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核島內差壓變送器無泄漏檢修方法研究

作時間:2019-06-26  來源:  作者:
   
摘要: 在核島內開展差壓變送器檢修工作時,存在防護措施多、工作時間長、產生核廢物較多、易受放射性污染等問題。為了解決上述問題,提出了一種變送器無泄漏檢修方法,在不拆除儀表管線的情況下,利用設計的檢修平臺完成變送器的校驗和充水排氣工作,實現了檢修平臺與變送器密封連接,消除了放射性污染風險,節省了工時,提高了變送器的檢修質量。
核島內差壓變送器(以下簡稱“變送器”)檢修包括預防性維修和糾正性維修。預防性維修主要是定期檢驗變送器的精度和線性情況,以保證儀表測量的準確性;糾正性維修主要是在變送器工作異常時開展。在現場對變送器進行檢修時,需拆除儀表管線,并排除變送器腔室內介質,校驗工作完成后,需進行變送器的充水排氣工作,整個檢修過程中,介質易發生噴射和泄漏。而核島內變送器所接觸的介質往往具有放射性,因此在核島內開展變送器檢修工作時,存在防護措施多、工作時間長、產生核廢物較多、易受放射性污染等問題。為了解決上述問題,本文提出一種核島內變送器無泄漏檢修方法,在不拆除儀表管線的情況下,利用檢修平臺完成變送器校驗和充水排氣工作,消除了沾污風險,節省了工時,確保了變送器檢修工作的安全性和可靠性。
1 核島內變送器檢修現狀
1.1 變送器現場安裝結構
核島內變送器包括核級變送器和智能變送器,這兩種變送器信號處理過程不一樣,但安裝結構和測量原理基本一致,絕大部分變送器的安裝結構如圖1所示。系統高、低壓側取壓管線經過二次隔離閥后連接到變送器高、低壓側取壓口,在二次隔離閥之后設置有平衡閥,用于儀表投運過程中平衡高、低壓側壓力,防止變送器單側受壓。此外,在連接變送器的取壓管線上有排污堵頭,變送器本體上自帶有堵頭用于充水排氣。
變送器現場安裝結構
1.2 變送器檢修過程
傳統的變送器檢修過程示意圖如圖2所示。將變送器和取壓管線解開之后,擰開高、低壓側堵頭排除變送器內部介質,然后擰緊高壓側堵頭,保持低壓側對空;用校驗取壓管線將變送器下方接頭和打壓計連接起來,用打壓計打壓校驗,通過萬用表讀取變送器輸出電流情況;校驗完成之后,恢復儀表管線,然后打開二次隔離閥,利用高、低壓側堵頭進行充水排氣,充水排氣工作完成后再擰緊堵頭。
變送器檢修過程示意圖
1.3 現有變送器檢修條件
當變送器所連接的系統處于高壓高溫狀態時,變送器無法進行充水排氣工作,因為高壓高溫介質在排放時會汽化以及噴射,排放速度極難控制,容易造成人體灼傷以及變送器單側超壓。此外,由于高壓介質在低壓環境下會釋放溶解氣體,高壓環境向低壓環境進行充水排氣時很容易在出口附近析出氣泡,難以保證充水排氣工作質量,從而影響變送器的正常運行。因此,大部分的變送器檢修工作選擇在系統沒有運行的情況下進行,必要時需要調整整個系統的狀態來滿足變送器檢修條件,這樣會對整個系統的運行帶來較大影響。
1.4 風險分析
傳統的變送器檢修過程存在以下問題:(1)每次校驗儀表需要拆、裝取壓管線,增加了接頭磨損和介質泄漏幾率;(2)介質收集和排放過程很難控制,工作人員、設備和環境極易受到放射性污染;(3)收集介質需使用袋子、膠手套、吸水紙等材料,且會排放出大量放射性廢水,產生較多的核廢物;(4)在具有放射性污染風險的情況下,易造成人員心理緊張,在輻照劑量和時間受到控制的情況下,容易對檢修質量造成影響;(5)變送器難以在系統高溫高壓條件下完成檢修工作,若變送器故障將迫使機組調整狀態以滿足變送器檢修條件。
2 變送器無泄漏檢修方法分析
針對傳統的變送器檢修過程存在的問題,本文設計了1個檢修平臺,該平臺具有供氣吹掃或抽水、收集和儲存液體、提供校驗打壓接口、往變送器內充液等功能,且該平臺與變送器高、低壓側能夠密封連接,利用取壓管線可完成變送器腔室內介質導出以及變送器打壓校驗和充水排氣工作,可在不拆除儀表管線的情況下,實現變送器的無泄漏檢修。具體的檢修方法如下:
(1)設置堵頭孔取壓接頭
利用現有變送器的安裝結構,設置堵頭孔取壓接頭,實現變送器與檢修平臺密封連接,然后通過檢驗取壓管線完成變送器校驗以及充水排氣工作,其檢修示意圖如圖3所示,檢修流程如下:
a、關閉變送器高、低壓側二次隔離閥,打開平衡閥,然后擰下變送器高、低壓側堵頭,將堵頭孔取壓接頭連接到變送器高、低壓側堵頭孔上;
b、利用檢修平臺向變送器高壓側吹入氣體,將變送器和二次隔離閥以下管線的介質排入檢修平臺設置的容器中,然后關閉平衡閥,利用檢修平臺設置的接口對變送器高壓側進行打壓,低壓側對空;
c、校驗工作完成之后,再打開平衡閥,利用檢修平臺對變送器其中一側進行充水,待管線和變送器內無氣泡后,關閉平衡閥,取下取壓接頭,然后擰上變送器高、低壓側堵頭。
設置堵頭孔取壓接頭完成無泄漏檢修示意圖
(2)安裝輔助檢修結構
在現有變送器安裝結構基礎上,還可以安裝輔助檢修機構以實現變送器的無泄漏檢修。將變送器管線上安裝的排污堵頭取消,分別設置兩條檢驗管線,并設置檢修隔離閥,末端設置排污堵頭,其檢修示意圖如圖4所示,檢修流程如下:
a、關閉變送器高、低壓側二次隔離閥,打開平衡閥,然后擰開排污堵頭,將檢驗取壓管線連接到排污堵頭孔,非常后打開檢修隔離閥實現檢修平臺和變送器的連接;
b、通過檢修平臺將低壓側對空,高壓側進行抽水,抽完變送器取壓管線內部的介質后,打開變送器低壓側堵頭,低壓側腔室內介質通過管線排入到檢修平臺,然后關閉低壓側堵頭,打開高壓側堵頭,高壓側腔室內通過管線排入檢修平臺,關閉平衡閥,利用檢修平臺設置的接口對變送器高壓側進行打壓,低壓側對空;
c、校驗工作完成之后,再打開平衡閥,利用檢修平臺對變送器其中一側充入除鹽水,依次擰開高、低壓側堵頭完成腔室內的充水排氣工作,然后關閉檢修隔離閥,擰上排污堵頭,關閉平衡閥。
(3)改變變送器結構
當前變送器只設計了取壓接口,未設計檢修接口。如果變送器在生產時設計了檢修接口,利用檢修接口可完成介質的導出及校驗壓力的給入,檢驗完成之后還可進行除鹽水或介質的充入,那么就能夠輕松實現變送器的無泄漏檢修,其檢修示意如圖5所示,檢修流程與第1種檢修方法基本相同。
3 無泄漏檢修方法功能與效果分析
3.1 功能分析
經分析,上述無泄漏檢修方法可實現以下功能:
(1)實現檢修過程無泄漏控制
增加輔助機構完成無泄漏檢修示意圖
改變變送器結構完成無泄漏檢修示意圖
在不拆除儀表管線的情況下,通過設置檢修接口或者輔助結構,實現了檢修平臺與變送器高、低壓側密封連接,再通過連接檢驗取壓管線完成介質導出或者充入以及校驗壓力的給入,實現了變送器檢修過程的無泄漏控制。
(2)實現系統在線時變送器檢修
由于檢修平臺和變送器實現了密封連接,消除了系統高溫高壓介質噴射對人員和設備造成的損傷風險,可在系統在線時完成變送器的校驗和充水排氣工作。若二次隔離閥以上的儀表管線有部分氣泡,可通過檢修平臺向系統內注入除鹽水消除管線內的氣泡,完成系統在線時變送器故障檢修。
3.2 效果分析
采用無泄漏方法進行變送器檢修,整個檢修過程可達到以下效果:
(1)由于避免了管線拆除,介質無泄漏,消除了放射性介質對人身、變送器外殼、安裝支架、周圍環境的污染。
(2)無需人工收集放射性介質,減少了收集袋、擦拭紙等防護工具的使用,降低了核廢物的產生量。
(3)以往進行變送器檢修需拆裝儀表管線,且事前需做大量污染防護工作,事后還需進行污染消除工作,校驗時若系統內沒有介質,需等待系統充滿介質再進行充水排氣,工作耗時長。而無泄漏檢修方法可以在不拆除儀表管線情況下完成校驗工作,且能同時完成充水排氣工作,減少了大量人力物力,節省了工時。(4)減少機組狀態調整利用檢修平臺和儀表管線隔離閥,能夠在系統在線時完成變送器的充水排氣工作,避免機組狀態的調整,保證機組穩定運行,提高檢修質量。
4 結語
本文提出的無泄漏檢修方法是在現有的變送器安裝結構基礎上,利用連接接頭、增加輔助機構或改變變送器結構的方式,實現變送器高、低壓側與檢修平臺密封連接,不需要拆除儀表原有管線就能完成變送器的校驗和充水排氣工作,檢修過程中無介質噴射和泄漏,確保了核島內變送器檢修工作的安全性和可靠性。
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