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    山猫直播等液位計在核電廠疏水罐液位測量中安裝和應用

    發表時間:2019-04-22   點擊次數:583 技術支持:1560-1403-222
    本文概述:田灣核電3#、4#機組蒸汽管道的部分疏水罐液位計穿越樓板安裝,倘若要維護該液位計,需要在下層廠房搭建很高的腳手架到房頂,不僅維護困難且工作風險較高。為解決上述問題,改變了測量桿安裝方式,同時更改了液位計內部接線,使液位計維護問題得到解決,提高了液位計維護便利性,降低了工業安详風險。

    在核電廠的蒸汽管路中,為去除凝結水,要設置少少疏水罐,使凝結水因为重力着落并存儲在疏水罐中,進而保證蒸汽質量。然而疏水罐容量有限,當液位達到高度時,需要對其排水。那么怎么懂得疏水罐的水位呢?這需要通過液位計時刻監視水位,通過DCS系統判斷水位是否超過限值。當水位達到定義的高液位時,發出信號,打開疏水閥;當水位低于定義的低液位時,關閉疏水閥。田灣核電3#、4#機組采用了柯普樂公司BNA-S型的遠傳磁浮子液位計進行疏水罐液位的測量。該液位計安裝時,變送器和接線盒位于下部。因为設計理由,部门疏水罐穿越樓板安置,進而液位計要穿越樓板安裝,這就使安裝后的變送器和接線盒位于下層廠房的房頂部位,給維護、調試帶來了極大的不便,在進行維護、調試工作時也會存在較高的工業安好風險。對比田灣核電1#、2#機組和其他核電、火電機組,此刻不存在穿越樓板安裝的疏水罐液位計,于是须要采用某種步伐來改變液位計維護的便利性,同時降低作業風險。

    1 核電廠液位測量原理
    在核電廠液位測量采取的液位計主要有山猫直播、遠傳磁浮子液位計、差壓液位計、靜壓式液位計、超聲波液位計、雷達液位計。下面簡要介紹各種液位計的測量意思。

    1.1 山猫直播
    山猫直播主要用于的顯示,是根據浮力意思和磁性耦合功用研制而成。當被測容器中的液位起落時,液位計本體管中的磁性浮子也隨之起落,浮子內的磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器,驅動紅、白翻柱翻轉180°,當液位上升時翻柱由白色轉變為紅色,當液位下降時翻柱由紅色轉變為白色,指示器的紅白交界處為容器內部液位的實際高度,從而實現液位清晰的指示。

    1.2 遠傳磁浮子液位計
    該液位計的測量原理與山猫直播類似,增加了檢測磁浮子场所的傳感器和變送器,進而把液位轉化成4~20mA電流輸出。

    1.3 差壓液位計
    差壓液位計是測量實際液位與參考液位的壓力差值,進而換算出液位差值。因为參考液位高度恒定不變,通過參考液位減去液位差值得到實際液位值,實際液位值終通過儀表的顯示或轉化成電流信號輸出。

    1.4 靜壓式液位計靜壓式液位計是基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的意思進行液位測量,依據的計算公式為P=ρgH。

    1.5 超聲波液位計
    超聲波物位計工作意思是由超聲波探頭發出高頻脈沖聲波,聲波遇到被測物位外观被反射,回波被探頭接收轉換成電信號。聲波的傳播時間與聲波的發出到物體表面的距離成正比。測量聲波發出與接收回波的時間,得到液位值。

    1.6 雷達液位計
    雷達液位計的測量真理與超聲波物位計類似。它們的區別是:雷達液位計發出的是電磁波,超聲波液位計發出的是機械波。

    2 田灣核電廠疏水罐液位計安裝測量方式及遇到的問題
    田灣核電3#和4#機組拔取柯普樂公司BNA-S型的遠傳磁浮子液位計進行疏水罐液位的測量,液位計量程是0~600mm,傳感器檢測磁浮子场所,通過變送器轉化成4~20mA電流信號輸出。

    2.1 疏水罐液位計安裝測量方式
    田灣核電3#、4#機組現場疏水罐液位測量*先采用兩個連通管把液位計測量筒與疏水罐連通,測量筒內部含有磁浮子,磁浮子高度隨疏水罐內液位變化,測量筒外部安裝測量桿,感受磁浮子高度,再通過下部變送器轉化成電流信號輸出到DCS系統。极少蒸汽管道安裝放置貼近大地,疏水罐穿越樓板,這樣就使液位計安裝后變送器位于樓板下部,即下一層廠房的房頂;如圖一所示。

    液位計測量

    圖1 穿越樓板安裝的疏水罐液位計

    2.2 液位計維護遇到的問題
    采取上述方式安裝的疏水罐液位計,要進行維護時,须要在下一層廠房搭建較高的腳手架到房頂,極大地增加了作業難度和作業風險,工作流程比復雜。因此必要选取某種程序來簡化工作流程、降低工作、減小作業風險。

    3 疏水罐液位計安裝和測量的*改進方案
    因为設計瑕玷,穿越樓板安裝的疏水罐液位計維護難度較大,作業風險高,工作流程相對復雜。為解決上述問題,擬选拔以下兩個方案。

    3.1 反向安裝液位計測量桿
    液位計測量桿反向安裝后,變送器和接線盒位于樓板上部,反裝后暗指圖如圖二所示。

    液位變送器

    維護時變送器位于接近地面的地点,易于達,不存在高處作業風險,不须要搭建腳手架,工作流程能得到簡化。

    拔取如上措施后,以前的問題得到了解決;但是又出現了新的問題:的液位測量關系是0mm水對應輸出4mA電流,600mm水對應輸出20mA電流。反向安裝測量桿后,0mm水對應輸出20mA電流,600mm水對應輸出4mA電流,電流輸出被反向了。為解決這個問題,還需要進一步改進。圖2 穿越樓板安裝的疏水罐液位計

    3.2 對DCS中軟件量程進行反向設置
    因为就地實際液位和邏輯中識別的液位是通過電流信號進行聯絡的,安裝方式,實際液位正比于電流信號,電流信號正比于邏輯中識別的液位值。反向安裝測量桿后,實際液位與電流信號的關系反向,是以邏輯中識別的液位值與實際液位反向。倘使此時反向設置邏輯中的軟件量程,的下限0mm、上限600mm,改成下限是600mm、上限是0mm,那么電流信號和邏輯中識別的液位值會反向。根據負負得正的原則,此時地實際液位與邏輯中識別的液位值。

    4 疏水罐山猫直播安裝和測量的二步改進方案
    *方案實施后,解決了之前存在的諸多問題,邏輯中的液位值能夠與地液位逐一對應,實現的液位測量。但是由于邏輯中反向設置量程的上下限,導致操縱員畫面中液柱刻度反向,即600mm在下面、0mm在上面;這不适合人們的習慣,便利造成誤導,酿成失誤变乱。同時軟件反向設置后,系統不允許在對該測點進行數值仿真,假若現場要進行液位計維修,會影響現場維修工作的開展,是以還须要進一步改進液位計的安裝和測量方式。4.1 深入研究疏水罐山猫直播測量原理為尋求更好的改進方案,對疏水罐液位計的測量意思進行了深入研究。液位計測量桿中是由等間距排布的干簧管和電阻元件組成,當磁浮子達到某一高度時,對應的干簧管閉合,如果能識出哪個干簧管閉合,即可獲得當前液位值。那么變送器又是若何識別出哪個干簧管閉合的呢?再次探究測量桿內部電路,繪制液位計內部原理圖,如圖三所示。測量桿內部電阻串聯連接,每兩個電阻的連接處連接干簧管的一端,干簧管的另一端并聯連接,終引出蘭、棕、黑三根信號線。

    根據意思圖可以清晰的剖析出測量真理:蘭色線和玄色線施加恒定電壓,棕色線作為反饋信號線。當磁浮子處于不同高度時,相應的開關閉合,輸出一個電阻分壓信號。測量棕色線電壓,獲得閉合的干簧管地点,經過變送器模塊轉化為4~20mA信號,進而得到當前液位。

    液位計

    圖3 液位計內部原理圖

    4.2 更改液位計內部傳感器接線

    如圖三所示,假定一號端子連接測量桿頂部電阻,3號端子連接測量桿底部電阻,服从*先步優化中提到的反向安裝測量桿的步伐實施后,頂部電阻和底部電阻調換地点,此時三號端子連接測量桿頂部電阻,1號端子連接測量桿底部電阻。變送器與液位成正比、輸出4~20mA的條件是一號端子連接頂部電阻、3號端子連接底部電阻。反向安裝測量桿后,此時調換藍色線和黑色線的端接处所,即1號端子接黑色線、3號端子接藍色線,可以仍然滿足變送器輸出的條件,此時不再必要邏輯中對軟件進行反向設置。

    4.3 恢復邏輯中軟件量程設置
    由于反向安裝測量桿并更改液位計內部傳感器接線后,實際液位與電流輸出成正比關系,必要把反向設置的軟件量程恢復到原來的正常狀態,即下限是0mm、上限是600mm。
    二步優化后,能夠在液位計測量桿反裝情況下獲得的信號輸出,既解決了的維護便利性問題,消除了后來產生的操縱員畫面不合适習慣、邏輯中不能的問題。

    5 結束語
    核電廠在設計、建設、調試、檢修過程中會遇到很多設計不夠完善的地方。本文把筆者親身經歷的疏水罐液位計安裝和測量方式改進過程與各位讀者分享。對于如何避免疏水罐山猫直播出現類似問題,在此提出個人的一些建議:*先在設計時盡量避免存在廠房頂部或穿越樓板安裝的儀表。如果不能避免此情況,應考慮廠房頂部或穿越樓板安裝的儀表怎樣安裝更方便維護,或者設計專門的檢修平臺;業主方審查設計文件時也需要考慮這一點。筆者通過深入研究疏水罐液位計測量原理后,經過兩步優化方案,終才使得所有問題得到有效解決。這說明對于儀表的理解不應僅僅停留在應用層面,理解儀表的本質對于處理現場問題還是大有幫助。


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