三门核电范文第1篇

关键词 三门核电站，AP1000，主管道，安装及焊接，特点和难点

中图分类号TM623 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）94-0086-02

1 三门核电站主管道结构

三门核电站采用AP1000技术，其主管道为核一级设备，结构上包括两个环路（指一个堆），每个环路包括1个热段管段和2个冷段管段（无过渡段），每个管段包括2道焊口，其中一道焊口连接反应堆压力容器，另一道焊口连接蒸汽发生器（对热段）或主泵（对冷段）；整个主冷却剂管道总共12道焊口。

2 三门核电站主管道安装和焊接顺序

参照AP1000主管道建议安装指南，确定三门核电站主管道安装主要工作先后顺序如下：压力容器安装-激光测量及3D建模-压力容器端主管道坡口加工-主管道吊入-主管道与压力容器组对-压力容器端主管道焊接至50%以上-蒸汽发生器端主管道复测及建模-蒸汽发生器端主管道切割及加工-蒸汽发生器吊装就位与组对-蒸汽发生器端主管道焊接。

由此可见，蒸汽发生器就位前先将主管道与压力容器相连的三道焊口焊接至50%以上，后续再进行主管道冷、热段蒸汽发生器端坡口加工、组对和焊接工作。

此种主管道的安装、焊接顺序在美国应用的比较广泛，美国PCI公司充分利用高端的测量技术及放样技术以确定焊接位置，已经有了许多成功的案例，但是在国内却应用较少，存在着一定的施工难度。

3 三门核电站主管道安装、焊接特点和难点

结合上述安装顺序和实践经验，分析三门核电站主管道安装关键技术，主要包括激光跟踪测量及3D建模拟合技术、现场数控坡口精确加工技术、远程控制窄间隙焊接技术和冷热段同时组对技术。根据上述关键技术，分析得出三门核电站主管道安装和焊接的特点及难点如下：

3.1对焊缝质量要求高

三门核电站AP1000机组的堆芯输出功率为3400兆瓦，接近常规核电机组的2倍，但主管道内径却与常规核电相近，因此三门核电站AP1000机组主管道运行的工作条件要苛刻，对焊缝质量的要求也更高。

3.2焊接变形控制难度大

主冷却剂管道是核反应堆的核心部件，大厚壁不锈钢管道的焊接收缩量非常大，容易在焊缝区存留较大的焊接残余应力，从而影响主管道的使用寿命，给核电站造成安全隐患。尤其AP1000核电站主冷却剂管道的结构比较新型，没有过渡段调整焊接变形，对焊接变形的控制要求更加严格。

3.3压力容器侧焊口的安装焊接精度较难保证

由于在安装主管道与压力容器侧焊口时蒸汽发生器未就位，因此热段和冷段管嘴的位置虽已经测量并建模，但是实际蒸汽发生器安装后还会产生安装偏差；而压力容器侧主管道焊接时，仅是通过高端的测量手段模拟出蒸汽发生器管嘴的位置，涉及的环节比较多，如果任意一个环节出现偏差将导致较大的累积误差，给蒸汽发生器侧焊口的组对造成很大的困难。

3.4蒸汽发生器与主管道组对困难

用几百吨的蒸汽发生器与同样是几百吨的压力容器进行组对，其难度太大。窄间隙自动焊要求焊缝的组对质量相当高，间隙和错边量都不能太大，所以要求三段主管道在水平位置、竖直标高以及方位角度等各个方向必须保证相当的精度，才能保证将三道焊口组对成功，这大大的增加了组对难度。

3.5焊接顺序决定焊接应力不易克服

大厚壁不锈钢焊缝在焊接过程中收缩非常明显，在蒸汽发生器就位、焊接之前，压力容器侧三道焊缝已经焊接完成，因此焊接蒸汽发生器侧焊口时，三段主管道没有产生角变形的余地；并由于三段主管道管段并不是相互平行的，焊接过程中2个冷段焊缝在垂直于热段方向的焊缝收缩变形较难实现，这样较易产生焊缝残余应力。

3.6测量操作困难，精度要求高

由于该方案要多次采用测量手段，包括确定蒸汽发生器管嘴的实际方位、主管道与压力容器的组对、主管道与蒸汽发生器的组对等过程，任何一个环节的精度偏差都会影响最终的安装质量，因此对测量精度的要求非常高。

4 三门核电站主管道安装和焊接采取的措施

基于上述三门核电站AP1000机组主管道安装和焊接的特点、难点和特殊性，下面以减小焊接残余应力及降低组对难度等安装和焊接难点为目的，分别从技术准备、设备准备和人员准备等多个角度阐述采取的一些措施。

4.1 技术准备

三门核电站主管道的焊接采用窄间隙钨极氩弧自动焊工艺。

窄间隙钨极氩弧自动焊不仅可以大幅度减少坡口横截面积、大大减少焊接金属的填充量，而且在不太大的焊接热输入下，可以实现高效焊接，有效的减少主管道焊接过程中产生的焊接残余应力及焊接收缩变形。

4.2设备准备

大厚壁不锈钢主管道焊缝在焊接过程中收缩非常明显，鉴于克服焊接残余应力及降低组对难度的要求，有时需要几道焊口同时进行焊接，因此经过初步考量，配置窄间隙钨极氩弧焊焊机及其配套设备4套，其中3套同时或非同时投入使用，1套备用。

4.3 人员准备

依上所述，为了减少焊缝收缩变形，可以考虑高峰期3道焊口同时施工；为了满足此需求，高峰期每个工作班组需要配备3个焊接作业小组，每个焊接作业小组配置2名焊工（1名主操、1名辅操）。

5结论

1）由于AP1000机组主管道结构本身的特点，使得三门核电站主管道的安装及焊接存在着一定的特点及难点，必须做好充分的准备工作，合理地安排施工工序，优化安装、焊接方案，采用先进焊接方法，提供合理资源。

2）作为一处新的领域，三门核电站主管道的安装及焊接存在着一定的特点及难点，参与及实施者严格控制各个关键步骤，密切跟踪和控制焊接收缩变形，最终确保三门核电站AP1000主管道安装工作顺利实施。

三门核电范文第2篇

关键词：三门核电项目；常规岛；仪表标定管理；精度；检查试验计划；质量控制 文献标识码：A

中图分类号：TM623 文章编号：1009-2374（2015）22-0064-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.22.032

传感器仪表作为核电数字化仪控系统过程接口层的设备，是连接工艺系统和控制系统的纽带，为确保到厂的仪表设备功能正常、性能参数满足设计和运行使用要求，安装前应进行检查和校验。

对于首个AP1000自主化依托项目三门核电项目而言，根据相关标准和设计要求执行仪表安装前的检查和校验，将对后续安全稳定生产打下坚实基础。三门项目一期工程常规岛部分采用主设计合同和主设备合同分包的模式，主设计方为三菱重工和华东电力设计院，主设备供货方为哈动-三菱联合体。项目在保证安全和性能的前提下，尽可能地走国产化道路，现场单体仪表设备品牌众多，加上部分工艺系统中厂家成套配供的仪表设备，可谓种类各异、接口复杂，因此仪表设备的标定管理对项目建设显得愈发重要。

1 三门项目建设中常规岛的标定管理

1.1 仪表标定

所谓标定，是指校准、校验的意思，英文为calibration。是在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由测量标准所复现的量值之间关系的一组操作。它不同于检定（verification），不具有法制性，目的是通过这组操作及最后的校准报告，确定被校验对象的示值与对应由计量标准所复现的量值之间的关系，实现量值的溯源性。校准的依据是国家计量校准规范、计量检定规程中的相关部分、设备制造商指定的方法等。

1.2 常规岛仪表

三门核电单台机组常规岛的就地仪表约3000块，涉及压力、温度、液位、流量、机械量监测仪表、分析仪表和辐射监测仪表多个种类，其中压力、温度、液位类居多。由于三代核电国产化尚处起步阶段，因此仪表设备选型中比重较大的仍是具有较好核电业绩的进口品牌类。

1.3 标定管理

本文所述标定管理如非特别说明，均指项目建设期间的标定管理。分析仪表和辐射监测仪表由于其特殊性，在三门项目中不纳入建安期间仪表标定管理的范畴。孔板、喷嘴、文丘里管同样无需标定，由厂家随设备提供计算书。

三门项目中，调试技术部门仪控人员经工程部门的培训授权，在工程部门总接口下对项目建设期间的标定工作进行管理。管理的职责主要有：监督标定间管理、审查开启及关闭检查试验计划ITP，选择见证点（W或H点）进行质量见证、协调跟踪缺陷设备的处理等。

一般流程是ITP开启后，施工方安排标定，并通知业主技术人员参与见证。校验后，合格的仪表出具校验报告并贴标签，不合格的则按照不符合项的流程进行确认处理。校验完成后，由施工方QC、监理和业主见证人员审查报告，关闭ITP。调试人员进行建安期间标定管理不仅有利于及早发现问题、专业地提供技术监督和帮助，也有助于积累经验，提早介入并熟悉项目建安进度。在三门项目常规岛标定管理过程中，调试人员发现了诸多关于仪表标定的问题。

2 常规岛仪表标定问题

标定管理中的问题主要分为以下介绍：设计、设备、计划、原则和方法问题。

2.1 设计问题

设计问题主要是文件方面的问题，比如缺少仪表信息清单及定值文件、相关的技术文件不完整或有误等。

以暖通系统仪表标定为例：标定系统表计时发现设计院仪表清册、厂家仪表清册和实际到货设备数量存在不一致，且现场设备无位号，信息不全，不便于表计校验。该问题后经标定管理人员和物资、工程、施工方人员及厂家现场联合确认，并结合技术协议、设备变更等相关文件进行处理。现场确认实际数量后，由物资部门督促厂家给设备挂上标牌，同时按照要求升版仪表清单。在暖通系统表计都确定后，由设计处沟通设计院根据厂家文件升版仪表清册。

2.2 设备问题

设备问题主要有供货设备选型不符合技术规范要求、供货设备质量存在问题、供货设备缺少必要的附件等。项目标定管理中设备问题较多，下面是典型的例子：

2.2.1 HDS系统差压型液位计缺配件问题。HDS疏水排气系统采用霍尼韦尔STR12D差压型的液位变送器，在施工方领用了设备准备校验时，发现下面两种问题，通过不符合项处理的流程，由供货方对问题设备做了更换。

第一，平法兰缺少安装配件。这种仪表如图1（HDS-JE-LT031A），通过平法兰连接安装，校验时发现缺少紧固件和垫片。

在现场标定时，施工方可以配相应接近的对接设备以实现表计标定，但最好还是使用厂家配供的安装组件，这样会保证标定的可靠性，尽可能减少对设备的损害。

而且缺少安装组件也必然影响后续的设备安装和调试。

第二，饼式法兰缺少安装配件。这种仪表如图2（HDS-JE-LT028A），通过饼式法兰连接安装，校验时发现缺少饼法兰固定装置和安装组件，无法连接校验。

从图2可以看出，饼式法兰自身需要夹持件和工艺管道或者标定管路接口，类似于孔板的安装，操作不当还会造成感压膜片的损坏。

2.2.2 横河变送器协议不符合要求问题。在标定变送器时，标定人员发现设备包有部分横河品牌的压力变送器不支持Hart协议，标定管理人员通过设计接口文件和合同相关章节确认，项目的智能型仪表都应该是支持Hart协议的，以便和艾默生Ovation DCS平台接口。而现场实际供货的横河变送器中部分为Brain协议的变送器，而非支持Hart协议。该问题同样通过不符合项处理流程由供货方联系厂家对变送器电子模块进行更换。

此外，还有到货热电阻线制不符合要求、汽机测温元件绝缘不符合要求等问题。

2.3 计划问题

仪表标定需要根据设备到货的时间、现场系统的建安移交进度制定相应的计划，需要充分考虑、项目进度执行的弹性，不合理的标定计划会导致移交前仪表标定有效期过期而需重新标定。

2.4 原则问题

由于项目本身的复杂性，在标定前需要明确标定的原则和范围，否则在施工过程中会造成互相推诿，影响表计标定，进而影响设备安装、系统移交和后续调试，影响项目进度。表计标定的原则包括：（1）移交前建安方负责标定的表计范围；（2）成套到货设备的表计是否拆卸校验；（3）流量、机械量等现场不能校验的表计要求送检、验证出厂合格证明有效性或功能检查；（4）现场表计标定以出厂参数（如精度）为准还是项目使用要求为准。

三门项目标定管理出现的原则问题有成套到货表计是否拆卸问题，如油成套装置表计的标定、精处理取样架表计标定，还有变送器按照本身精度还是工程经验0.5级标定（特殊要求的表计例外）等问题。

2.5 方法问题

建安方在标定表计过程中，使用不当的操作方法、不合适的介质等会造成标定结果的可信度降低，所以对于校验发现的问题确认及经验反馈也非常有必要。

3 仪表标定管理改进建议

3.1 核电仪表生命周期

核电仪表从设计开始到投入使用，再到运行故障进行更换，有着自己的生命周期，大概包括下面七个环节：（1）设计采购；（2）制造出厂；（3）到货开箱；（4）领用标定；（5）安装调试；（6）投入使用；（7）检修维护。

3.2 健全的标定管理体系

仪表校验管理应该和质保监督管理、进度管理、成本管理结合起来，应充分利用管理的手段，如计划、组织、控制、创新等，进行最优决策，实现管理目的。只有建立健全的标定管理体系，才能促进和推动工程项目的进展。完善的标定管理体系应该包括标定管理人员的管理、标定间管理、设备管理、标定与监督过程管理，详见图3：

从三门项目来看，仪表标定问题集中在设计、采购和标定环节。

设计阶段要保证仪表信息完整且符合工艺要求，这需要在设计审查阶段仔细审查以确保设计合理。

采购阶段要保证采购设备功能规格符合设计要求，安装配件供货完整。在到货开箱验收中需要根据设计文件及建立的表计清单仔细检查核对，确保到货设备符合设计文件和采购文件要求。

标定阶段要有明确的标定原则和施工范围，要根据项目进度、系统移交计划制定合理的标定计划。同时施工方对标定间要建立相应管理程序，包括人员管理、标准工器具管理、图纸文件和施工方案管理等。

3.3 仪表标定管理建议

3.3.1 建立表计信息清单。在项目设计审查阶段，可根据设计文件分系统建立表计信息清单，参考文件可有仪表清单、定值清单、设备说明书、系统P&ID图纸等。所含信息应包括量程、型号、精度、定值、介质等设计参数。建议标定责任方开发表计信息管理系统对清单信息进行及时更新和数据维护。

这样不仅可以跟踪设计的正确和完整性，也可以在标定工作展开后由施工方记录标定进度，对于系统建安状况的跟踪非常有益。

3.3.2 仪表设备分类处理。现场仪表类型多样，具体的布置、仪表接口、安装方式等方面都存在差异。要进行长期有序的标定管理，有必要对这些仪表进行分类，建立对应的清单，不同类型的设备根据其特点区别对待。

从标定的角度而言，核电仪表大致分类如图4所示：

第一，标定间可校验仪表。

类型①根据厂家说明书、设计文件要求，结合相关标准进行校验。

类型②在拆卸中需要根据厂家安装指导文件进行，拆装需要做好相应的接口保护，需要注意安装附件是否有一次性消耗品。必要时需要厂家到现场进行指导。

类型③仪表拆卸困难、频繁拆卸可能造成损坏，部分仪表即使完成拆卸校验，安装时也可能造成定值偏移。此类设备可以考虑采用比对的方法进行检查或者进行功能性验证。此类仪表常见的如大电机线圈的测温元件、内嵌式光电液位开关、油电加热器的温度开

关等。

第二，标定间不可校验仪表。

类型④一般包括流量类仪表、机械量传感器、湿度仪、磁翻板液位计、超声波液位计、浮子式液位开关、电容式液位计等。对于一般的液位类仪表，现场可以通过建立小型液位测量系统/平台进行模拟检测。常规岛机械量传感器一般主要用在汽机/辅机监测中，外送计量机构检定/校准。其他如流量计、电容式液位计等仪表，可视其应用重要性选择检查出厂记录并在调试期间进行验证或是外送。

类型⑤应根据其重要性确定拆卸送检或者检查出厂试验记录并进行功能验证，分析与辐射监测仪表首次应由厂家指导调试，无需外送。

类型⑥可考虑比对检查、出厂试验记录检查或者进行功能性验证。

4 结语

管理的本质在于协调，要避免多重命令导致的混乱，在命令一元化的原则下进行综合分析考虑，在可能的方案中选取最优且与质保管理不矛盾的决策，制定合理的计划。仪表标定管理要形成长期有效的记录和经验反馈体系，确保管理的闭环可控。要与质保监督管理紧密联系，定期进行专项质保监察。

三代核电国产化是一个漫长的过程，目前大多数参与重要控制的仪表设备仍需进口，有些类型的仪表在国内难以找到合适的送检机构，而且从项目质量、成本和进度方面综合考虑，施工方无法校验的仪表一律外检也并非最优方案。结合本文建议，根据实际生产需要，通过有效的仪表标定管理，选用合理的方式执行仪表标定，必然会推动常规岛乃至整个工程的进展，也会有助于电厂运行后的设备维护，对项目建设有着重要意义。

参考文献

[1] 电力建设施工及验收技术规范 第5部分：热工自动化（DL/T 5190.5-2004）[S].

[2] 电力建设施工质量验收及评价规程 第4部分：热工仪表及控制装置（DL/T 5210.4-2009）[S].

[3] 自动化仪表工程施工及验收规范（GB 50093-2002）[S].

三门核电范文第3篇

关键词：AP1000机组；全挥发处理；pH控制方案；氨水；乙醇胺 文献标识码：A

中图分类号：TP274 文章编号：1009-2374（2015）13-0015-03 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.13.008

1 概述

压水堆核电站中，对二回路的水质要求比常规火电更加严格，这是因为蒸汽发生器传热管是一回路压力边界最薄弱的部位，而其腐蚀主要是二回路侧的各种腐蚀。二回路系统其他设备如受到腐蚀，大量的腐蚀产物将会随着给水进入到蒸汽发生器，使得蒸汽发生器内腐蚀沉积物增加，腐蚀性环境形成，加速腐蚀的发生，威胁到整个核电厂的安全经济运营，因此，二回路水质需严格控制。研究发现，合理控制二回路的pH值能显著减少腐蚀产物的形成和沉积，保证二回路系统设备特别是蒸汽发生器结构材料的完整性，提高核电站的运行安全性和可利用率，因此，对二回路pH控制方案的研究有着十分重要的意义。

2 腐蚀发生机理

三门核电一期工程AP1000项目中二回路管道和设备均由碳钢等铁基材料组成。当pH值较高时，会限制铁基金属材料的氧化速率，使铁电位进入磁性Fe3O4钝化区，从而抑制腐蚀。另外，对于碳钢材料，危害最大的腐蚀形式为流动加速腐蚀（FAC）。FAC是指在流动的单相水或者两相的湿蒸汽中，由于介质的流动对材料表面的冲刷，在钢铁材料表面生成的Fe3O4氧化膜发生溶解，并被流体带走，从而使材料表面失去保护，腐蚀速度提高而发生的腐蚀。当流体的pH值较高时，其中的OH?―会限制氧化膜的分解，保护金属免于腐蚀，因此提高pH值到足够的高度，可以显著抑制FAC。不过，二回路水的pH值亦不能太高，因为在强碱性环境下，碳钢等铁基材料易发生应力腐蚀开裂，即碱脆。

综上，控制二回路系统设备腐蚀的首要参数是pH值。大量经验表明，给水25℃下的pH值控制在9.5～10.5之间，流体对二回路设备的腐蚀可降到最低。

3 核电站二回路常用PH控制剂

3.1 氨水（NH4）

氨水（NH4）为pH控制剂的全挥发处理（AVT）方案是现在仍广泛应用的一种传统二回路水质控制方案。由于氨是易挥发性的物质，且具有不会受热分解的特点，因此采用这种方案，不会增加蒸汽发生器中盐类的含量，亦不易发生局部浓缩而造成的碱腐蚀，氨进入蒸汽发生器后会随蒸汽挥发出来，并随蒸汽进入汽轮机及各级加热器。

在早期的核电站设计中，给水pH25℃通常控制在小于9.5的水平，为低AVT控制方案。然而，运行实践表明，采用低AVT方式的机组，给水及疏水系统存在流动加速腐蚀（FAC）现象。这是因为氨具有很高的分配系数，因此在蒸汽中含有较高浓度的氨，而在各级加热器的疏水部分氨浓度则较低，致使汽液两相区域的pH明显偏低，导致对湿蒸汽区域的保护不足，从而引起碳钢、低合金钢等材料的流动加速腐蚀（FAC），因此低AVT控制方案逐渐被淘汰，由高AVT控制或有机胺方案替代。高AVT控制即向给水中添加足够高浓度的氨，以提高疏水中的pH值。通过多年的运行实践，该方案起到了良好的控制流动加速腐蚀的作用，管线FAC现象得到很好的抑制，腐蚀产物大大减少，使得进入SG的杂质量减少，传热管及其支撑板和管板的腐蚀速率也大幅度下降，因此，目前高AVT方案在世界核电站中应用得比较广泛。

3.2 有机胺

有机胺类物质作为pH控制剂，具有较低的分配系数，能够在汽液两相均匀分布，蒸汽在换热设备中冷却时，胺类也会部分进入液相从而提高液相区域的pH值，从而起到全面保护设备材料的目的，因此，针对低AVT控制的不足，除了高AVT外，有机胺pH控制也是十分合适的替代方案。

乙醇胺（ETA）是有机胺试剂中最常用的pH控制剂，使用乙醇胺控制二回路水的pH值，由于其较低的挥发性，含有乙醇胺的蒸汽被冷凝时乙醇胺也凝结下来，因此，冷凝水将含有较高浓度的乙醇胺，其pH值较高，氧化层能够保持稳定状态难以溶解，从而抑制了FAC的发生，使得腐蚀产物大大减少。目前，乙醇胺处理方案得到了十分广泛的应用，美国有超过50%的核电站正在实行乙醇胺处理，世界上已有60%以上核电厂应用乙醇胺代替氨调节给水pH值。

4 三门核电一期工程二回路pH控制方案选择

三门核电一期工程两台机组核岛设计采用的是美国西屋公司开发的AP1000压水堆核电技术，为当前世界最先进的第三代核电技术，常规岛采用日本三菱公司的设计，单机容量1251MW，目前正处于安装调试期。初步设计中，二回路pH控制采用的是高AVT控制方案，考虑到目前乙醇胺处理方案应用更为广泛，在初步设计审查时曾考虑过采用乙醇胺处理方案来代替高AVT方案。

4.1 乙醇胺处理方案

采用乙醇胺处理作为二回路pH控制手段，首先需要考虑有机酸的影响。有机酸的产生主要是因为乙醇胺的受热分解。乙醇胺在高温条件下相对比较稳定，但是仍然会有2%～5%的乙醇胺受热分解，并且释放、传播到整个二回路系统。

乙醇胺在高温下首先被分解成甲胺和乙胺，并且最终转化成乙酸、蚁酸、乙二醇等有机酸。一般来说，二回路水中正常的杂质分配系数都非常小，约0.0000001，因此基本上所有杂质都主要留在蒸汽发生器内。但这些因乙醇胺热分解产生的有机酸，比如乙酸、蚁酸的分配系数大约等于0.2，因此它们可以进入蒸汽侧，对蒸汽纯度造成影响，并遍布整个二回路，对二回路水质处理及水质监测都将产生不同程度的影响。

4.1.1 由于乙醇胺的分配系数非常小，蒸汽发生器排污除盐装置负荷将增大。而且由于有机酸的产生，对蒸汽发生器排污的除盐装置的能力有更高的要求。另外为除去乙醇胺分解产生的有机酸，电厂正常功率运行时将要求凝结水精处理装置运行，而有机酸的存在也会使得精处理树脂床的再生效率从氨水处理的100%降到乙醇胺处理的80%，因此在蒸汽发生器排污除盐及凝结水精处理装置设计时需考虑此影响。

4.1.2 采用高AVT处理时正常运行情况下的氨的损耗量极小，不需连续加药，但如果改用乙醇胺处理，蒸汽发生器排污除盐装置和凝结水精处理装置的连续运行会消耗部分乙醇胺，因此为了补偿消耗的乙醇胺，维持二回路水质，必须在电站运行时连续加药，从而对加药系统的设计产生影响。

4.1.3 乙醇胺分解产生的有机酸会影响水质监测系统仪表比如阳电导仪的指示值，据设计方三菱的经验，在含有很少量乙醇胺（约2ppm）的情况下，蒸汽发生器排污的阳电导就将从0.4μs/cm增加到1.2μs/cm。另外，根据设计方三菱的经验，在用离子色谱测量蒸汽发生器排污水时，乙醇胺受热分解产生的各种有机酸，也会对总离子杂质浓度的测量产生影响，并影响离子浓度的峰值测定，因此在取样系统的详细设计时需考虑上述影响。

4.1.4 二回路排污水中的乙醇胺处理也非常困难。为了降低排污水的COD指标，必须通过废水处理系统除去乙醇胺，但乙醇胺相对比较稳定，通过普通的废水处理系统很难将它分解和除去，处理成本很高。

综合考虑以上因素，如果改用乙醇胺处理方案，由于其对水处理系统、加药系统和废水处理系统的上述影响，相应设备装置的占地面积将超出预期。而三门核电一期工程总平面积有限，厂房布置空间较为紧张，因此乙醇胺方案实现非常困难。

4.2 高AVT处理方案

采用高AVT方案，有两个问题需要重点考虑：氨对铜设备的腐蚀和对凝结水精处理装置的影响。

4.2.1 氨对铜设备的腐蚀。碳钢、低合金钢和腐蚀速率随pH值的关系曲线如图1所示：

图1 pH值和金属材料腐蚀速率关系图

由此可见，采用氨作为pH控制剂的高AVT方案，由于氨浓度的增大，对铜具有较强的腐蚀作用，氨蒸发进入蒸汽系统和凝结水系统，与铜发生化学反应，会产生局部腐蚀，严重时将导致含铜设备在较短时间内发生泄漏。日本大部分核电站水处理升级选择从低AVT处理转变成了乙醇胺水化学处理，就是因为原先电站的凝汽器的传热管是用的铜合金管道，如果采用高AVT处理将导致大的凝汽器修改，因此大多数核电站选择了乙醇胺方案而放弃了高AVT处理。如果要采用高AVT处理，要避免对铜材料的腐蚀，需排除铜合金在二回路的使用，三门核电一期工程凝汽器传热管为钛管，整个二回路换热设备及管道材料均不含铜，因此此问题得到完美解决。

4.2.2 凝结水精处理的影响。采用高AVT方案，pH提高有助于材料的保护，但高含量的氨使凝结水精处理系统运行周期缩短，也就是说会增大凝结水系统离子交换树脂的负担，因此在给水高pH值工况下如凝结水精处理系统连续运行需要消耗大量的化学药品和除盐水，同时增加废水排放，运行管理工作量大，综合成本非常高。

为了应对高AVT控制而引起的凝结水阳离子负荷过高的问题，三门核电一期工程凝结水精处理系统采用“阳床-混床”的处理工艺，以增加系统中阳离子交换树脂的装载量，减少混床的再生次数。同时在今后运行中，在正常运行工况下，通过蒸汽发生器排污可以去除由除盐补充水带入的盐类和二回路水系统产生的金属腐蚀杂质，保证二回路水质达到较高的标准，因此不需投运凝结水精处理系统，通过适当的排污和有效的运行管理，蒸汽发生器的水质即可达到运行控制标准；当凝汽器传热管泄漏或者由于其他原因造成二回路水质恶化时，投运凝结水精处理可以确保有足够的时间进行凝汽器查漏、修复或完成正常的安全停机，因此十分必要，此时可适当降低给水pH25℃控制值到小于9.6的水平，以维持精处理系统的持续净化能力。具体pH值可以通过后续实际运行时，综合考虑给水铁离子含量和凝结水精处理树脂床再生频率来确定。

4.3 三门核电一期工程pH值最终控制方案

考虑到本项目的实际情况不适合采用乙醇胺方案，而高AVT处理能很好地控制二回路的pH值且其带来的问题三门核电一期工程项目都能很好解决，因此在三门核电一期工程这个项目上，高AVT方案比乙醇胺更加合适，最终采用了氨作为pH控制剂的高AVT处理方案，控制功率运行期间，给水pH25℃>9.5。由于二回路是一个闭式回路，氨损失非常少，因此采用一点式加药，加药点位置在凝结水精处理装置的下游。

5 结语

压水堆核电站二回路给水的pH控制对于抑制系统管道、设备的腐蚀起到至关重要的作用。目前乙醇胺处理方案在核电站应用较为广泛，然而三门核电由于厂房布置空间较为紧张，难以处理采用乙醇胺方案带来的水质处理、加药监测和废水处理等难题，但却能很好地解决高AVT方案带来的铜设备腐蚀和对凝结水精处理装置影响的问题，更适合采用氨水为pH控制剂的高AVT方案，因此三门核电一期工程最终选择了高AVT方案进行水质控制以维护电站设备长期稳定运行。由此也可见，pH控制方案的选择与很多因素有关，取决于电厂实际情况，设计时应综合考虑电厂实际配置和经济性来选择最适合本项目的pH控制方案。

参考文献

[1] 曹松彦，王今芳，孙本达，宋敬霞.采用乙醇胺抑制核电站二回路系统的流动加速腐蚀[J].热力发电，2011，40（1）.

[2] 王琳，谢杨，崔怀明.乙醇胺在核电厂二回路水处理中的应用研究[J].核动力工程，2013，34（2）.

三门核电范文第4篇

摘 要 新奥法在软岩（土）隧道和硬岩隧道工程中的应用有所区别，根据“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”的十八字诀，注重开挖过程中地层发生的变化，采取相应的加固方法和支护措施，通过在三门核电马鞍山隧道的技术应用，有力的验证了新奥法的精神实质。

关键词 新奥法；技术；应用

中图分类号[U25] 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）70-0142-02

1工程概况

马鞍山隧道是三门核电站配套淡水水源输送组合工程，是全线重点控制工程，位于浙江省三门县六敖镇，全标段隧道总长1 147m，隧道断面按双管线加单行道设计，本工程所在地位于浙东南部，洞口出露残坡积（Q4el-dl）为棕、黄、褐黄色含碎石亚粘土，基岩主要为上侏罗统陆相火山岩系，岩性为一套酸性一中酸性高坞组（J3g）凝灰岩，区域构造属新华夏系构造，构造走向为北东35°~45°，系挤压带、断裂、片理、霹理以及宽展平缓的褶曲构造和断陷盆地所构成。隧道区构造主要形式表现为断层的发育及伴生的破碎带，节理裂隙，地下水发育，在区域内有一产状为200°∠82°的断层在隧道的中间大致与隧道平行，形成了较为复杂的地质条件。马鞍山隧道按新奥法原理设计，要求施工也在新奥法原理指导下进行。

2 施工方案的确定

遵循“先防护后施工、稳扎稳打、综合支护、不渗不漏、大力推广四新技术”的施工原则，确保一步成优、全面创优。根据新奥法施工原理，以超前预测、探测为手段，探明地质、涌水情况。

采用初期柔性支护体系，即以锚杆、喷射砼、格栅钢架、工字钢架、超前导管高压预注浆、超前预支护等为初期支护，施工中以“管超前、短开挖、弱爆破、强支护、勤检查、勤量测、适时衬砌、稳前进”为指导思想。采用全断面开挖、初期支护跟进，二次衬砌滞后的作业方案。

3 主要施工方法

3.1洞口施工

进洞前首先做好洞顶截水沟和洞脸锚喷挂网支护，使其由平面受力状态转化为三维受力状态。洞口明挖完成后，进口洞位于II类围岩地段，且覆盖层厚度很小，采用常规钻爆方法难于安全进洞。决定采用长管棚超前支护，在长管棚超前支护保护下采用全断面开挖进洞。长管棚钢管采用外径Ф108mm，壁厚6mm的热扎无缝钢管，钢管纵向长度为25m，采用节长4m~6m的钢管中间丝扣连接而成，相邻钢管的接头至少错开1m，横断面内的接头数不大于50%。钢管设置于衬砌拱部，管中心在设计外轮廓外300mm，平行于隧道中心线，钢管环向间距为400mm。长管棚施工采用XT-2B-300电动钻机进行钻孔及顶进钢管，用BW-250/50型注浆进行水泥、水泥玻璃双液注浆。

3.2洞身开挖与运输

软岩隧道（II、III类）围岩,采用超前全断面开挖施工，先稳定掌子面（正面喷砼和锚杆、超前支护、留核心土）、及时闭合（加固基础、设仰拱、设底锚杆）、加固地层（注浆加固、超前支护、地表面加固）等措施，通过综合的相互补充，然后进行开挖。注意围岩自稳性的评价，通过数据记录和判断，简易评价法可按照专家介绍的相对密度和细颗粒含有率判断指标。

硬岩隧道（IV、V类）围岩采用全断面开挖。开挖采用光面爆破技术，采用YT-27型气腿式凿岩机凿岩，钻孔直径为42mm，爆破炸药采用2#岩石销铵炸药，有水孔采用乳化炸药，周边眼采用Ф22光爆小药卷，周边眼间距控制在50cm，起爆网络采用8#雷管簇联非电毫秒雷管起爆。其中IV类围岩先开挖2m×2m小导坑超前15m左右，然后扩挖光爆层，每排炮眼长5.0，可增加工作面炮眼个数、合理确定装药量，提高光面爆破效果。开挖后的炮眼留痕率均达到90%以上，有效的控制了超欠挖。

出渣采用P-50巷道耙渣机出渣配自卸拖拉机装岩运输，地层较好地段每月掘进100m左右，II、III类围岩月进尺为30m~50m。

3.3洞身衬砌

为提高衬砌质量，采用自行式全断面全液压钢模台车配HBT-30混凝土输送泵施工工艺。搅拌采用JZC-750型搅拌机，震捣采用附着式震捣器和插入式震捣器。

混凝土搅拌时间不小于2min,浇注时左右、前后对称浇注，左右混凝土面高差小大于50cm，防止发生跑模，并根据泵送压力来防止拱顶脱空，拆模后采用洒水养护，确保混凝土内在质量和表面美观。

衬砌结构除洞口根据地形、地质条件设置一段明洞外，其余均用喷锚支护与二次衬砌相结合的复合式衬砌。根据围岩类别和埋深情况，采用以下五种衬砌结构形式：

1）在隧道出口范围采用：明洞衬砌为钢筋混凝土结构，根据空口地形及地质情况，结合部分地段出现偏压的情况，衬砌设仰拱；2）在II类围岩及浅埋地段采用：喷射混凝土结合格栅钢筋拱架、钢筋网、系统锚杆作为初期支护，模注混凝土作为二次衬砌。S2衬砌设仰拱。同时，在II类围岩地段采用短管栅作为超前支护；3）在III类围岩及部分浅埋地段采用：混凝土结合格栅钢筋拱架、钢筋网、超前锚杆及系统锚杆作为初期支护，模注混凝土作为二次衬砌；4）在IV类围岩地段采用：喷射混凝土结合系统锚杆（部分破碎地段采用钢筋网）作为初期支护，模注混凝土作为二次衬砌；5）在V类围岩地段采用：喷射混凝土作为初期支护，模注混凝土作为二次衬砌。

3.4　隧道防排水

三门核电范文第5篇

关键词：核电站；超声波液位计；工作原理

中图分类号：P747 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）02-0031-03

1 概述

超声波液位计具有受环境影响小、测量精度高、安装简便、基本免维护等优点，常用于测量核电站各种容器内液体的液位，尤其适用于大型水箱、污水、有腐蚀性的场合。超声波液位计可以克服传统磁翻板液位计测量精度低、不便于读数和维护不方便等缺点，为核电站的安全、稳定运行提供必要的液位控制和调节信号。

本文主要介绍了超声波液位计的工作原理、技术特性，重点介绍VEGA超声波液位计在三门核电站除盐水处理系统（DTS）中的应用以及在使用过程出现的常见故障及解决方法。

2 超声波液位计的工作原理

超声液位测量仪的原理是利用超声波在气体、液体、固体中的吸收衰减的不同，根据声波从发射至接收到反射回波的时间间隔与物位高度成比例的原理来检测液位的。关系式为：

L=C×T/2

式中：

L―超声波液位计到液面的距离

C―声速

T―超声波从发射到反射的时间间隔

3 除盐水处理系统（DTS）

除盐水处理系统（DTS）是核电站BOP的重要系统之一，负责接收经预处理的化学原水，经过超滤、反渗透脱盐处理和离子交换处理，向除盐水储存与分配系统（DWS）和凝结水精处理系统（CPS）提供符合标准要求的除盐水，满足机组在各种工况下的除盐水补水要求。（1）供给核岛和常规岛系统正常运行所需的除盐水；（2）供给核岛和常规岛系统启动所需的除盐水；（3）为凝结水精处理系统提供树脂再生用水；（4）为全厂储备一定量的除盐水。

4 超声波液位计在除盐水处理系统（DTS）中的应用

4.1 超声波液位计在DTS系统中的使用情况

除盐水处理系统在室外部分布置了清水池、超滤产水箱、预脱盐水箱、除盐水箱等大型容器，系统在设计上均采用VEGASON 62型超声波液位计进行液位的精密测量，并将液位报警和连锁信号反馈给主控室，参与逻辑控制，保证液位在正常范围内，确保除盐水处理系统的安全运行。

4.2 用于DTS系统中的超声波液位计的参数设置

VEGASON 62超声波液位计在投用时，参数设置直接影响到其测量结果的准确性，其中最重要的参数是量程设置，也就是零点和满点的设置。实际应用中，需要根据超声波液位计探头的实际安装位置，正确设定探头距离容器底部高度和探头距离满量程液位的高度。

如图1，以预脱盐水箱超声波液位计（LT011）为例，设计规格书中要求液位计的测量范围（图中③范围）为0～8.0m，超声波液位计探头距离容器底部的高度（图中②范围）为8.4m，在设置量程时将0%液位对应的值设为8.4m，将100%液位对应的值设为8.4-8.0=0.4m，这样通过超声波本身的计算就可以将0～8.0m范围内的液位准确地以4～20mA的形式反馈给主

控室。

①.满量程100%（最小测量距离）；⒓.空程0%（最大测量距离）；③.测量范围（0%～100%）

图1 预脱盐水箱液位计测量范围

4.3 超声波液位计报警值设置及控制连锁

同样以预脱盐水箱液位计（LT011）为例，预脱盐水箱液位计有HH、H、L和LL等4个控制和报警信号，对应设定液位值对DTS系统的控制如下：（1）HH=7.5m，当预脱盐水箱液位高于HH时，发出“水箱液位高高报警”，提醒运行值班员水箱可能溢流，应采取停运反渗透系统措施；（2）H=7.0m，当预脱盐水箱液位高于H时，发出“水箱液位高报警”，提醒运行值班员关注预脱盐水箱高液位；（3）L=1.5m，当预脱盐水箱液位低于L时，发出“水箱液位低报警”，提醒运行值班员关注预脱盐水箱低液位；（4）LL=1.0m，当预脱盐水箱液位低于LL时，发出“水箱液位低低报警”，并触发联锁控制，停运除盐床给水泵（MP-14A/B）和反渗透膜冲洗泵（MP-13）。

5 超声波液位计在除盐水处理系统（DTS）使用中常见的故障及解决方法

VEGA超声波液位计在三门核电站除盐水处理系统（DTS）投用一年多来，总体上运行平稳，能够精确地测量各种密闭容器的液位。但是在日常维护中，也发现了一些缺陷故障，下面举三个典型实例分析超声波液位计常见的故障及解决方法：

5.1 实例一：预脱盐水箱液位计（LT011）就地与上位机显示不一致

故障描述：LT011就地液位显示值为4.0m，而上位机显示值为4.25m，差值随着液位的上升而逐渐增大。

故障分析：超声波液位计远传信号为4～20mA电流信号，在上位机上转换为对应量程的液位值，正常情况下，就地量程应与上位机设定量程保持一致，经检查发现，就地液位计的量程为0～8m，而上位机设定的量程为0～8.5m，导致在正常液位为4m时，液位计输出信号为12mA，上位机上通过转换，液位值增大为4.25m。

解决方法：对照设备定值手册，将LT011上位机量程由0～8.5m改为0～8m。

经验反馈：超声波液位计在调试期间，按照设备定值手册进行参数设定，保证就地液位计量程与上位机液位量程保持一致。

5.2 实例二：清水池A液位计（LT001A）显示满量程报警

故障描述：LT001A设定量程为0～4m，就地液位与上位机显示均为4m满量程，就地确认与实际液位不符。

故障分析：根据超声波液位计的测量原理，当探头处结露或者有水滴凝结时，超声波就会反射回回波，将结露位置判定为液位的位置，因此测量出的液位为满量程液位。

解决方法：擦拭液位计探头，将结露擦拭干净。

经验反馈：在潮湿的天气或者雨天过后，当探头安装位置密封不好时，探头处就会产生凝露现象，对这种现像最好的解决方法就是将探头安装位置密封处理或者搭设防雨装置。

5.3 实例三：化学废水池B液位计（LT082B）测量液位与实际液位偏差大

故障描述：化学废水池B液位计就地与上位机显示液位均为1.0m，且信号稳定，但就地检查经打开化学废水池B盖板发现池中液位为0.5m，超声波液位计测量值偏大0.5m。

故障分析：经现场确认，化学废水池B液位变送器内部参数设置中，探头距容器底部的距离设定值（0%液位）为4.0m，探头距离液位满量程的距离设定值（100%液位）为0.4m，即设定的量程范围为0～3.6m。而通过实际测量，探头距离容器底部的高度为3.5m，与变送器设定不一致。同时查找技术规格书，该变送器的量程设定值为0～3.1m。

解决方法：更改变送器参数设置，探头距容器底部的距离设定值（0%液位）由4.0m改为3.5m，测量值与实际液位保持一致。

经验反馈：超声波液位计在出厂时，参数设定值为变送器的最大量程，在现场调试时，应根据技术规格书设定的量程范围以及探头距离容器底部的实际高度综合设定参数值，方能使变送器正常工作。

6 超声波液位计使用中应当注意的问题

VEGA超声波液位计精度高、维护方便、故障率低，在仪表的使用与维护中应注意如下问题：

（1）在超声波液位计重新上电后，在刚开机后屏幕会显示E013错误代码，需要等待一段之后，等探头预热结束后便可正常工作，这一点对于初次使用VEGA类型液位计的维修人员至关重要。

（2）在对超声波液位计进行参数设定时，注意不要把死区设置在量程范围内。对于VEGA超声波液位计一般有0.4m的死区。在距离探头0.4m以内的范围内，由于反射回波强烈，会导致测量值不准或者波动严重，在设定量程时，100%液位的设定值必须低于死区值，确保测量的准确性。

7 结语

VEGA超声波液位计在除盐水系统（DTS）中的广泛应用，解决了传统用磁翻板液位计测量容器液位测量精度低、不便于读数和维护不方便等瓶颈，使DTS系统在安全性和经济性上都有很大提高。

通过对超声波液位计原理、应用、典型故障等分析，对今后VEGA超声波液位计的维护工作，对DTS系统的高效、安全运行均将起到积极作用。

参考文献