能，从而能够延长温度仪表的使用寿命。

而在
施工期间，应进行密封性试验，避免出现无谓的损伤。

第二，应着重于温度仪表
的套筒形状。

通常，套管的形状分为锥形和直形两种，在选用温度传感器的保护
套时，应根据套管的形状来选用合适的套管。

通过对电厂工程的调研发现活动法
兰和卡套螺纹固定方法在核电厂中得到广泛的应用，并产生了巨大的经济效益。

第三，在选用温度仪表的套管时，需要对其频率、强度、频率进行分析和仪表算，以保证其合适的套筒，便于进行频率的仪表算，进而保证其得以实现高效使用。

第四，重点在于温度仪表的材质，温度仪表的材质主要有金属和非金属两种。

核
电厂选用的温度传感器外壳以金属为主，主要材料为不锈钢，并在内部填充氧化物，起到保温作用。

在这段时间里，温度仪表的外壳需要能够在高温下依然保持
化学的稳定性，并且具有良好的抗氧化能力和耐蚀性。

4.2 选择恰当的测温套管长度
在测温管的长度选取时，应将传感元件的温度导通元件插进管子。

另外还需
要将保护套的一端放置在靠近管子处，保证测温套管的长短合适，由此更好地确
保测温套管得以实现正确使用。

选用合适的测温套管时，应严格遵循有关规定，
核电厂的温度仪表测量点数多，对套管的长度也有一定的需求，应根据有关规定
选用合适的测温套管，从而减小套管种类，减少零件的数量。

除此之外，还应留
意到测温套管的长短和温度仪表表是否相配。

由于核电厂中的测试环境和金属的
温度都要进行测试，因此，对测温套管的长度有着较高的需求，因此需要确保测
温器件的厚度和套管的长度相适应。

还需要保证合适的直径，并确保其具有较为
合适的长度，由此确保核电厂的温度仪表得以高效使用。

结束语
总而言之，核电厂温度仪表的使用，对核电厂的安全生产具有十分重要的意义，所以对其进行深入的研究，不仅可以更好地理解其类型、特点和选型，还需
要对其应用要点进行分析，以期更好地确保温度仪表在核电厂中的应用效益能够
得到提升，进而为推动核电厂实现可持续性发展。

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