核電廠開關(guān)量儀表安裝調(diào)試

商海龍+李海煌

摘 要：在核電廠中，核電廠重要的組成部分就是儀表和控制，儀表在控制系統(tǒng)中對安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都起到了非常大的作用。在過往核電廠的安裝和調(diào)試中都會(huì)針對問題或者發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)存一些值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行總結(jié)歸納。文章從核電廠開關(guān)量的儀表安裝的測量原理進(jìn)行研究，同時(shí)結(jié)合實(shí)際和理論的對比，從而歸納總結(jié)出核電廠開關(guān)量儀表安裝調(diào)試比較常見的注意問題，進(jìn)而能夠?yàn)閯傞_始使用的工作人員提供有價(jià)值的參考信息。

關(guān)鍵詞：核電廠；開關(guān)儀表；安裝調(diào)試

中圖分類號(hào)：TM623 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）19-0147-02

前言

隨著現(xiàn)在我國經(jīng)濟(jì)不斷的向前發(fā)展，核電廠產(chǎn)生的能源與我們的生活密不可分，核電廠只有安全運(yùn)行才能保障工作人員的生命和產(chǎn)出更優(yōu)質(zhì)的能源。核電廠中其最重要的核心就是儀表和控制，儀表能夠直觀地反映出控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況，核電廠在儀表安裝和調(diào)試的過程中也會(huì)存在許多理論和實(shí)際有差別常見的問題，我們需要將這些問題進(jìn)行總結(jié)，從而總結(jié)出這些問題出現(xiàn)的原因和解決措施。

1 核電廠開關(guān)儀表的測量原理

在核電廠開關(guān)儀表是自動(dòng)系統(tǒng)中的控制元件，其是最簡單、最方便、最經(jīng)典的控制元件，開關(guān)類儀表從一開始就是最原始的應(yīng)用元件，通常都是由機(jī)械能量轉(zhuǎn)變?yōu)殚_關(guān)信號(hào)的，而機(jī)械能量的來源是由微動(dòng)開關(guān)等部分機(jī)械彈簧和杠桿等機(jī)械構(gòu)建產(chǎn)生的。例如：壓力開關(guān)，當(dāng)壓力不斷的上升的時(shí)候，不同的傳感壓力元件產(chǎn)生作用，致使這些膜片、活塞等傳感壓力元件產(chǎn)生變形，從而向上移動(dòng)，而這時(shí)候杠桿機(jī)械彈簧結(jié)構(gòu)就會(huì)將最上面的微動(dòng)開關(guān)開啟，從而使機(jī)械變形變成電信號(hào)進(jìn)行輸出。

核電廠開關(guān)儀表的測量原理常見的有以下幾種：波紋管式壓力開關(guān)、浮子液位開關(guān)、溫度開關(guān)和膜片式壓力開關(guān)等等。而這幾種壓力開關(guān)中溫度開關(guān)與波紋管式壓力開關(guān)有很大的相似之處，都是通過溫包內(nèi)填充氣體，產(chǎn)生膨脹的現(xiàn)象，然后使波紋管動(dòng)作引發(fā)開關(guān)能量的信號(hào)。本文主要從波紋管式壓力開關(guān)、浮子液位開關(guān)進(jìn)行重點(diǎn)介紹。

2 波紋管式壓力開關(guān)

核電廠中波紋管壓力開關(guān)是比較常見的，波紋管式壓力的形成從內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析來看，是因?yàn)閴毫Φ淖兓D(zhuǎn)變?yōu)椴y管機(jī)械變化，當(dāng)機(jī)械桿傳輸這種壓力的時(shí)候，就會(huì)觸碰到微動(dòng)開關(guān)，所以壓力的開關(guān)信號(hào)由此產(chǎn)生。通常壓力開關(guān)有兩個(gè)標(biāo)尺，都是在外部可以看到的標(biāo)尺，其中一個(gè)在上部記為指示板，另一個(gè)在下部記為回差調(diào)節(jié)指示板，沒有當(dāng)前的指示溫度板。但是需要注意的是上部設(shè)定指示板是顯示當(dāng)前的定值，有可能存在的指示誤差是很多的，不要把此定值當(dāng)做計(jì)量的參考。但是下部回差調(diào)節(jié)指示不用進(jìn)行調(diào)整。

一般情況下儀表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有經(jīng)過授權(quán)是不允許調(diào)整，獲得授權(quán)的工作人員也只能調(diào)整上部的定值和下部回差的螺絲。其下部不用調(diào)整保持在原始位置就可以。

3 浮子液位開關(guān)

浮子液位開關(guān)的工作原理是非常簡單的，其主要是根據(jù)浮力的原理，就是說彈簧被浮子加載沉浸在液體中，這時(shí)候浮力就會(huì)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致彈簧往上移，彈簧在上移的時(shí)候浮子也會(huì)上移，彈簧往上移動(dòng)的距離只是浮子移動(dòng)距離的很少的一部分，同時(shí)在彈簧的上端處有個(gè)磁套管與其連接，這個(gè)磁套管在沒有磁性的隔離管里面進(jìn)行移動(dòng)，在彈簧移動(dòng)的過程中會(huì)致使磁套管吸引在樞軸上的磁鐵，這樣隔離管外的開關(guān)機(jī)構(gòu)就會(huì)發(fā)生動(dòng)作，同時(shí)內(nèi)置式限位止檔可以有效的控制液體在發(fā)生波動(dòng)的時(shí)候彈簧發(fā)生移動(dòng)。

浮子液位開關(guān)的定值是非常簡單的，其調(diào)整方式也很容易，通常就是調(diào)整浮子液位開關(guān)內(nèi)部磁棒的位置就可以了，調(diào)整開關(guān)必須用液體標(biāo)定，堅(jiān)決禁止用卷尺調(diào)整。針對定值較大的，浮子在懸掛的時(shí)候一般線比較長，實(shí)驗(yàn)室是很難實(shí)現(xiàn)此高度的真實(shí)水位，那么就可以采用換算的辦法發(fā)來實(shí)現(xiàn)，例如：液位的開關(guān)定值是2m，而實(shí)際的位置是要在4m的高度懸掛，可是一般情況下懸掛的繩子長為2m，那么此類情況下，實(shí)驗(yàn)室就很難實(shí)現(xiàn)在4m的高度懸掛和2m的水位進(jìn)行試驗(yàn)，那么我們就通過換算的方式來解決這個(gè)問題：

（1）首先把懸掛浮子繩子的長度縮小到實(shí)驗(yàn)室能夠可以模擬水位的長度，例如40cm，然后浮子與儀表頭之間的距離為0.4m，當(dāng)然這個(gè)值并非是固定的。同時(shí)要將浮子以下的繩子整理好，不能與標(biāo)定設(shè)備設(shè)備發(fā)生碰撞或者摩擦。

（2）將浮子的液位開關(guān)自然懸掛，同時(shí)使繩子、儀表頭、浮子必須在同一條的豎直線上。再測量沒有水位時(shí)的浮子到表頭之間的距離，我們記為A。

（3）加水，加水至浮子中部的時(shí)候開始緩慢加水直至與常開點(diǎn)進(jìn)行接通，這時(shí)候要對浮子到儀表頭之間的距離進(jìn)行記錄為B，同時(shí)在浮子上用筆畫出發(fā)出警報(bào)時(shí)候的浮子上的水位。

（4）放水，將浮子里面的水放出來，到浮子的常開點(diǎn)斷開，這時(shí)在浮子上用筆畫出當(dāng)警報(bào)消失時(shí)的水位線。

（5）將浮子放在地上，然后將繩線整理好，在一開始警報(bào)值與標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)之間的位置是2m，所以將浮子的位置進(jìn)行調(diào)整時(shí)，浮子上部畫的警報(bào)水位線在自然的情況下是2+（A-B）的位置，這樣報(bào)警值得以實(shí)現(xiàn)。浮子在多定位值的時(shí)候也可以用這種原理進(jìn)行推算。

4 開關(guān)的接線方法

開關(guān)的接線方法一般都是用三個(gè)接線的端子進(jìn)行接線，這三個(gè)端子通常標(biāo)記為NO、NC、COM，也有簡單的標(biāo)記為一、二、三的。標(biāo)記為字母的含義是常開點(diǎn)、常閉點(diǎn)、公共端，標(biāo)記為數(shù)字的就需要自己在開關(guān)的內(nèi)部電線中進(jìn)行顏色的辯別，以此來判斷哪個(gè)是常開點(diǎn)、常閉點(diǎn)和公共端。

對于常開點(diǎn)、常閉點(diǎn)的理解剛開始可能會(huì)比較困難點(diǎn)，其實(shí)常開閉點(diǎn)的“常”指的是正常的情況下，一般來說就是介質(zhì)沒有被測量的原始狀態(tài)，例如：壓力常開點(diǎn)就是說沒有接受增壓的情況，壓力在正常情況下的狀態(tài)就是斷開的觸點(diǎn)；液位開關(guān)的常閉點(diǎn)就是液體中沒有放入儀表時(shí)的狀態(tài)為關(guān)閉的觸點(diǎn)[1]。因此，在壓力增加時(shí)壓力開關(guān)就會(huì)出現(xiàn)低警報(bào)值，這是正常的連接線進(jìn)行閉合公共端。同理液體開關(guān)測量也是連接線正常斷開和公共端。

但是在安裝的過程中圖紙規(guī)范可能不夠準(zhǔn)確，安裝人員的經(jīng)驗(yàn)和能力有所欠缺等等多種外在、內(nèi)在的因素都會(huì)導(dǎo)致在調(diào)試過程中會(huì)出現(xiàn)連接錯(cuò)誤，浪費(fèi)人力、物力。所以總結(jié)出下面這四種接線錯(cuò)誤的例子進(jìn)行分析。

4.1 Georgin公司的快速插頭產(chǎn)品

Georgin公司的快速插頭產(chǎn)品一般在產(chǎn)品的后蓋上面都會(huì)畫出連接線的詳細(xì)示意圖。例如：壓力開關(guān)其內(nèi)部的端子結(jié)構(gòu)已經(jīng)明確的標(biāo)記了3、30、31，其中PO設(shè)定為定值，詳細(xì)的說明3、30是常閉點(diǎn)，31是常開點(diǎn)，但是在現(xiàn)場進(jìn)行連接工作的時(shí)候，快速插頭和電纜在現(xiàn)場進(jìn)行連接，又因?yàn)楣ぷ魅藛T的專業(yè)能力不強(qiáng)沒有接受過專業(yè)的培訓(xùn)，很容易將其接錯(cuò)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤以后再進(jìn)行整改就非常浪費(fèi)時(shí)間[2]。

4.2 Georgin公司的普通端接產(chǎn)品

Georgin公司的普通端接產(chǎn)品與快速插頭產(chǎn)品有很大的區(qū)別，普通端接產(chǎn)品的壓力和溫度開端的電纜都是在現(xiàn)場工作時(shí)，工作人員直接連接到儀表的內(nèi)部端子上，而不使用快速插頭。但是普通端接的方式和快速插頭的方式是一樣的，必須要明白30是常閉點(diǎn)，31是常開點(diǎn)，才能將接線連接正確。

4.3 Magnetrol和MIP浮子液位開關(guān)

Magnetrol和MIP浮子液位開關(guān)應(yīng)用的范圍非常廣闊，在核電廠的每一個(gè)工藝中都會(huì)有這個(gè)類型的儀表，而且端子上明確表明了3、30、31字符，在連接線的過程中發(fā)生錯(cuò)誤的概率會(huì)大大降低，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤現(xiàn)場更改也是比較容易的。Magnetrol和MIP浮子液位開關(guān)是由兩個(gè)開關(guān)組件構(gòu)成的，其中一種是開關(guān)的組件是封閉的，像一個(gè)封閉的鐵罐，這就是微動(dòng)開關(guān)封閉；另一種是能夠看到的封閉式開關(guān)，封閉組件上有接線標(biāo)識(shí)，這就是能看到的微動(dòng)開關(guān)。普通的微動(dòng)開關(guān)有1、2、3的標(biāo)識(shí)，受到磁桿重力的作用，上部為常閉點(diǎn)下部為常開點(diǎn)，中間為公共端。

4.4 Baumer產(chǎn)品

這類產(chǎn)品一般都是出現(xiàn)在通風(fēng)系統(tǒng)上，主要是將電纜與儀表直接連接，一般情況下，表蓋的反面都會(huì)標(biāo)注有明確的1、2、3端子，但是在現(xiàn)場安裝的時(shí)候通線箱還是用3、30、31進(jìn)行表示，通常端線的接線人員會(huì)把電纜線的1、2、3和端子上的1、2、3之間相對應(yīng)就直接接上，這樣接線的錯(cuò)誤率就大大提高，因?yàn)樵谙到y(tǒng)的說明上，就非常明確的標(biāo)示出電纜1號(hào)連接2號(hào)端子，電纜2號(hào)要接入端子1號(hào)的常閉點(diǎn)，3電纜3號(hào)連接端子3號(hào)這樣才是正確的連接方法，但相對而言如果在現(xiàn)場出現(xiàn)連接錯(cuò)誤的情況還是比較容易改掉。

5 結(jié)束語

綜上所述，本文對核電廠開關(guān)量儀表從安裝調(diào)試的原理進(jìn)行了簡單的闡述，通過對波紋式壓力開關(guān)和浮子液位開關(guān)進(jìn)行了原理和實(shí)踐的說明，也將浮子定位值的推算方法進(jìn)行了舉例例證，此推算原理對浮子的多定位值也同樣有效，同時(shí)對壓力開關(guān)的接線方法進(jìn)行了總結(jié)，對于常見的四種接線方法容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行了講述，對于每種接線出現(xiàn)錯(cuò)誤能否及時(shí)修改也分別進(jìn)行了闡述，對于接觸這幾類產(chǎn)品的工作人員來說，可以是他們快速掌握連接線的一些注意事項(xiàng)，避免在工作中犯同類的錯(cuò)誤，適合剛開始接觸這份工作的人員進(jìn)行學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)：

[1]安志敏.淺談熱工儀表安裝中注意事項(xiàng)[J].科技風(fēng)，2012，05（03）：102.

[2]朱秋海.多媒體通信技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢分析[J].信息與電腦（理論版），2013，11（07）：124-125.