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研究關于壓力變送器在高靜壓下的測量偏差
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研究關于壓力變送器在高靜壓下的測量偏差

時間:2019-12-21 09:31:30

    摘 要:壓力變送器參與邏輯表決,產生汽水失配、壓力變送器高等信號,用于觸發反應堆停堆、安全注入、蒸汽管線隔離等保護邏輯。其測量的準確性、可靠性直接影響到機組的安全運行。本文結合福清1號機組TP1VVP53試驗期間的經驗反饋,詳細介紹了壓力變送器的零點修正過程,以及當試驗數據超差時,壓力變送器新量程的計算方式和標定過程。GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    1 壓力變送器的測量原理GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    福清1號機組壓力變送器的測量采用差壓測量原理。蒸汽發生器產生的飽和蒸汽通過蒸汽發生器頂部的彎管,利用流體的慣性原理產生差壓Δp st。該壓力差的大小與飽和蒸汽的密度ρst、飽和蒸汽的平均流速v、飽和蒸汽作圓周運動的曲率半徑d有關。他們之間遵循作圓周運動物體都必須遵循的牛頓運動定律的有關規律,因此可以推導出Δp st與v之間的關系式如下:GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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    再根據蒸汽的平均流速v與蒸汽質量流量Q st的關系就可以得到以下流量計算公式:GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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    在現場實際應用中,我們使用ROSEMOUNT 1154系列的差壓變送器測量Δpst。由于蒸汽質量流量與蒸汽密度、壓力、溫度等多個參數有關,而這些參數的變化可能造成壓力變送器測量出現偏差。在飽和蒸汽工況下,使用壓力查得的蒸汽密度與使用溫度查得的蒸汽密度相同[1],福清核電廠采用壓力補償的方法修正壓力變送器。GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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    2 壓力變送器標定GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    為保證福清1號機組壓力變送器測量通道的有效性,需要在機組熱停堆到滿功率期間執行調試規程《TP1VVP53 驗證蒸汽發生器給水流量和壓力變送器測量通道》。由于試驗周期較長(4個月左右),需提前確認試驗期間1VVP001-006MD在校驗有效期內,確保其測量精度滿足要求。GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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    2.1 壓力變送器變送器的零點修正GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    壓力變送器在機組正常運行期間,處于6.61MPa的高靜壓下。《1號機組羅斯蒙特壓力變送器竣工文件》中指出,高靜壓下1154系列差壓變送器會產生零點漂移和量程漂移。GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    在福清1號機組熱停堆工況下,主控操縱員確認主蒸汽隔離閥、主蒸汽旁路閥已關閉,并關閉大氣釋放閥。二回路負荷為零時,通知現場工作人員記錄當前狀態下壓力變送器的讀數,并調整變送器的輸出為4.02mA(出于側重安全性的考慮,更易于觸發汽水失配信號)。GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    2.2 壓力變送器變送器的量程修正GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    機組功率提升至15% FP、30% FP、50% FP、75%FP、87%FP、100%FP時,記錄每個功率平臺的壓力變送器Q st,壓力變送器需滿足以下兩點準則:GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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    式中,Q FW0為SG50給出的給水參考流量,Q bd為蒸汽排污流量,Q st為壓力變送器,ξ0、ξbd、ξst為測量不確定度。TP1VVP53中壓力變送器測量通道在1號機組滿功率之前的試驗數據均滿足C4準則,但100%FP的試驗數據偏差過大,不滿足C2準則。GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    2.2.1 壓力變送器變送器的量程修正原理GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    為滿足C2準則,需重新標定壓力變送器的量程,以減小Q FW0與Q st之間的偏差。理想狀態下,變送器量程標定后Q st'=Q FW0。變送器量程計算公式如下所示GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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    根據100 %FP的試驗數據和公式(5)可以計算出1VVP001-006MD的新量程[3],見表1。GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    2.2.2 壓力變送器變送器的量程修正及DCS軟件參數修改GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    福清1號機 組 后撤 至熱 停堆平臺時,按照新 量程 對1VVP001-006MD進行校驗。并在校驗完成后,重新執行壓力變送器變送器在高靜壓下的零點修正,并修改DCS組態GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
中的相關參數。GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    福清1號機組重新到達滿功率平臺時,壓力變送器變送器測量通道的試驗數據均滿足C2和C4準則,這說明試驗過程中新量程的計算方法和修正方案是可用的。GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    3 結語GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    本文結合福清1號現場實際情況講解了執行TP1VVP53的過程,詳細敘述了福清1號機組壓力變送器新量程的計算方法和標定方案。在機組上行期間重新執行試驗,且試驗數據滿足驗收準則,證明了試驗方法的正確有效。GcM壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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