CN201126688Y - 核电站仪控综合培训装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于核电站领域，具体公开一种核电站仪控综合培训装置，储水箱TK01的出口依次与泵P001、流量孔板FE002、泵P001出口流量调节阀LVC001、受控水箱TK02、流量孔板FE003和受控水箱TK02出口流量调节阀LVC002的入口通过管路连通，流量手动调节阀LVC002的出口与储水箱TK01的进口通过管路连通，形成封闭的回路；控制台分别与流量调节阀LVC001、流量孔板FE002、流量孔板FE003、储水箱TK01和受控水箱TK02连接。本实用新型的装置用于对仪控检修人员进行技能培训，能够模拟核电站设备的各类故障并进行故障诊断、设备的测试。
Description
技术领域
本实用新型属于核电站领域，具体涉及一种核电站仪控综合培训装置。
背景技术
秦山第三核电厂作为国内“孤岛”运行的机组，在运行维修管理、技术交流和人员培训等方面都存在着一定的不利条件，并且可以获得的技术支援相对较少，尤其在维修人员培训的方面，由于电厂内设备多为进口，且处于运行的磨合期，部分设备运行的初始故障率较高。特别是仪控设备又往往涉及机组的运行控制，其可靠性和稳定性更是倍受关注：
(1)重水堆机组仪表与控制系统，结构复杂，仪表设备类型多，在运行期间鲜有接近系统、亲手操作仪表设备的机会，这对仪控维修人员的技能培训、经验积累和提高产生严重限制，刚参加工作的人员由于没有调试的经验往往需要多年时间才能成长起来。只能通过故障检修的机会来接触现场的设备，实践的机会较少，不利于仪控维修人员的培养和检修技能的提高；
(2)仪表设备的性能直接影响着机组的安全稳定运行，因而仪表设备的性能验证是维修人员的一项重要工作，但从现有的条件来看，缺乏一个系统的测试平台，使仪控维修人员可以模拟机组的工况来实现对仪控设备的测试和故障诊断；
(3)设备多为进口，国内基本没有可以实施培训的地点，使仪控维修人员的基础理论和技能实践很难确定培训的地点和方式，安排人员进行有效培训比较困难。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于对仪控检修人员进行技能培训，能够模拟核电站仪控设备的各类故障并进行故障诊断、设备的测试的核电站仪控综合培训装置。
实现本实用型新目的的技术方案：一种核电站仪控综合培训装置，它包括储水箱TK01、与储水箱TK01通过管路连通形成封闭回路的受控水箱TK02、与储水箱TK01和受控水箱TK02均连接的控制台；储水箱TK01的出口依次与泵P001、流量孔板FE002、泵P001出口流量调节阀LVC001、受控水箱TK02、流量孔板FE003和受控水箱TK02出口流量调节阀LVC002的入口通过管路连通，流量手动调节阀LVC002的出口与储水箱TK01的进口通过管路连通，形成封闭的回路；控制台分别与流量调节阀LVC001、流量孔板FE002、流量孔板FE003、储水箱TK01和受控水箱TK02连接。
所述的储水箱TK01上设有液位变送器LIA001，储水箱TK01通过液位变送器LIA001与控制台连接。
所述的受控水箱TK02上设有液位变送器LIA002，受控水箱TK02通过液位变送器LIA002与控制台连接。
所述的受控水箱TK02底部内设有电加热器HR001，电加热器HR001与控制台连接；所述的电加热器HR001与控制台之间设有温度变送器TIS001。
所述的控制台(1)与流量孔板FE002之间设有流量变送器FIC002。
所述的控制台(1)与流量孔板FE003之间设有流量变送器FIC003。
所述的储水箱TK01的顶部设有注水阀V004，储水箱TK01的底部设有排水阀V007，储水箱TK01的侧壁设有水箱液位指示表LI001。
所述的受控水箱TK02的侧壁设有水箱液位指示表LI002；受控水箱TK02的顶部设有安全阀RV001、压力指示表PI002、自力式调压阀PRV001和单向阀V005；受控水箱TK02的底部设有排水阀V006。
所述的储水箱TK01与泵P001之间依次设有单向阀V001、泵流量指示表FIQ001；泵P001与流量孔板FE002之间设有压力指示表PI001；流量调节阀LVC001与受控水箱TK02之间设有单向阀V002；受控水箱TK02与流量孔板FE003之间设有单向阀V003；流量孔板FE003与流量调节阀LVC002之间设有单向阀V008。
本实用型的有益技术效果在于：该核电站仪控综合培训装置提供了对回路的流量、水箱液位和温度的手动控制及自动PID控制手段，可通过对流量、液位、温度和压力的调节控制模拟不同的运行工况。通过观察电站仪控综合培训装置的实际工艺变化，使仪控维修人员学习和理解PID控制的概念，并提供对监视结果的可能分析。运行人员可以通过该装置来获得对控制器基本概念的理解和基本操作技能的掌握。AOV气动阀门测试装置连接到该装置的气动阀门中，使仪控维修人员获得对AOV测试装置的应用知识、使用技能培训。ROSEMENT变送器标定技能的培训以及I/P电气转换器和PRV减压阀检修技能的培训。通过液位控制和流量控制来学习温度、压力及流量等工艺参数之间变化的联系。将故障的I/P电气转换器安装到测试台架，并通过测试台架的工艺系统完成对I/P电气转换器的功能检查和故障定位及检修。对于其它一些系统上故障设备，可以通过将其安装到台架上并进行连续的测试来发现并解决相关的设备问题。该核电站仪控综合培训装置为电站的仪控检修和操作人员提供了一个工艺过程测量与控制的调试、操作、维护的培训平台，可以完成包括流量、压力、温度、液位测量设备的诊断和测试，同时可以完成气动调节阀的诊断和测试；各类设备故障诊断：包括电容式差压变送器、气动调节阀、PLC和单回路控制器和各种数字式显示仪的故障诊断；模拟各类工艺控制过程：可以模拟压力、流量和温度参数的单回路PID控制、串级控制等控制模式和方案。用户可利用电站仪控综合培训装置的硬件和软件资源，通过不同的设置获取不同的工艺工况，再配以不同的控制手段和方式，达到模拟各类工艺控制过程的目的。
附图说明
图1为本实用型所供的一种核电站仪控综合培训装置结构示意图。
图中：1.控制台；TK01.储水箱；TK02.受控水箱；P001.泵；LVC001.泵出口流量调节阀；LVC002.水箱TK02出口流量调节阀；HR001.水箱TK02的电加热器；PRV001.自力式调压阀；LI001和LI002均为水箱液位指示表；LIA001和LIA002均为液位变送器；FIQ001.泵流量指示表；PI001和PI002均为压力指示表；FIC002和FIC003均为流量变送器；FE002和FE003为流量孔板；V004.注水阀；V006和V007均为排水阀；V001、V002、V003、V005为手动阀和V008为单向阀；RV001.安全阀；TIS001.温度变送器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型所供的一种核电站仪控综合培训装置作进一步说明。
如图1所示，一种核电站仪控综合培训装置，它包括储水箱TK01、与储水箱TK01通过管路连通形成封闭回路的受控水箱TK02、与储水箱TK01和受控水箱TK02均连接的控制台1；储水箱TK01的出口依次与泵P001、流量孔板FE002、泵P001出口流量调节阀LVC001、受控水箱TK02、流量孔板FE003和受控水箱TK02出口流量调节阀LVC002的入口通过管路连通，流量手动调节阀LVC002的出口与储水箱TK01的进口通过管路连通，形成封闭的回路；控制台1分别与流量调节阀LVC001、流量孔板FE002、流量孔板FE003、储水箱TK01和受控水箱TK02连接。
储水箱TK01上设有液位变送器LIA001，储水箱TK01通过液位变送器LIA001与控制台1连接。受控水箱TK02上设有液位变送器LIA002，受控水箱TK02通过液位变送器LIA002与控制台1连接。受控水箱TK02底部内设有电加热器HR001，电加热器HR001与控制台1连接；电加热器HR001与控制台1之间设有温度变送器TIS001控制台1与流量孔板FE002之间设有流量变送器FIC002。控制台1与流量孔板FE003之间设有流量变送器FIC003。储水箱TK01的顶部设有注水阀V004，储水箱TK01的底部设有排水阀V007，储水箱TK01的侧壁设有水箱液位指示表LI001。受控水箱TK02的侧壁设有水箱液位指示表LI002；受控水箱TK02的顶部设有安全阀RV001、压力指示表PI002、自力式调压阀PRV001和单向阀V005；受控水箱TK02的底部设有排水阀V006。储水箱TK01与泵P001之间依次设有单向阀V001、泵流量指示表FIQ001；泵P001与流量孔板FE002之间设有压力指示表PI001；流量调节阀LVC001与受控水箱TK02之间设有单向阀V002；受控水箱TK02与流量孔板FE003之间设有单向阀V003；流量孔板FE003与流量调节阀LVC002之间设有单向阀V008。
控制台1可以采用HONEYWELL控制器或SIEMENS S7-200控制器。
本实用新型提供的一种核电站仪控综合培训装置，由二个水箱TK01、TK02和管路、水泵、阀等部件组成一个封闭的工艺回路。将储水箱TK01的排水阀V006和受控水箱TK02的V007排水阀关闭，将其它阀门流量调节阀LVC001、流量调节阀LVC002、自力式调压阀PRV001、注水阀V004、单向阀V001、单向阀V002、单向阀V003、单向阀V005和单向阀V008和安全阀RV001均打开。从注水阀V004向储水箱TK01内注水。用水泵P001将储水箱TK01里的水抽到受控水箱TK02内，通过控制台1对水箱液位和抽水及回排流量的控制，使之形成一个动态的循环系统。这一动态循环有三种方式可以选择控制：a、液位变送器LIA002测量到的液位信号送至控制台1，当受控水箱TK02内低于液位设定值时，控制台1控制流量调节阀LVC001增大开度，使水泵P001从储水箱TK01抽出的水注入到受控水箱TK02内；当受控水箱TK02内超出液位设定值时，控制台1控制流量调节阀LVC001减少开度，受控水箱TK02内的水经受控水箱TK02出口流量调节阀LVC002流入储水箱TK01内，即实现单回路液位控制模式。b、受控水箱TK02的入口流量变送器FIC002测得流量送到控制台1，受控水箱TK02入口的流量超出设定时，控制台1控制泵出口流量调节阀LVC001，调节注入受控水箱TK02内的流量使其在设定范围内，来实现单回路流量控制模式。c、当受控水箱TK02内有液位增加到设定的最低值时，控制台1控制电加热器HR001对受控水箱TK02内的水加热。当受控水箱TK02内的水的水温超出设定范围30～60℃时，控制台1控制电加热器HR001停止对受控水箱TK02内的水加热，来实现单回路温度控制。d、将受控水箱TK02的液位、出入口流量信号同时送到控制台1，通过控制台1控制流量调节阀LVC001开度大小来实现模拟电站蒸发器液位的三冲量控制模式。
系统工作介质为水，设计温度0～70℃，设计压力1MPa，正常工作压力0.3MPa，流量5～50升/分。控制台1能够将该装置的工艺参数控制在以下范围内：流量控制在5～50升/分范围内，液位控制300～1500mm范围内，温度控制30～60℃(环境温度低于30℃时)范围内，压力控制0～0.5MPa范围内。控制台1通过液位变送器LIA001获取储水箱TK01的液位，控制台1通过液位变送器LIA002获取受控水箱TK02的液位，控制台1通过流量变送器FIC002获取受控水箱TK02进口的流量，控制台1通过流量变送器FIC003获取受控水箱TK02出口的流量，控制台1通过温度变送器TIS001获取受控水箱TK02的温度。
仪表压空空气通过自力式调节阀PRV00 1往受控水箱TK02顶部冲压建立覆盖气，建立受控水箱TK02和储水箱TK01之间的压差，以实现受控水箱TK02向储水箱TK01回流。受控水箱TK02顶部装有一安全阀RV001，当受控水箱TK02覆盖气压力高于安全阀RV001设定值时排气，防止受控水箱因为压力高时液位不能上升及防止控水箱超压，来实现对设备和人员的保护。
Claims (8)
1. 一种核电站仪控综合培训装置，其特征在于：它包括储水箱TK01、与储水箱TK01通过管路连通形成封闭回路的受控水箱TK02、与储水箱TK01和受控水箱TK02均连接的控制台(1)；储水箱TK01的出口依次与泵P001、流量孔板FE002、泵P001出口流量调节阀LVC001、受控水箱TK02、流量孔板FE003和受控水箱TK02出口流量调节阀LVC002的入口通过管路连通，流量调节阀LVC002的出口与储水箱TK01的进口通过管路连通，形成封闭的回路；控制台(1)分别与流量调节阀LVC001、流量孔板FE002、流量孔板FE003、储水箱TK01和受控水箱TK02连接。
2. 根据权利要求1所述的一种核电站仪控综合培训装置，其特征在于：所述的储水箱TK01上设有液位变送器LIA001，储水箱TK01通过液位变送器LIA001与控制台(1)连接。
3. 根据权利要求1所述的一种核电站仪控综合培训装置，其特征在于：所述的受控水箱TK02上设有液位变送器LIA002，受控水箱TK02通过液位变送器LIA002与控制台(1)连接。
4. 根据权利要求1或3所述的一种核电站仪控综合培训装置，其特征在于：所述的受控水箱TK02底部内设有电加热器HR001，电加热器HR001与控制台(1)连接；所述的电加热器HR001与控制台(1)之间设有温度变送器TIS001。
5. 根据权利要求1所述的一种核电站仪控综合培训装置，其特征在于：所述的控制台(1)与流量孔板FE002之间设有流量变送器FIC002。
6. 根据权利要求1所述的一种核电站仪控综合培训装置，其特征在于：所述的控制台(1)与流量孔板FE003之间设有流量变送器FIC003。
7. 根据权利要求1或2所述的一种核电站仪控综合培训装置，其特征在于：所述的储水箱TK01的顶部设有注水阀V004，储水箱TK01的底部设有排水阀V007，储水箱TK01的侧壁设有水箱液位指示表LI001。
8. 根据权利要求4所述的一种核电站仪控综合培训装置，其特征在于：所述的受控水箱TK02的侧壁设有水箱液位指示表LI002；受控水箱TK02的顶部设有安全阀RV001、压力指示表PI002、自力式调压阀PRV001和单向阀
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