AP1000核電大修保護(hù)系統(tǒng)無(wú)料窗口工作執(zhí)行方案優(yōu)化分析

劉辰星 劉哲明

摘要∶AP1000核電核大修無(wú)料窗口反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)工作為大修主線工作，直接影響大修工期，執(zhí)行方案的優(yōu)化可帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本文通過(guò)對(duì)大修無(wú)料窗口PMS系統(tǒng)工作特點(diǎn)的充分梳理，避免各項(xiàng)工作之間差生干擾，對(duì)大修無(wú)料窗口保護(hù)系統(tǒng)工作執(zhí)行方案優(yōu)化。同時(shí)在做到保證保護(hù)系統(tǒng)工作進(jìn)度的同時(shí)，將對(duì)其他專業(yè)工作的影響降到最低。

關(guān)鍵詞∶AP1000;核電;反應(yīng)堆保護(hù);

1背景

根據(jù)技術(shù)規(guī)格書(shū)要求，AP1000核電在大修無(wú)料窗口期間反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)（PMS）需執(zhí)行工作如下：PMS/DAS系統(tǒng)相關(guān)定期試驗(yàn)、PMS儀表通道校驗(yàn)、PMS機(jī)柜/主控室/備控室（MCR/RSR）手動(dòng)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)預(yù)防性維修等工作。上述工作同時(shí)會(huì)制約電氣專業(yè)及就地閥門功能性驗(yàn)證等工作，故無(wú)料窗口PMS工作為主線工作，直接影響大修工期，執(zhí)行方案的優(yōu)化可帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

2保護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

AP1000核電保護(hù)與安全監(jiān)視系統(tǒng)（PMS）基于ComQ平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，屬1E級(jí)。該平臺(tái)配置有四個(gè)冗余序列，停堆及專設(shè)驅(qū)動(dòng)邏輯為四取二。主要用于完成監(jiān)測(cè)電廠關(guān)鍵參數(shù)、觸發(fā)反應(yīng)堆停堆、驅(qū)動(dòng)專設(shè)安全設(shè)施動(dòng)作以及事故后監(jiān)視等安全功能。

多樣化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（DAS）屬于非安全級(jí)系統(tǒng)，它作為PMS系統(tǒng)的后備，當(dāng)PMSCOMMONQ平臺(tái)出現(xiàn)共模故障時(shí)，DAS用來(lái)降低堆芯融化和安全殼超壓的概率。技術(shù)規(guī)格書(shū)的短期可用性控制要求對(duì)DAS監(jiān)督試驗(yàn)進(jìn)行監(jiān)督。

3核電無(wú)料窗口PMS各項(xiàng)工作特點(diǎn)分析

根據(jù)電廠技術(shù)規(guī)格書(shū)要求，大修無(wú)料窗口期間PMS和DAS需執(zhí)行工作特點(diǎn)如下：

a.手動(dòng)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)定期試驗(yàn)：

試驗(yàn)內(nèi)容及方法：通過(guò)驅(qū)動(dòng)PMS系統(tǒng)所有專設(shè)功能手動(dòng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，在電廠控制系統(tǒng)（PLS）側(cè)驗(yàn)證相應(yīng)計(jì)算機(jī)點(diǎn)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。

先決條件：在PMS系統(tǒng)完成孤島模式建立后執(zhí)行（即PMS送至PLS側(cè)相關(guān)計(jì)算機(jī)點(diǎn)信號(hào)完成隔離措施，PMS系統(tǒng)所有設(shè)備接口模塊（CIM）置于就地位置，PMS控制的爆破閥電纜斷開(kāi)）;執(zhí)行此試驗(yàn)期間要求PMS機(jī)柜同時(shí)帶電運(yùn)行。

b.欠熱度裕度監(jiān)視試驗(yàn)：

試驗(yàn)內(nèi)容及方法：檢查事故后監(jiān)視系統(tǒng)相關(guān)傳感器的欠熱裕度監(jiān)視數(shù)字化電路和模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器。通過(guò)模擬相應(yīng)模擬傳感器信號(hào)輸入，驗(yàn)證計(jì)算參數(shù)值在要求精度范圍內(nèi)。

先決條件：執(zhí)行試驗(yàn)期間需要PMS機(jī)柜同時(shí)帶電運(yùn)行且通訊正常。

c.PMS系統(tǒng)子機(jī)架響應(yīng)時(shí)間試驗(yàn)：

試驗(yàn)內(nèi)容及方法：驗(yàn)證PMS試驗(yàn)序列反應(yīng)堆停堆系統(tǒng)和專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功能子機(jī)架響應(yīng)時(shí)間。通過(guò)使用測(cè)試小車模擬現(xiàn)場(chǎng)儀表信號(hào)以及其余序列的局部觸發(fā)（PT）信號(hào)，觸發(fā)符合表決邏輯，以試驗(yàn)序列信號(hào)觸發(fā)整定值為時(shí)間起點(diǎn)，以設(shè)備開(kāi)/關(guān)命令輸出為時(shí)間終點(diǎn)）在要求范圍內(nèi)。。

先決條件：PMS系統(tǒng)已完成孤島模式建立，試驗(yàn)序列機(jī)柜帶電運(yùn)行。

d.ADS&IRWST注射閉鎖與爆破閥試驗(yàn)部分章節(jié)：

試驗(yàn)內(nèi)容：

爆破閥點(diǎn)火回路試驗(yàn);爆破閥相關(guān)機(jī)柜電源冗余性檢查;爆破閥控制器驅(qū)動(dòng)設(shè)備試驗(yàn)

先決條件：在PMS系統(tǒng)完成孤島模式建立后執(zhí)行，PMS機(jī)柜側(cè)控制的所有（16個(gè)）爆破閥信號(hào)輸出接線已斷開(kāi);試驗(yàn)執(zhí)行序列PMS機(jī)柜處于帶電運(yùn)行狀態(tài)。

e.DAS驅(qū)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行試驗(yàn)（手動(dòng)驅(qū)動(dòng)爆破閥功能）：

試驗(yàn)內(nèi)容及方法：通過(guò)驅(qū)動(dòng)DAS手動(dòng)爆破閥驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)，在DAS爆破閥控制器出口采集輸出信號(hào)，驗(yàn)證其在要求范圍內(nèi)。

先決條件：DAS機(jī)柜保持帶電運(yùn)行，且DAS系統(tǒng)控制的爆破閥信號(hào)輸出接線已斷開(kāi)連接。

f.儀表通道校驗(yàn)：

試驗(yàn)內(nèi)容：機(jī)組無(wú)模式期間需要進(jìn)行PMS所有儀表子機(jī)架校驗(yàn)。

先決條件：執(zhí)行此工作前需保證PMS系統(tǒng)已完成孤島模式建立。執(zhí)行序列PMS機(jī)柜處于帶電運(yùn)行狀態(tài)。

g.就地儀表響應(yīng)時(shí)間試驗(yàn)

試驗(yàn)內(nèi)容及方法：在儀表就地?cái)嚅_(kāi)儀表供電航空接頭，對(duì)相關(guān)儀表采用斜坡法進(jìn)行儀表響應(yīng)時(shí)間測(cè)試。

先決條件：執(zhí)行此工作前需確保PMS系統(tǒng)試驗(yàn)序列已完成孤島模式建立，無(wú)機(jī)柜供電要求。

h.機(jī)柜預(yù)防性維修工作：

工作內(nèi)容：PMS/DAS機(jī)柜/MCR/RSR手動(dòng)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)預(yù)防性維修：1.機(jī)柜清潔;2.機(jī)柜風(fēng)扇濾網(wǎng);3.機(jī)柜內(nèi)接線端子緊固;4.機(jī)柜電源模塊輸出電壓確認(rèn)。MCR/RSR手動(dòng)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)預(yù)防性維修：手動(dòng)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)清潔;手動(dòng)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)接線緊固。

先決條件：執(zhí)行期間需要工作序列PMS機(jī)柜/DAS機(jī)柜滿足上/下電條件。

4大修無(wú)料窗口保護(hù)系統(tǒng)工作執(zhí)行優(yōu)化方案及其優(yōu)缺點(diǎn)分析

4.1無(wú)料窗口保護(hù)系統(tǒng)工作執(zhí)行優(yōu)化方案

通過(guò)對(duì)大修無(wú)料窗口PMS/DAS工作特點(diǎn)的充分梳理分析，避免各項(xiàng)工作之間差生干擾，大修無(wú)模式期間保護(hù)系統(tǒng)工作可采用分階段，多條支線并行進(jìn)行的方式執(zhí)行，方案如下：

無(wú)料窗口期間PMS各項(xiàng)工作可分為如下五個(gè)階段：

第一階段：PMS系統(tǒng)孤島模式建立

第二階段：PMS手動(dòng)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)定期試驗(yàn)+子機(jī)架響應(yīng)時(shí)間試驗(yàn)測(cè)試小車機(jī)柜信號(hào)線端接+DAS系統(tǒng)試驗(yàn)手動(dòng)驅(qū)動(dòng)爆破閥章節(jié);

第三階段：子機(jī)架響應(yīng)時(shí)間定期試驗(yàn)+欠熱度裕度監(jiān)視定期試驗(yàn)+PMS儀表通道校驗(yàn)、ADS&IRWST注射閉鎖與爆破閥部分章節(jié)定期試驗(yàn)、機(jī)柜側(cè)預(yù)防性維修及變更改造;

第四階段：子機(jī)架響應(yīng)時(shí)間試驗(yàn)測(cè)試小車接線恢復(fù)+PMS機(jī)柜預(yù)防性維修+MCR/RSR手動(dòng)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)預(yù)防性維修

第五階段：PMS系統(tǒng)孤島模式退出

4.2無(wú)料窗口與其他專業(yè)工作影響分析

無(wú)料窗口還需執(zhí)行電氣專業(yè)及就地閥門功能性驗(yàn)證等工作，對(duì)保護(hù)系統(tǒng)各項(xiàng)工作供電先決條件存在影響。所以如何將各專業(yè)間工作的影響降到最低也是制約大修無(wú)料窗口工期的關(guān)鍵因素。

根據(jù)每輪大修相關(guān)專業(yè)工作，需提前梳理計(jì)劃以下內(nèi)容：

1）PMS相關(guān)需執(zhí)行閥門再鑒定及功能性檢查的閥門清單

2）涉及PMS機(jī)柜供電的電氣專業(yè)工作及停電窗口/工期計(jì)劃

由于PMS預(yù)防性維修工作窗口需要機(jī)柜及電磁閥上游供電斷電，故電氣專業(yè)相關(guān)檢修工作可與PMS機(jī)柜預(yù)維工作安排至同一窗口執(zhí)行。對(duì)于閥門功能性驗(yàn)證工作，由于單個(gè)閥門的功能性驗(yàn)證工期較短，則可根據(jù)閥門所在PMS序列，待機(jī)柜帶電后靈活執(zhí)行。

4.3執(zhí)行方案優(yōu)缺點(diǎn)分析

優(yōu)點(diǎn)：

PMS系統(tǒng)孤島運(yùn)行模式建立，便于無(wú)料窗口PMS系統(tǒng)各項(xiàng)工作先決條件控制，極大地避免因相關(guān)隔離措施執(zhí)行不到位引發(fā)的設(shè)備誤動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)對(duì)PMS各項(xiàng)工作特點(diǎn)及技術(shù)分析，每階段PMS工作內(nèi)容可并行執(zhí)行，可極大縮短執(zhí)行工期。

在做到保證保護(hù)系統(tǒng)工作進(jìn)度的同時(shí)，將對(duì)其他專業(yè)工作的影響降到最低，可進(jìn)一步縮短執(zhí)行工期。

缺點(diǎn)：

由于每階段PMS工作內(nèi)容并行執(zhí)行，需要較大的人力進(jìn)行倒班執(zhí)行。須做好各個(gè)階段工作組間的工作交接。

5總結(jié)

本文通過(guò)對(duì)大修無(wú)料窗口PMS/DAS系統(tǒng)工作特點(diǎn)的充分梳理，避免各項(xiàng)工作之間差生干擾，對(duì)大修無(wú)料窗口保護(hù)系統(tǒng)工作執(zhí)行方案優(yōu)化，即采用分階段，多條支線并行進(jìn)行的方式執(zhí)行，可極大縮短大修工期。同時(shí)在做到保證保護(hù)系統(tǒng)工作進(jìn)度的同時(shí)，將對(duì)其他專業(yè)工作的影響降到最低。在后續(xù)核電大修過(guò)程中，可針對(duì)電廠技術(shù)規(guī)格書(shū)進(jìn)行研究分析，盡量在其他窗口安排執(zhí)行工作，減少大修無(wú)料窗口的工作量，進(jìn)一步縮短無(wú)料窗口PMS工作執(zhí)行工期。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張思成，許江.AP1000電站保護(hù)和安全監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)運(yùn)行測(cè)試分析[B].華電技術(shù)，2013

[2] 顧軍，繆亞民，范福平，等.AP1000核電廠系統(tǒng)與設(shè)備（第一版）[M].北京：原子能出版社，2010.

[3] 繆鴻興.AP1000先進(jìn)核電技術(shù)[B].自動(dòng)化博覽，2009

作者簡(jiǎn)介：劉辰星（1988-），男，工學(xué)學(xué)士，山東核電有限公司，主要從事AP1000反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)相關(guān)工作