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三門核電范文1
關鍵詞:可靠性管理;酸堿濃度計;PH表;濁度儀;電導率表
中圖分類號:TM623 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)08-0123-03
1 概述
在三門核電站中,運用了各種各樣的分析儀表,在電站的運行過程中,這些儀表由于自身的特點以及穩定程序,會存在偏離預期工況的情況,這就需要在電站的過程中,定期對分析儀表進行檢查,必要時進行校驗,進行預防性維修,從而保證分析儀表在壽期內都能穩定運行在我們所要求的范圍內,此項工作可以稱為分析儀表的可靠性管理。
2 可靠性管理概述
分析儀表的可靠性即分析儀表在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的能力。可靠性的管理即通過預防性維護的手段,根據設備的失效時間數據分析,提前對設備進行維護,盡最大可能消除在規定條件和時間內設備失效的風險,從而提高機組的運行性能。
以往電力生產單位中為了避免設備失效頻繁對儀表進行拆卸校驗、解體清洗,這些行為可能在一定程度上損壞了儀表的穩定性能,間接上有損設備的可靠性。三門核電在分析儀表的可靠性管理上,摒棄了上述行為,通過對儀表運行狀況和失效數據的分析,在設備設計的可靠性運行范圍內,只進行一些必要的項目,不對儀表做過度的校驗解體。
在可靠性管理過程中,要結合儀表的對于核電廠安全以及經濟生產的重要程度,將儀表分為關鍵和非關鍵設備來進行管理,對于關鍵設備進行重點關注,非關鍵設備,某些項目的周期可以適當延長,這樣可以在不影響電廠正常運行的情況下,減少人力的投入以及過度頻繁的維護對儀表固有穩定性造成不良的影響。
3 分析儀表概述
3.1 分析儀表簡述
本文中所指的分析儀表僅指常規的分析儀表,是在生產過程中連續或周期性檢測物質化學成分或某些物性的自動分析儀表,對于輻射監測方面的測量儀表不在本文的分析范圍之內。
對于一個設備的預防性維修來說,維修項目的制定者需要對于設備的原理和結構有了充分的理解,能夠進行深入的設備失效機理分析,這樣才能保證根據失效分析的結果,在設備失效之前對其采取維護項目,保證設備能夠繼續運行在要求范圍內。
三門核電站中使用的分析儀表主要的種類有:ORP、PH、電導率、硅表、離子色譜儀、聯氨根表、鈉表、氣體濃度表、溶解氫表、溶解氧表、酸濃度計、堿濃度計以及濁度儀等。
本文僅針對酸堿濃度計、PH、電導率、濁度儀表進行可靠性管理分析。首先簡單介紹下這幾類儀表的原理。
3.2 PH表
PH表利用溶液中H離子的濃度(活度)產生的電極電位,引起的電子元件傳感器轉化后的數字變化來顯示和反應當前溶液的H離子濃度。主要由測量電池盒高阻毫伏計兩部分組成,測量電池是由指示電極、參比電極和被測液構成的原電池,參比電極的電極電位不隨被測溶液濃度的變化而變化,指示電極對被測溶液中的待測離子H+有敏感作用,其電極電位是H+活度的函數,所以原電池的電動勢與H+的活度有一一對應的關系。
圖1 PH表基本原理圖
3.3 電導率表
衡量液體的導電能力時,是用電阻率的倒數電導率來表示,溶液的電導率可以看成是用電極常數為1的電極測得的溶液電導值。
電導率表的原理如圖2所示,將相互平行且距離是固定值L的兩塊極板(或圓柱電極)放到被測溶液中,在極板的兩端加上一定的電勢(一般采用交流信號),然后通過電導儀測量極板間的電導。
圖2 電導率表
電導儀主要由電導池、轉換器兩部分組成。電導池又稱檢測器,它與被測介質直接接觸,將溶液的濃度變化轉化為電導或電阻的變化;轉換器的作用是將電導或電阻的變化轉換成標準的直流電壓或電流信號。
3.4 濁度儀
濁度計是測量水的渾濁程度的儀器,各種類型的濁度計都是利用光學方法進行測量的,濁度與透射光和散射光的強度成比例。
濁度儀通過把來自傳感器頭部平行光的一束強光引導向下進入濁度儀本體中的試樣,光纖被試樣中的懸浮顆粒散射,與入射光線中心線成90度方向散射的光線被浸沒在水中的光電池檢測出來。
3.5 酸堿濃度計
酸堿濃度計電極為感應式電極,測量電導值以后換算成濃度,進行顯示。測量原理與電導表的測量原理
相同。
原理如圖2所示,將相互平行且距離是固定值L的兩塊極板(或圓柱電極)放到被測溶液中,在極板的兩端加上一定的電勢(一般采用交流信號),然后通過電導儀測量極板間的電導。
4 分析儀表可靠性管理簡述
4.1 PH表的可靠性管理
AP1000三門核電PH表通過以下預防性維護方案來進行可靠性管理:巡檢、校驗、定期更換填充液和電極。
(1)巡檢。項目描述:由于PH表參比電極填充液可使用1-2個月,技術人員每個月對填充液進行巡檢,查看填充液的數量是否滿足要求,在必要時進行添加,確保電極不會變干。
項目周期:1個月巡檢一次。
(2)校驗。項目描述:校驗能夠保證設備在規范要求內運行,驗證輸出精度;在校驗PH表的過程中,檢查PH表的參數是否正確,從而確保PH表在要求的范圍內穩定運行。
項目周期:由于PH表運行過程中易漂移,因此周期為3個月校驗一次。
(3)定期更換填充液和電極。項目描述:參比電極填充液在不足四分之一時必須進行更換,因此需要根據巡檢的結果更換填充液;同時,由于電極的特性,PH表的電極一般需要定期更換。
項目周期:填充液的更換周期為按需求更換,具體更換時間根據巡檢結果來評估;電極更換周期為1年。
4.2 電導率表可靠性管理
AP1000三門核電通過以下的預防性維護手段來進行電導率表的可靠性管理:校驗、定期更換。
由于電導率表的性能相對于PH表來說更加穩定,因此,在預防性維修項目上,電導率表與PH表有不少差異,而且在周期上也有很大差距。
(1)校驗。項目描述:校驗需要驗證電導率表運行在要求的精度范圍內,在校驗的過程中對電導率表的參數進行檢查。
項目周期:由于電導率表的周期相當穩定,漂移很小,因此校驗周期相比較運行不夠穩定的PH表要長。對于影響核安全和電力生產的關鍵設備,18個月校驗一次;對于非關鍵設備,3年校驗一次。
(2)定期更換。項目描述:如果校驗過程中發現電導率表的部件不能支撐下一個周期內的穩定運行,則對其進行更換。
項目周期:電導率表的定期更換依據校驗過程中的數據或者技術人員的判斷來進行。
4.3 濁度儀可靠性管理
濁度儀通過以下預防性維護項目來進行可靠性管理:校驗、定期更換。
(1)校驗。項目描述:對濁度儀進行校驗,檢查儀表參數。
項目周期:1年
(2)定期清洗或更換。項目描述:電極清洗或更換;易損件更換。
項目周期:1年
4.4 酸堿濃度計可靠性管理
酸堿濃度計由于其在電廠生產中的作用不是很大,同時考慮儀表的性能以及價格上,一般不對酸堿濃度計做可靠性管理,將酸堿濃度劃歸為儀表失效后進行維護更換范圍內,不對其進行預防性維修,節約的人力成本比更換酸堿濃度計花費更劃算。
4.5 三門核電分析儀表可靠性管理總述
綜上所述,三門核電分析儀表的可靠性管理是通過分析儀表的預防性維修項目來進行的,通過預防性維修項目,在設備失效前對其維護,消除失效隱患,保證電廠系統的長久穩定運行。
通過PH表、電導率表、濁度儀以及酸堿濃度計的可靠性管理項目可以看出:分析儀表的可靠性管理根據儀表的結構不同、儀表本身性能的穩定性不同、運行要求的不同、儀表的關鍵程度不同以及工況的不同,每種分析儀表有不同的預防性維修策略,上述4類分析儀表的維護策略各不相同;同一類設備,對于安全和電力生產關鍵的設備與非關鍵的設備可以采取不同的維修策略進行管理,提高運行效率,例如電導率表的可靠性管理;如果儀表對于生產關鍵作用不大,而且糾正性維修的成本更低,這些儀表就不做可靠性管理,節約人力成本,例如酸堿濃度計的可靠性管理。
綜上所訴,對于每一類儀表,根據其本身的特性以及運行的工況分類進行可靠性管理,可以在保證機組正常運行的情況下,盡可能的降低維修項目,在降低人力成本的同時,也降低了維修中造成設備性能損失的風險。
5 結語
以往,每個電廠對于分析儀表,不考慮類型、工況、關鍵與否、成本,均進行校驗,在增加人力資源成本的情況上,也會對設備本身的穩定性造成破壞,加速了儀表的衰退;同時,每次大修過程中,對分析儀表都進行拆解校驗,大大延長了大修工期,進而影響機組的年度指標。
因此,三門核電分析儀表進行可靠性管理是至關重要的,對于其他每一個電廠來說都是很有必要的,通過很多不必要的項目的減少,尤其是部分過度維護活動的減少,大大提高了對設備本身穩定性的利用,同時又能在設備失效之前對其維護,保證其后續的穩定運行。
三門核電范文2
【關鍵詞】三門核電;射線探傷;輻射防護;MCNP
三門核電使用先進的第三代AP1000壓水堆核電技術,規劃建設6臺1250MWe核電機組。目前三門核電一期工程進入全面建造階段,為保證工程建設的質量和未來電廠運行安全,三門核電對一回路所有管道、閥門和設備100%無損檢測,對二回路的設備、管道抽樣檢測。
射線探傷(RT)是五種常規的無損檢測方法之一,是核電建設無損檢測最常用方法。射線探傷是利用射線穿過不同密度、厚度材料時衰減程度不同,造成材料下面的底片感光不同來實現對材料內部質量檢測的目的。它具有記錄真實直觀,便于追蹤,缺陷定性定量準確的優點。但是,射線探傷所使用的射線對人體健康是有危害的,為確保射線探傷工作的安全,避免人員受到異常照射或超劑量照射,三門核電對射線探傷工作的輻射安全管理做了嚴格規定。
1 射線探傷輻射知識介紹
射線探傷所用射線主要為X射線和γ射線,射線來源于X射線探傷機或密封性放射源,三門核電工程建設階段探傷用密封性放射源主要有192Ir和75Se兩種。根據《射線裝置分類方法》和《放射源分類方法》規定,X射線探傷機屬于Ⅱ類射線裝置,192Ir和75Se源屬于Ⅱ類放射源。
射線與人體相互作用會導致某些特有的生物效應。效應的性質和程度主要取決于于人體組織吸收的輻射能量。當人體組織接受的輻射照射超過一定限值時,就會引起人體組織器官的病變,嚴重時還會導致死亡。GB18871-2002規定,輻射工作人員的個人劑量限值連續5年的年平均有效劑量20mSv,其中任何一年的有效劑量不超過50mSv。三門核電廠的個人劑量管理目標值,輻射工作人員一年的全身有效劑量不超15mSv。
對于X射線現場探傷作業,根據GBZ117-2006的相關標準可知,作業時被檢物體周圍的空氣比釋動能率大于15μGy/h的范圍內劃為控制區,在控制區邊界外將作業時空氣比釋動能率大于1.5μGy/h的范圍劃為監督區,在監督區邊界附近不應有經常停留的公眾。對于γ射線現場探傷,根據GBZ132- 2008的相關標準,將空氣比釋動能率大于15μGy/h的范圍內化為控制區,在控制區邊界外將作業時空氣比釋動能率大于2.5μGy/h的范圍劃為監督區。
2 三門核電射線探傷輻射安全管理
做好射線探傷現場安全管理工作,應建立健全安全管理機構、安全管理職責及安全管理制度,做好探傷管理人員和作業人員的安全防護培訓、探傷現場安全防護及監督檢查,以保證探傷作業的正常進行。三門核電廠根據相關安全法規及標準的要求,結合實際情況制定了射線探傷輻射安全管理程序,并在實踐中不斷完善。
2.1 射線探傷作業人員資質要求
射線探傷作業人員必須持有《放射工作人員證》和《民用核安全設備無損檢驗人員證》或《特種設備檢驗檢測人員證》等上崗。射線探傷作業人員還需定期接受三門核電廠的輻射防護培訓,取得相應的輻射防護授權資格。
2.2 射線探傷申請及審批
射線探傷工作負責人提出《射線探傷許可證》辦理申請,同時提交射線探傷工作區域的平面示意圖、剖面圖以及《射線作業單》,要求射線探傷工作的平面示意圖或剖面圖能夠清晰的標識出射線探傷輻射控制區的邊界、探傷機擺放的具置、探傷設備或構筑物的具置等信息;探傷接口管理部門根據施工現場的工作安排進行協調,確定射線探傷工作的時間窗口;輻射防護科最終審核批準《射線探傷許可證》申請內容。
2.3 射線探傷輻射防護要求
三門核電廠根據現場射線探傷工作計劃,提前探傷通告;建立工前會制度,對射線探傷作業程序進行討論分析,并進行安全交底;建立射線探傷輻射控制區,控制區邊界可利用現存的結構如墻、暫時的屏障或繩索、警示帶等建立輻射控制區;在輻射控制區邊界、控制區邊界入口和人員通道處懸掛醒目的探傷警示牌,并在控制區邊界入口處設置專用聲光報警裝置;射線探傷作業組應準備探傷作業程序、個人劑量計、便攜式輻射劑量率儀、個人劑量記錄文件、應急預案及應急物資。探傷開始前,射線探傷作業組應按照射線探傷機廠家提供的檢查標準對射線探傷機做全面檢查。
探傷正式開始前,使用試曝的方式確定控制邊界的有效性,當控制區邊界比釋動能率超過15μGy/h,應立即停止探傷作業,重新確定邊界;探傷作業過程中,至少有2名操作人員同時在場;探傷過程中禁止無關人員進入探傷區域,如發現有人誤入探傷區域,探傷應立即停止。三門核電輻射防護人員在檢查中,若發現輻射防護措施不符合要求或人員存在違規行為時,探傷作業須立即停止,則要求射線探傷單位進行整改,直至符合要求;
射線探傷結束后,探傷工作人員檢查位置指示器,確保探傷源已經回收到探傷裝置內,進入現場的人員需要手持便攜儀表進行輻射測量,判斷輻射水平與探傷開始前的輻射水平是否一致;射線探傷作業組解除邊界控制,移除警示膠帶,取回探傷警告標牌和聲光報警裝置,清理工作現場;探傷源或射線探傷裝置歸庫后,關閉《射線探傷許可證》。
2.4 個人劑量管理與應急
承包商射線探傷工作人員的個人劑量監測及管理由承包商單位實施,必要時須向三門核電廠提供射線探傷工作人員的個人劑量。
射線探傷實施部門或單位須事先編制射線探傷應急預案,并在射線探傷工前會進行學習和審查;當應急情況發生時,射線探傷工作負責人須立即向保健物理主管部門對事件/事故進行報告,并按照應急預案進行處理。
3 探傷源劑量率的MCNP計算
射線探傷作業前須先劃定監督區和控制區,并建立控制區邊界。三門核電規定射線探傷控制區邊界比釋動能率不能超過15μGy/h。在空曠場地進行作業時,一般控制區范圍較大,邊界不易建立。而實際情況中,三門核電探傷作業常常利用作業區域周圍的有效屏蔽物(如混凝土墻、鋼制管道、罐體等),以縮小控制區的范圍。當使用γ放射源探傷時,常利用GBZ132- 2008中的公式推導來計算出控制區半徑。
比釋動能率的計算公式為:
(1)
式中 F—比釋動能率mGy/h
A—源活度GBq
—比釋動能常數(mGy.·m2)/(h·GBq)
R — 距離m
T—屏蔽層厚度mm
D—半價層mm
該經驗公式中,針對特定放射源,其 、D值是確定的,如表1。探傷工作中,常利用表1中數據來確定防護距離。當射線穿過屏蔽材料時,會發生散射或與物質相互作用產生特征X射線。這些散射射線或特征X射線可能會影響邊界的比釋動能率,而經驗公式中并沒有修正。為判斷其影響程度,本文用MCNP模擬與經驗公式兩種方法計算活度為90Ci的192Ir放射源在不同距離不同屏蔽厚度情況下的比釋動能率,計算結果如表2。MCNP模擬計算的標準誤差在5%以內。
通過分析表2計算結果可以看出,MCNP模擬計算的結果要略大于經驗公式的計算結果,但百分偏差最大不超過17%。分析其原因:(1)散射射線或特征X射線的影響;(2)MCNP計算中將放射源做點源處理,忽略了源的自吸收影響;(3)MCNP模擬計算標準誤差影響,其標準誤差小于5%。綜上可得,射線穿過屏蔽材料時,其散射作用或產生的特征X射線對比釋動能率的影響不大。所以利用經驗公式計算放射源透過屏蔽材料后的比釋動能率時,可以不考慮散射作用與特征X射線影響,該經驗公式能夠滿足實際工作的需要。
4 總結
射線探傷作業是有輻射風險的,但只要按照國家標準規范管理,完全可使輻射風險處于可控范圍內。三門核電廠從輻射安全層面,根據相關安全法規及標準的要求對射線探傷作業制定了合理完善的管理制度。最后,本文比較了用MCNP模擬與用經驗公式兩種方法計算放射源穿過屏蔽材料后的比釋動能率的結果,證明比釋動能率計算時,屏蔽材料的散射作用和射線與屏蔽物質相互產生的特征X射線對計算結果的影響不大,比釋動能率經驗公式可以滿足實際工作的需要。
參考文獻:
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[5]GBZ132-2008,工業γ射線探傷放射防護標準[S].
[6]李兆太.γ探傷安全防護計算[J].無損探傷,2004(28).
三門核電范文3
關鍵詞:三門核電;AP1000;主泵;變頻器;VFD;運行風險分析 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM921 文章編號:1009-2374(2015)24-0056-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.24.028
1 概述
三門核電采用AP1000機組,其主冷卻劑系統包括兩個環路,每個環路設置一臺蒸汽發生器,每臺蒸汽發生器配置兩臺主泵,主泵直接與蒸汽發生器的下封頭連接,取消了傳統壓水堆主冷卻劑系統中的過渡段設計。AP1000主泵為全密封式的屏蔽電動泵,由美國EMD公司制造。主泵為立式、單級離心泵,葉輪直接連接在電機轉子輪軸上,電機的定子和轉子均密閉在耐腐蝕的屏蔽套中,并承受反應堆冷卻劑系統壓力。AP1000主泵取消了主泵軸封設計,消除了因軸封失效而導致失水事故的可能性,提高了電廠的安全性,也減小了泵的維修工作量。每臺主泵都配置有變頻器(下文中均已以VFD表示),VFD與主泵同時運行。VFD可降低冷態工況時的主泵的轉速和電機功率,從而最大限度地縮小電機尺寸。
2 VFD簡介
AP1000主泵采用西門子生產的WC-III HA水冷完美無諧波變頻器(單元串聯多電平PWM電壓源型變頻器),該變頻器具有諧波分量小、功率因數高、輸出波形好的優點。三門核電AP1000所用變頻器的每相由6個額定電壓為750V的功率單元串聯而成,輸出的相電壓可達到4.5kV、線電壓7.79kV。改變每相功率單元的串聯個數或功率單元的輸出電壓等級,就可以實現不同電壓等級的高壓輸出。
WC-III HA型變頻器配置有功率單元旁路功能和中性點偏移技術以提高電機運行的可靠性,如圖1和圖2所示。通過以上技術,三門核電配置的變頻器功率單元具備N-2冗余的能力,即在2個功率單元失效的情況下,變頻器仍然能夠提供三相對稱的交流電壓以滿足主泵電機額定運行電壓的需求。
圖1 正常運行時功率單元的輸出
圖2 A相兩個功率單元被旁路時的輸出
3 AP1000主泵運行限制條件與保護信號
3.1 AP1000主泵的運行限制條件
(1)當一回路溫度小于274℃時,需要限制主泵轉速不超過88%;(2)當反應堆冷卻劑系統溫度大于 71℃時,至少要保證一臺主泵處于運行狀態,以保證一回路各處溫度和化學性質均勻;(3)當反應堆冷卻劑系統溫度大于66℃時,必須維持CCS向主泵供應冷卻水;(4)如果有主泵處于運行狀態,那么Ⅰ環路至少要有一臺主泵運行以防止PRHR HX中出現逆流;(5)如果有主泵處于運行狀態,那么停運主泵的轉速(正轉或反轉)必須大于300rpm以維持軸承水膜的厚度。
3.2 主泵相關的反應堆停堆和專設安全設施驅動信號
(1)RCS任一熱段流量低于90%額定流量,觸發反應堆停堆;(2)任意兩臺主泵轉速低于91%額定轉速,觸發反應堆停堆;(3)以上兩個信號受P-10信號(反應堆功率量程>10額定功率)閉鎖;(4)任一主泵軸承冷卻水溫度高于85℃,觸發反應堆停堆,關閉設備冷卻水系統安全殼隔離閥并停運所有主泵;(5)堆芯補水箱(CMT)動作時,會停運所有主泵。
4 VFD對于電廠運行造成的風險
4.1 VFD運行方式造成的電廠運行風險
VFD的運行方式是造成電廠運行風險增加的根本原因。按照標準AP1000的設計,VFD只是在反應堆啟動和停堆冷卻階段,主泵進行轉速調整時使用。在主泵達到額定轉速之后,特別是在機組功率運行期間,VFD處于旁路狀態,即中壓母線直接向主泵電機供電,VFD不需要隨主泵連續運行,其有效運行時間要遠小于電廠的運行時間;并且在電廠正常運行時可以開展VFD的設備維護和部件更換等工作。但是,由于AP1000主泵電機的額定轉速(1789rpm)及主泵葉輪是按照60Hz進行設計,而中國交流電的工頻為50Hz,三門核電的VFD必須與主泵電機同時運行,才能維持主泵在額定轉速,以滿足反應堆冷卻劑流量的要求。因此,在電廠功率運行狀態下,一旦變頻器出現故障而不能維持主泵100%轉速運行,就可能造成主泵運行異常甚至停泵,從而觸發反應堆停堆。單臺或多臺主泵停運會使堆芯的強迫冷卻能力降低,甚至需要依靠自然循環帶走堆芯衰變熱,對堆芯和RCS產生熱沖擊,增加了非能動專設安全設施動作和堆芯過熱的概率,降低了核電廠的經濟性。
4.2 設備性能本身造成的電廠運行風險
VFD的核心部件為電力電子部件,受部件本身的壽命及運行特性所限,會影響到VFD的正常運行,在瞬態工況下使電廠的運行可靠性受到影響。
4.2.1 VFD對供電連續性的要求降低了廠用電源快速切換的可靠性。為了保證VFD的正常運行,中壓母線電源的快速切換時間限制為100ms。根據已經完成的中壓母線電源快切試驗數據來看,在中壓母線不帶載且不考慮兩路獨立廠外電源相角差的前提下,快速切換的時間在101ms左右。因此,在實際的運行過程中,當發變組保護動作觸發電源快速切換時,VFD極有可能由于快切時間不滿足要求而停運,從而造成主泵停泵并觸發反應堆
停堆,增加了堆芯在喪失一路廠外電源時的運行風險。
4.2.2 VFD設備部件的壽命影響反應堆的正常運行。根據某變頻器廠家的經驗,VFD功率單元使用的IGBT組件的壽命在保養得當的情況下,可達到8至10年。另外,為保證冷卻水的水質,VFD冷卻單元配置有專門的除鹽裝置,該裝置的壽命為1~2年,在冷卻水電導率達到5μs/cm,則需要停運VFD對除鹽裝置進行更換。因此,電廠運行的過程中會出現由于VFD部件的壽命到期而必須停堆停泵以實施部件更換工作的情況,增加了電廠計劃外停堆的可能性。
4.2.3 VFD冷卻單元可達性影響維護工作的開展。VFD的冷卻單元布置十分緊湊,在其屏柜內沒有預留足夠的維修空間,當設備部件出現異常時,維修人員難以在短時間內完成異常情況的處理,VFD可能會由于冷卻單元的小故障無法及時處理而造成整臺設備的停運。另外,由于冷卻單元的可達性不佳,也會造成VFD的維修時間延長,影響電廠的經濟性。
4.3 VFD在實際運行經驗中發生的事件和故障匯總
西門子完美諧波系列變頻器在核電廠已經積累了一定的運行業績,以下為該系列變頻器在核電廠運行過程中發生事件和故障的整理和匯總。
4.3.1 控制系統故障。(1)功率單元旁路接觸器控制回路故障,將已經被旁路的故障功率單元重新接入系統當中,造成VFD跳閘;(2)直流電壓信號偏差過大造成直流接地信號,觸發直流接地保護動作,VFD跳閘;(3)控制系統總線模塊失效造成VFD跳閘;(4)電廠集成控制系統信息擁堵造成VFD對來自電廠控制系統的指令沒有響應。
4.3.2 冷卻系統失效。(1)輸入隔離變壓器冷卻水接管泄漏;(2)冷卻水接管和材料選型存在缺陷,造成冷卻水泄漏。
4.3.3 現場錯誤的技術方案或操作失誤。(1)由于功率單元的更換和系統重置,使得之前對VFD升速限制的修改被消除;(2)現場維護人員對于新技術的情況不夠了解,造成VFD的參數設定錯誤,致使VFD在進行維修后試驗時不能啟動。
4.3.4 安裝和維護工作不當。(1)功率單元內C12電容內殘存的空氣受熱膨脹,造成8個功率單元性能下降,但是在之前的預防性維修項目中,沒有對電容的狀況進行檢查;(2)與CT相連的屏蔽電纜與柜內接地線距離太近,以致電纜的屏蔽不足,觸發電機接地過電流保護動作;(3)由于電纜接頭在安裝時緊固不足,運行過程中電纜與終端之間諧振產生的循環應力造成電纜脫落。
5 應對策略
主泵變頻器(VFD)為非安全相關設備,但是受制于主泵的設計和VFD的運行方式,在VFD故障或者電廠運行瞬態時易造成電廠計劃外停堆,影響核電廠的經濟性,也增加了觸發非能動專設安全設施的風險。針對VFD對于電廠運行造成的風險,主要的應對策略包括兩方面:一是在出現故障后及時穩定電廠的狀態,防止事件擴大;二是加強設備狀態的跟蹤和維護,減少故障發生的可能性
并盡量縮短維修時間。具體可采取的應對策略如下:
第一,電廠在正常運行期間發生VFD故障,應視為主泵故障進行處理。運行人員應進入相應的故障運行規程;如VFD不能維持主泵運行在100%轉速,運行人員則需要實施緊急停堆,進入應急響應規程以穩定電廠狀態。進入相關規程之后,運行人員根據電廠的實際工況調整可運行主泵的轉速,以維持主冷卻劑的強迫循環,同時保證所有主泵的轉速(正轉或反轉)在300rpm以上。在電廠狀態穩定之后,應立即聯系VFD的維修工作,盡快恢復主泵的運行。
第二,根據WC-III HA型變頻器的運行經驗編制備品備件的配置方案,適當增加備品備件范圍和數量,特別要關注除鹽裝置、功率單元備件等易耗元件的配置數量。在VFD出現故障時,采取“先換后修”的方式,優先采用備件對故障元件進行更換,縮短VFD的維修時間,提高維修效率,盡量縮短主泵和反應堆的停運時間。
第三,建立VFD,特別是VFD易耗部件的狀態檢查和壽命跟蹤機制。在制定電廠的停堆換料計劃時,也應考慮VFD部件的壽命問題,盡量在換料大修期間完成VFD的檢查、維護和部件更換工作,避免由于VFD的問題造成電廠的計劃外停堆。
第四,根據已有的WC-III HA型變頻器的運行經驗完善VFD的維護方案,維護方案應能夠覆蓋運行電廠出現過的所有問題,并通過定期檢查和維護工作及時發現并予以處理,杜絕同類問題重復發生。
第五,加強VFD在單體調試過程中的檢查力度,確保設備的安裝質量滿足設備規格書的要求。對于運行經驗中出現過故障或者問題的部件,應重點檢查,降低運行過程中設備故障的概率。
第六,VFD為高集成度的成套設備,設備維修的難度大,應與設備廠家建立快速響應渠道,在需要維修時確保廠家能夠及時到達現場處理問題,盡量縮短由于等待廠家人員而造成的維修時間。
6 結論
三門核電范文4
【關鍵字】工程質量扭王字塊質量控制管理
1.工程概況
三門核電工程地點位于浙江省臺州市三門縣境內,依山伴海。東部和東南部靠近海邊。西部和西南部靠近低山丘陵。三門縣靠海地區夏秋季會受到臺風的嚴重影響,核電站依山伴海必定首當其沖。所以必須在核電站的東部和東南部沿海修建防波堤,防止臺風突發,帶來的巨浪給核電站造成影響或危害。為了達到很好的防浪效果,將在防波堤下面安放用于消浪的扭王字塊體。
在預制混凝土扭王字塊過程中,發現扭王字塊塊體出現了裂縫、水線、爛腳、蜂窩麻面等表觀問題。對于出現的問題,究其原因,主要是管理上的疏忽導致的原料問題和操作不嚴謹與失誤。
2.做好扭王字塊的質量控制管理工作,要從以下方面把關:
加強施工質量控制對工程質量起著保證作用,其核心是貫徹 “預防與把關相結合,以預防為主”的方針,其目的是控制影響扭王字塊施工中質量的各種因素,以保證工程質量達到預定的目標。影響工程質量的直接因素主要有設計、材料、施工、檢驗四個方面,實施在全施工過程中進行有效的事先預防、中間控制和事后補救。其它因素也是不可忽視的。
抓好施工,以防患于未然。施工單位的施工要通過定期檢查,有的放矢地對重點突擊的問題進行現場檢查、評比和交流,對存在的問題,施工要點、注意事項等要進行書面交底,對雖未發生但根據質量情報信息預測可能發生的問題,要及時采取預防控制措施,避免扭王字塊施工質量問題的發生。
加強質監基礎工作,基礎工作要有計劃、有目的、有步驟地實現質量管理總目標,也是為質量管理創造前提條件的最基本的工作。只有重視基礎工作,才能堅持做到施工中的“四有”、“五化”,即:“四有”為有方案、有標準、有制度、有目標;“五化”為施工規范化、操作規程化、技術標準化、管理制度化、數據科學化,才能確保建設總目標最合理的實現。
明確技術標準、強化標準工作,各項工程的設計資料、施工規范、操作規程、工藝要點,質量檢驗方法和評定標準,實施細則等文件資料,統一印發至施工單位,使其人人目標明確,有章可循。
2.1混凝土的質量控制管理
混凝土質量控制過程按生產順序可分為混凝土質量的初步控制、生產控制和合格性控制三類。
2.1.1混凝土的初步控制管理
為了是混凝土質量得到保證,使用的商品混凝土,商品混凝土入機原料必須符合國家和三門核電有關標準。不得自行改變混凝土的入機原料。并且施工單位和監理進行原理抽查,保證原料符合規定。
原材料是工程實體的組成部分,對工程質量有著直接關系。因此,要求施工單位和商品混凝土站:一是把好材料采購關;二是對各種原材料進行測試鑒定;三是嚴禁使用不合格材料和半成品。水泥應該按批次進行抽檢,保證合格性。各種材料應該附有出廠合格證。
原材料稱量設備和稱量的準確性應定期檢測校核,混凝土原材料稱量的準確性,直接影響到混凝土配合比的變化及拌和物和易性的變化,所以定期對稱量設備進行校驗是保證混凝土質量的重要措施。
三門核電工程原材料稱量允許偏差規定:水泥、粉煤灰稱量允許偏差為±1%;砂、石允許稱量偏差為±2%;水允許稱量偏差為±1%;外加劑允許稱量偏差為±1%。要求即使施工高峰期,也必須每星期校驗一次,從而有效地防止了系統誤差的發生,保證混凝土的整體質量。
混凝土的配合比對扭王字塊的質量起著至關重要的作用,在計量方面,每臺班最少抽檢2次,計量技術人員專門負責抽查調試,并做好記錄。沒有技術人員的同意,不得自行調整混凝土的配合比。
2.1.2混凝土的生產控制管理
為適應海浪的沖刷,混凝土等級設計為C40,澆筑工藝為混凝土漏斗澆注,振動棒振實。扭王字塊模板的特殊性,造成振搗作業困難,有一部分混凝土是靠自身重量來密實的,這就要求混凝土有較好的流動性,考慮到施工要求的和易性和粉煤灰混凝土的高粘聚性,設計坍落度為100―120mm,允許放寬至140mm。決不讓不合格的混凝土進入工程,因控制人員工作失誤造成的,一經發現,立即辭退。而且規定出機坍落度小于70mm或大于160mm的混凝土按廢料處理。由于坍落度小于70mm,即使再往混凝土攪拌車中加入增塑劑,其流動性也無明顯好轉,且漏斗容易堵塞,影響施工,不利于振搗,有可能造成峰窩麻面等質量事故;坍落度大于160mm時,在混凝土施工過程中,容易造成拌和物離析,粗骨料下沉到模板底部而水泥漿浮在上面致使混凝土表層水泥漿過多,水灰比過大,成為一層強度低的薄弱層,致使表面產生裂縫等質量問題。三門核電還明確規定,混凝土一旦出機,決不允許加水處理,在坍落度過小的情況下,可在混凝土加增塑劑在混凝土攪拌車中調試,若還達不到施工要求的和易性,即按廢料處理。
對混凝土的攪拌時間應嚴格控制,施工單位應嚴密監督操作人員遵守操作規程,選擇適宜的拌和程序和時間,保證拌和物的均勻性。
為防止混凝土產生裂縫,配合溫控工作,需在混凝土施工過程中,定時測量原材料的溫度和混凝土的出機口溫度。夏季施工混凝土出機口溫度規定為:粉煤灰混凝土在15℃以下,采取原料遮陽或預冷骨料,加冷水加冰拌和等措施。 扭王字塊塊體體內外溫差應控制在25℃以下,防止由于溫度應力而產生混凝土的表面裂縫。
混凝土澆筑完畢后,應按施工方案及時采取有效的養護措施,在12小時以內加以覆蓋,并澆水養護,養護時間不得小于28天。澆水次數應能保持混凝土處于足夠的濕潤狀態,混凝土養護用水應與拌制用水相同。采用塑料布覆蓋養護的混凝土,其敞露的全部表面積應該覆蓋嚴密,并應保持塑料布內有凝結水。當日溫度低于5℃時,不得澆水。混凝土養護期間應注意采取保溫措施,防止混凝土表面溫度受環境影響(如暴曬、氣溫驟變等)而發生劇烈變化。養護期間混凝土的芯部與表面溫度不宜超過25℃。
2.1.3混凝土的合格性控制管理
混凝土工程質量的評定和驗收標準,都是取自設計齡期(28d齡期)的試驗資料。當配合比有變動時,每一配合比應留置試件。留置的每組試件由三個立方體試件組成。制作時,試件取自同一罐混凝土,以三個試件的強度的平均值作為該組試件的混凝土強度的代表值。當三個試件中強度的最大值或最小值之一與中間值之差不超過了中間值的15%時,取中間值。當三個試件強度的最大值和最小值與中間值之差超過了中間值的15%時,該組試件不應作為強度評定的依據。
對混凝耐久性有很高的要求,因此對混凝土的抗凍、抗滲性能也提出了相應的技術要求。施工單位應對有抗凍、抗滲要求的混凝土,每星期至少成型2組試件,以滿足對三門核電工程混凝土耐久性的需要,保證混凝土的施工質量達到一流工程的標準。
2.2模板的質量控制管理
新買的模板表面粗糙,棱角分明,焊痕明顯,需要進行磨光打平處理,未經磨光打平處理或處理不到位的模板因表面粗糙,造成扭王字塊脫模困難,塊體上出現爛腳,掉塊等表觀質量問題。這些未經處理或處理不到位的模板也不利于在振動時空氣及時排除。從而形成蜂窩麻面,影響表觀質量。模板棱角處不進行磨圓處理,將造成棱角處的應力集中,致使扭王字塊體拐角處因為應力集中,出現了裂縫。給扭王字塊的強度造成嚴重影響。
在施工工程中,發現上午澆筑的扭王字塊塊體表觀質量明顯好于下午。經過仔細觀察,發現除了混凝土原料因溫度過高,導致裂縫問題,還有很重要的原因是模板的溫度過高。由于澆筑施工現場沒有遮陽工具,模板長時間在太陽下曝曬,導致模板溫度過高,混凝土入模后表面水分蒸發過快,產生塑性收縮裂縫。
對模板降溫上,采取遮陽、濕布包裹等方式為模板降溫,取得了良好的效果。
2.3混凝土澆筑施工的質量控制管理
扭王字塊的混凝土澆筑施工時,振搗工作好壞對扭王字塊表觀質量與強度有著直接的影響。扭王字塊澆筑施工采用機械振搗,振動棒的操作要求做到快插慢拔。在振動的過程中,要讓振動棒上下略有抽動,以使上下混凝土振搗均勻,每個振點振搗時間以20―30S為宜,混凝土表面呈水平不再顯著沉降,不再出現氣泡、表面泛出灰漿為準。振動時,時間不宜過長,過長容易產生分層離析現象,影響扭王字塊強度。振搗要采用二次振搗方案,即振搗上一層時應插入下層混凝土面下50mm,以消除兩層間的接縫。
2.4扭王字塊的吊運管理
扭王字塊在吊離預制區時,為了防止吊運鋼纜把扭王字塊邊角磨掉,應該在吊運鋼纜上捆綁上足夠的麻袋或石棉布后再調運。
三門核電范文5
2005年,一重開始投身核電裝備、設備的研發制造,目前已成為中國核電領域唯一能夠成套供應基礎材料的企業。當核電放緩,而且新建核電機組被要求必須使用三代技術時,一重面臨著技術升級及訂單下滑的壓力,但這同時也是機遇。
經濟不景氣對一重的影響不是太大
《中國經濟周刊》:今年全球經濟不景氣,中國經濟增長也放緩,這對一重這樣的裝備制造企業有什么影響?
吳生富:機械裝備行業是一個傳統產業,主要是給國民經濟的各個行業提供裝備,經濟下行對裝備工業是有影響的。相比往年,今年增長速度下降了。
對一重的影響主要體現在我們的新增訂貨量上,大約減少了5%~8%。由于一重前10年的發展打下了比較好的基礎,企業競爭力較強,即使經濟不景氣,對我們的影響還不是太大。但對于這個行業,一些企業還是非常困難的。
《中國經濟周刊》:您預計這種低迷還會持續多久?
吳生富: 這是宏觀經濟的問題。作為企業,我們也在不斷地研究、探索。去年10月我們就感覺到經濟可能會有下滑的趨勢,因此極早作出了安排。這個社會總是在波浪式地運動、螺旋式地上升,經濟也會這樣,有高有低。至于未來什么時候會好轉,我也不能給出一個很好的預計,但我會密切關注。
三代核電技術促使一重技術升級
《中國經濟周刊》:雖然核電重啟,但相比日本福島事故之前,中國核電建設的速度是慢了下來,一重在核電板塊的業務有哪些變化?
吳生富:福島事故之后,國家對已運行和在建的核電項目進行安全檢查,我們審查原來的一些單子,核查沒有問題的可以繼續生產。應該說,中國核電沒有完全停下來,但速度放緩了。去年,我們核電的營業額為18億元人民幣,而今年只有12億元左右。
最近,國家規定新建核電項目將使用第三代核電技術。我們的第三代核電技術還沒有完全成熟,因此也不可能大規模生產。以后,我國在安全的考量下發展核電的速度不會太快,而對一重來說,在不斷擴大業務范圍的情況下,營收還是會進一步增長的。
《中國經濟周刊》:這是否意味著第二代設備的訂單全都面臨毀約?
吳生富:按照新的核安全規劃,使用三代核電技術后,核安全事故的發生幾率從原來10-5降低到10-6,那么,核電站對材料的要求也會進一步提高,需要進一步核算原來的材料能不能滿足新的要求。滿足了,可以繼續使用;不滿足,得重新制造。
《中國經濟周刊》:一重當前的設備制造技術和水平是否能達到三代核電機組的要求?
三門核電范文6
[關鍵詞]PDCA循環;核電;調試計劃管理
PDCA循環又叫戴明環,是美國質量管理專家戴明博士提出的,它是全面質量管理所應遵循的科學程序。PDCA循環是能使任何一項活動有效進行的一種合乎邏輯的工作程序,特別是在質量管理中得到了廣泛的應用并獲得了經濟成效。P、D、C、A四個英文字母所代表的意義如下:
(1)P(Plan)——計劃。包括方針和目標的確定以及活動計劃的制定:
(2)D(DO)——執行。執行就是具體運作,實現計劃中的內容;
(3)C(Check)——檢查。就是要總結執行計劃的結果,分清哪些對了,哪些錯了,明確效果,找出問題;
(4)A(Action)——行動。對檢查的結果進行處理,認可或否定。成功的經驗要加以肯定,或者模式化或者標準化以適當推廣;失敗的教訓要加以總結,以免重現;這一輪未解決的問題放到下一個PDcA循環。
核電調試計劃管理中也可以運用PDCA循環這種管理模式,可以有效提高核電調試計劃管理的效率,使調試計劃能夠更加安全有效地指導核電調試工作的順利開展。采用PDCA循環的工作模式,對于核電調試計劃的有效管理具有重要的指導意義。
目前三門核電一期工程調試進度計劃采用的是分級管理的思路。即首先根據調試目標和各個里程碑節點編制調試二級進度計劃;然后以二級進度計劃為依據,根據系統調試大綱編制調試三級進度計劃;隨后根據各個系統的調試試驗程序,對調試三級進度計劃進行不斷的細化,編制出調試四級進度計劃;最后根據當前調試工作的實際進展,通過對調試四級進度計劃進行篩選,從而編制出T-3計劃(三周滾動計劃)和調試三日滾動計劃。三門核電一期工程中,調試計劃從計劃的編制、計劃的執行到計劃的跟蹤以及計劃的糾偏和計劃的落實,就是采用PDCA循環(如圖l所示)的閉環管理模式。通過這種閉環的管理模式可以在調試工作中及時發現調試計劃的疏漏和不合理之處,能夠及時的調整調試計劃,使調試計劃能夠更加安全有效地指導調試工作的順利開展和調試目標的順利完成。
下面結合PDCA循環中的各個環節來說明這種管理模式在核電調試計劃管理中是如何應用的。
1.調試計劃的編制(plan)
三門核電各項調試計劃都是采用P6軟件進行編制的,計劃的編制都要嚴格遵循三門核電相關管理程序的要求。
目前三門核電調試進度計劃包括調試二級進度計劃,調試三級進度計劃,調試四級進度計劃以及T-3計劃(調試三周滾動計劃)和調試三日滾動計劃。
調試二級進度計劃:是覆蓋項目調試活動各方面、各階段的指導性進度控制計劃,它是以調試關鍵路徑為基礎,以核島系統和總體實驗為主線,嚴格控制冷試、熱試、首次裝料、首次并網和商業運行等關鍵里程碑節點,它是編制調試三級進度計劃的依據。
調試三級進度計劃:首先考慮各個系統間的邏輯關系和前提條件,以實現調試計劃控制的使用性和邏輯性,滿足調試二級進度計劃中調試的總體目標和關鍵里程碑節點的前提下,根據各個系統的調試大綱編制。
調試四級進度計劃:它是對調試三級進度計劃進行細化,在滿足調試目標和關鍵里程碑節點的前提下,考慮調試工作的邏輯順序和調試試驗之間的邏輯關系之后,根據系統工程師編制的系統調試試驗程序進行編制的。
T-3計劃(調試三周滾動計劃):它是根據每周實際的進度信息進行編制的。在T-3計劃中,第一周為本周已經完成的和正在進行中的調試活動,后面兩周為將要進行的調試活動的前瞻。目前,三門核電一期工程中,每周都要T-3計劃,用于匯報和指導最近三周的調試活動。
調試三日滾動計劃:根據每天調試計劃會議上,各個執行組的工作反饋以及調試工作的實際進展,每天持續調試三日滾動計劃。在調試三日滾動計劃中,第一日為本日已完成和正在進行中的調試活動,后面兩日是為將要進行的調試活動的前瞻安排。
2.調試計劃的執行(do)
三門核電一期工程中,每天調試計劃部門召集并主持調試日計劃會議,調試計劃執行部門就調試計劃部門提交的計劃會議材料進行討論,確定調試計劃安排的工作是否具備開工條件,同時由各項調試計劃的執行人,來反饋當前調試工作的實際進展以及評估調試工作能否按照調試計劃順利完工,并就影響調試計劃執行的相關問題向調試計劃部門進行反饋。調試計劃部門根據調試計劃會議的討論情況,每天編制并調試三日滾動計劃,然后,隔離辦按照調試三日滾動計劃安排向調試執行部門開具調試工作票,調試執行部門持票開始調試工作,工作完成后進行結票。
3.調試計劃的跟蹤(evaluation)
三門核電一期工程在調試工作中,調試計劃執行情況的跟蹤主要是通過以下三種途徑實現的:
調試日計劃會議上,各調試計劃執行部門對調試計劃的執行情況的反饋;(由系統工程師負責反饋調試計劃的執行情況,并評估調試工作能否按計劃如期完成)
調試計劃部門通過現場巡檢,掌握并跟蹤調試計劃的執行情況;(調試計劃部門每天派遣計劃員到調試現場跟蹤調試計劃的執行情況)
調試計劃部門根據SPMS工單系統中的輸入信息,來實現對調試計劃的執行進行跟蹤。
4.調試計劃的糾偏(correct)
調試計劃在執行過程中會出現各種問題,導致調試工作在執行過程中不能按照調試計劃順利完工。例如調試計劃在執行過程中,突然遇到調試工器具的損壞,調試工作中設備備件的缺失和損壞,調試人力資源不足,甚至由于調試計劃執行過程中出現的天氣變化等都可能導致調試工作無法按照計劃順利完工。因此,三門核電在調試過程中,針對以上問題采取如下措施進行解決:
由相關調試工作的系統工程師針對目前問題提出解決方案,以保證調試工作能夠按照計劃順利完工;
在調試日計劃會議中,調試執行部門進行問題反饋,由調試計劃部門針對相關問題,協調公司有關部門進行解決;
對于一時無法解決,導致調試計劃不得不延期的,調試計劃部門可以結合調試工作實際誤工情況對調試計劃進行調整。同時,分析導致調試計劃出現偏差的原因,總結調試計劃在編制時出現的問題,避免今后同樣問題的出現。
5.調試計劃的落實(act)