[实用新型]压水堆核电站压力容器水位测量装置有效
申请号: | 201420696085.7 | 申请日: | 2014-11-19 |
公开(公告)号: | CN204178730U | 公开(公告)日: | 2015-02-25 |
发明(设计)人: | 王振营;马廷伟;孙晨;李闰生;刘玉华 | 申请(专利权)人: | 中广核工程有限公司;中国广核集团有限公司 |
主分类号: | G21C17/035 | 分类号: | G21C17/035 |
代理公司: | 广州三环专利代理有限公司 44202 | 代理人: | 王基才;王冬华 |
地址: | 518023 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 压水堆 核电站 压力容器 水位 测量 装置 | ||
技术领域
本实用新型属于核电站安全监测领域,更具体地说,本实用新型涉及一种压水堆核电站压力容器水位测量装置。
背景技术
在三里岛事故之前,压水堆核电站一般通过稳压器水位仪表监测一回路水装量,但三里岛事故表明,如果压力容器内的冷却剂为汽液两相,则稳压器水位并不能真实地反映一回路实际水装量,错误的水装量信息可能导致操纵员对堆芯冷却状态的错误诊断,进而影响事故处理进程,使事故朝向恶化的方向发展。因此,在三里岛事故后,业界普遍认识到安装压力容器水位监测仪表设备的必要性,并开发出多种压力容器水位测量方法,其中,通过测量压力容器底部和顶部的差压来测量压力容器水位是较常用的一种方式。
在事故工况下,压力容器底部和顶部的差压受到多种因素的影响,包括压力容器内液相和汽相冷却剂高度引起的静压差、压力容器内冷却剂流动引起的动态压头损失等;而且,由于主泵是否运行以及不同的运行台数对压力容器内的冷却剂流动存在十分重要的影响,所以在通过测得的差压计算压力容器水装量的过程中,必须要考虑不同主泵运行条件下引入的动态压头损失。同时,事故后安全壳内环境的变化对差压的测量也会产生影响,比如,在发生安全壳内冷却剂失流事故时,通过破口的质能释放将导致安全壳内环境温度和放射性都升高,如果测量装置安装在安全壳内,测量仪表及其测量电缆就必须满足K1类(指安装在核反应堆安全壳内部,在正常环境条件下和在安全停堆地震载荷下以及在事故期间或事故之后仍能执行其规定的功能)鉴定要求;况且,安全壳内温度的升高将导致差压测量仪表内工质密度的变化,也会对差压测量仪表产生不利影响。
请参阅图1,现有核电站压力容器水位测量装置的测量机构包括A列和B列冗余设计(图1中仅示出了其中的一列),每一列都包括窄量程差压计10、宽量程差压计12和参考差压计14。窄量程差压计10的两根引压管线分别连接至压力容器20底部中心处和顶部的排气管线200,以测量主泵停运状态下压力容器20底部和顶部的差压;宽量程差压计12的数量为一个或多个,其与窄量程差压计10并联,以应对主泵运行时冷却剂在压力容器20内流动引入的较大压力损失,保证能够在满足测量精度要求的前提下覆盖更广的测量范围。参考差压计14安装在独立的回路上,用于补偿安全壳22内环境恶化时对测量管线的影响。参考差压计14安装有与宽量程压差计12、窄量程差压计10位置完全一样的密封柱体,并被加压到一定压力以避免事故工况下液柱内的液体沸腾。使用时,需要预先通过校验试验测定不同主泵运行条件下压力容器满水状态时的动态压头损失系数,然后利用该系数与测得的差压信号一起计算出压力容器水位。
但是,上述核电站压力容器水位测量装置所使用的压差计10、12、14均安装在安全壳22内部,因此它们本身以及相关的测量电缆都必须满足K1类鉴定要求,费用相对高昂。更重要的是,由于宽量程差压计12需要覆盖所有的主泵运行状态,而数据计算过程中所必需的动态压头损失系数只能通过校验试验获得,也就是说,需要分别在冷停堆和热停堆工况下,考虑不同主泵运行条件,通过校验试验测定动态压头损失系数。如果核电站的三个环路各配置一台主泵,则单是主泵运行条件就可能有所有主泵停运、仅一台主泵运行(共有三种情形)、两台主泵运行(共有三种情形)、三台主泵运行等近10种不同的情形,这导致在每次换料大修期间均需执行大量校验试验,完成这些试验需要大约一天时间,以致成为了制约大修工期的关键路径。再者,参考差压计14安装在独立的回路上,压力容器水位测量装置并不监测该独立回路的完整性,如果该独立回路发生破口,操纵员将很难及时发现,因此,在宽量程压差计12、窄量程差压计10测量回路保持完整时,破口导致的独立回路泄压将会对压力容器水位测量引入附加的误差。
有鉴于此,确有必要提供一种校验简单且结果可靠的压水堆核电站压力容器水位测量装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于:提供一种简化的压水堆核电站压力容器水位测量装置,以降低成本并简化校验过程,同时提高测量结果的准确性。
为了实现上述实用新型目的,本实用新型提供了一种压水堆核电站压力容器水位测量装置,其包括至少两列冗余设计,每一列都包括一个差压计;所述差压计安装在安全壳的外部,并通过两根穿过安全壳的引压管线连接至压力容器的底部和顶部。
作为本实用新型压水堆核电站压力容器水位测量装置的一种改进,所述每一列有且仅有一个压差计,压差计为窄量程压差计。
作为本实用新型压水堆核电站压力容器水位测量装置的一种改进,所述两根引压管线分别通过贯穿件穿过安全壳。
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