CPR1000核電地震儀表系統大修年檢工藝優化

肖志慧

（遼寧紅沿河核電有限公司，遼寧 大連 116000)

地震儀表系統（KIS）是非安全級系統，通過實時監測核電廠地面振動加速度來保障機組安全運行，另外收集核電現場地震詳細信息，用于核電廠安全狀況分析與評價。根據相關法規要求，要求地震儀表系統每月執行一次通道檢查；運行期間，每6月進行一次通道功能試驗；每18個月或換料周期（按照周期短的執行）進行一次通道標定。

本人經過數輪KIS系統大修年檢工作，總結運維經驗，參考歷次大修的經驗反饋，提出了三項KIS系統大修年檢工作工藝流程優化方案，并在后續的KIS系統大修中正式實施，取得良好的效果。

1 地震儀表系統介紹

1.1 地震儀表系統功能

地震儀表系統實時監測地面振動加速度，當地震到達時，監測并記錄地震發生前約10秒到地震結束后約30秒的完整地震事件。當地震發生時，KIS快速生成核電廠現場實際地震動情況，綜合地震詳細信息及時為核電廠的決策者判斷是否需要進行干預，為機組控制和繼續運行提供重要參考依據，既避免不必要的停堆，也防止核電廠在不安全的狀態下繼續運行。

KIS系統一旦檢測到有達到或者超過設定值閾值的地震事件時，將實現以下功能：（1）進行地震加速度數據采集、保存完整的地震事件數據。（2）向核電廠主控室發出地震事件報警。（3）可打印輸出設定測點的加速度反應譜數據表、反應譜曲線圖、加速度時程曲線等。（4）KIS系統所獲得的地震數據，作為核電廠承受過的地震的基礎數據長期保存，可供震后安全分析，判斷主要結構和設備部件有無損傷，是否需要維修和抗震加固。

1.2 地震儀表系統組成

某CPR1000核電機組KIS系統儀表設備安裝在反應堆廠房、核輔助廠房、電氣廠房的基礎上和自由場地上，包括7個三軸向加速度傳感器(MZ)和4個無源峰值加速度計(LZ)，其安裝位置見下表1。

2 優化前后大修工藝對比

KIS年檢測試主要包括檢測AC-23三軸向加速度傳感器噪聲試驗、響應試驗和功能試驗，利用專用軟件打印噪聲、響應和功能試驗曲線；AC-23三軸向加速度傳感器主要參數的振動臺測試，包括靈敏度、橫向軸靈敏度和幅頻特性；PAR400-1無源峰值加速度計的參數標定，包括阻尼、靈敏度和對稱性；此外還有KIS系統報警觸發功能測試，KIS系統總調測試。大修期間KIS系統年檢需要將所有傳感器拆回進行標定。

表1 地震儀表系統儀表布置

2.1 無源峰值加速度計（KIS003LZ）拆裝優化

KIS003LZ無源峰值加速度計位于核島穹頂最高點附近，標高+55m，是4個無源峰值加速度計位置最高的傳感器。優化前運維人員首先需要將KIS002LZ拆除，然后帶回實驗室進行標定，標定完畢后再重新回裝，大修期間需要兩次攀爬穹頂。KIS003LZ位置較高，拆裝人員從+24m平臺攀爬豎梯到+55m平臺，需要至少2名作業人員，高空墜落風險大，也是KIS系統年檢工業安全風險最高的一項工作。

優化后的方案，運維人員首先拆除KIS004LZ，該無源峰值加速度計位于1#主控室，標高+19.4m，日常運行期間方便可達。將其拆除后立即進行檢定，檢定合格后，運維人員攜帶該傳感器替換KIS003LZ。

KIS003LZ拆裝的優化，至少減少了2人次攀爬穹頂的過程，降低了KIS003LZ傳感器拆裝的工期，減少一次人員高工作業次數，大幅降低工業安全風險。

2.2 KIS系統年檢專用工具打孔優化

KIS002LZ無源峰值加速度計位于1#反應堆廠房+38m環吊層，屬于高空臨邊作業，空間極其狹窄，且柵格板下方環境復雜，設備部件或者工具掉落會對防異物管理控制帶來困難，因此傳感器拆除和回裝工作過程對人員的精細操作、防工具掉落和防異物提出嚴格要求。另外傳感器拆裝專用工具細小不易進行綁扎（見圖1），即使進行綁扎也有極大滑脫的風險。

為徹底解決該問題，運維人員提出優化方案，提前對專用工具進行了處理，對部分細小工具進行打孔（見圖2），再進行綁扎，排除專用工具滑脫風險。

圖1 優化前KIS系統專用工具

圖2 優化后KIS系統專用工器具打孔

2.3 控制區內三軸向加速度傳感器拆裝優化

控制區內三軸向加速度傳感器有5臺，分別是KIS002MZ、KIS003MZ、KIS004MZ、KIS007MZ 和KIS008MZ。優化前的工藝流程與KIS003LZ類似，運維人員首先將上述傳感器拆除，返回實驗室進行標定試驗，檢定合格后再將傳感器回裝。KIS系統運行經理提前采購了七臺AC-23三軸向加速度傳感器備件，大修開始后首先對7臺備件進行檢定工作，檢定合格后，攜帶其中五臺傳感器進入輻射控制區，將控制區內的上述5臺傳感器替換，一次即可將控制區內的傳感器狀態設置完畢。年檢工作的工藝流程改進和作業過程優化，較之前歷次大修相比，減少一次班組控制區內作業次數，大幅減少了班組成員核控制區內作業時間，一定程度降低作業班組集體劑量，優化方案符合能源行業標準的相關要求，即儀表的布置、安裝和維護設計應遵守輻射防護的合理可行盡量低（ALARA）準則。同時，工藝流程的優化也大幅縮短了KIS地震儀表系統年檢工期。

3 結語

結合多年KIS地震儀表系統日常和大修定期試驗的運行經驗，提出了三項優化方案，并在最近的一次大修中正式實施，取得良好的效果，并作為良好實踐積極向后續大修中反饋。上述地震儀表系統大修年檢工藝流程的優化方法和思路，也同時為其他核電廠地震儀表系統的年檢或者其他設備的檢修提供了重要依據。