CN202749098U - 核电站控制棒位置传感器检测装置 - Google Patents

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戴波
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宋斌
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刘晓琼
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Abstract

本实用新型公开了一种核电站控制棒位置传感器检测装置和检测方法，其属于核电站控制棒位置传感器检测、故障原因分析的工具及方法，通过PLC控制系统、温度控制系统、压力控制系统、电气参数测量系统、报警系统实现对压力容器压力、温度控制，模拟控制棒位置传感器工作工况，在对电气参数变化趋势分析的基础上判断是否存在潜在故障，并可分析故障控制棒位置传感器的故障原因和形成机理，完成核电站控制棒位置传感器检测和故障原因分析，提高核电站运行安全性和经济效益。

Description

核电站控制棒位置传感器检测装置
技术领域
本实用新型属于核电站控制棒位置传感器检测、故障原因分析的装置。
背景技术
目前国内对核电站控制棒位置传感器检测尚无有效手段，传统的冷态检测方法存在一定的局限性，只能检测出位置传感器已经出现的故障，而无法检测位置传感器在温度、压力工况下才表现出来的潜在故障。
实用新型内容
本实用新型使位置传感器从冷态检测扩展到模拟反应堆温度、压力工况下检测，同时增加了故障形成机理分析，尽可能降低位置传感器存在隐患的可能性，提高核电站运行的安全性和经济效益。
本实用新型的实现方案如下：核电站控制棒位置传感器检测装置，包括用于检测控制棒的位置传感器，位置传感器连接有电气参数测试仪；还包括首尾依次连通的高点放气阀、双向导向筒、压力容器、电动截止阀、安全注射泵、水箱、安全阀；其中，压力容器通过泄压阀与水箱导通，且泄压阀、压力容器、电动截止阀它们三者通过三通管互相连通，该三通管还安装有压力变送器；还包括用于控制高点放气阀、电动截止阀、安全注射泵、安全阀、泄压阀、压力变送器的PLC控制系统；所述PLC控制系统与电气参数测试仪连接。
所述压力容器外径套装有加热元件和加热元件支撑层，还包括温度传感器，该温度传感器延伸进压力容器内部、并采集压力容器内部的温度数据；且加热元件和温度传感器均与PLC控制系统连接、并与PLC控制系统构成温度控制系统。
所述压力容器外径还套装保温层，所述加热元件和加热元件支撑层均位于压力容器和保温层之间。
温度传感器的数目为3个，分别位于压力容器的上部区域、中部区域、下部区域。
还包括组合式台架，所述双向导向筒、压力容器、水箱均安装在组合式台架上。
PLC控制系统还连接有声光报警器。
PLC控制系统还连接有打印机。
PLC控制系统还连接有触摸屏。
基于上述描述，可以看出本实用新型由组合式台架、压力容器、双向导向筒、PLC控制系统、温度控制系统、压力控制系统、电气参数测量系统、报警系统等组成，能同时具备冷态检测、模拟工况检测、故障原因分析等功能。
通过增加PLC控制系统，并与用于降压或升压的设备组成一个压力控制系统，即，压力控制系统通过PLC控制系统控制压力变送器、泄压阀、电动截止阀、安全注射泵、安全阀、高点放气阀实现“冷态压力容器注水”、“冷态压力容器排水”、“压力容器加压”、“压力容器泄压”； “压力容器加压”过程实现时，PLC控制系统通过控制泄压阀、安全阀、电动截止阀、安全注射泵实现对系统压力的三级控制，确保系统压力安全。双向导向筒可以满足压力容器在温度、压力影响下径向和轴向尺寸变化的需求。
同时，仅仅采用压力工况进行测定和控制是不够的，为了更加的匹配整个工况的检测和控制，本实用新型还进一步的增加了温度控制系统用于温度工况的检测和控制；温度控制系统通过PLC控制系统、加热元件、温度传感器实现“压力容器升温”、“压力容器降温”； 当温度过低时，通过温度传感器的检测，将温度数据传回到PLC控制系统，通过PLC控制系统的调节，使得加热元件启动，进行加热；当温度过高时，通过温度传感器的检测，将温度数据传回到PLC控制系统，通过PLC控制系统的调节，使得加热元件停止，进行降温处理。
报警系统在温度或压力超过设定值时，自动切除相应执行设备并通过PLC控制系统控制声光报警器启动实现声光报警。电气参数测量系统通过PLC控制系统控制电气参数测试仪以实现对位置传感器电气性能变化趋势的实时在线监测。通过PLC控制系统控制打印机打印电气参数测量系统检测数据， 
声光报警器、PLC控制系统、打印机、电气参数测试仪同时安装在操控箱内，他们和相应的相应执行设备之间用管道和电缆连接贯通。
PLC控制系统控制温度控制系统和压力控制系统进行各种调节后，然后通过电气参数测试仪得到位置传感器在模拟工况下的电气参数变化趋势以判断位置传感器是否存在故障，如存在故障则通过解体检查确定其故障原因，通过材料分析确定其故障形成机理。
本实用新型的优点在于：本实用新型可通过将装置分解运到检测现场，组装、调试检测装置后模拟反应堆温度、压力工况，检测位置传感器在模拟工况下的电气参数变化趋势以判断位置传感器是否存在故障，如存在故障则通过解体检查确定其故障原因，通过材料分析确定其故障形成机理。
附图说明
图1为本实用新型组合式台架部分的示意图。
图2为图1中I处放大图。
图3为操控箱体示意图。
图中的标号分别表示为：1、高点放气阀；2、双向导向筒；3、安全阀；4、组合式台架；5、温度传感器；6、保温层；7、加热元件；8、加热元件支撑层；9、压力容器；10、压力变送器；11、泄压阀；12、电动截止阀；13、安全注射泵；14、水箱；15、声光报警器；16、PLC控制系统；17、打印机；18电气参数测试仪。
具体实施方式
实施例一
如图1、2、3所示。
下面结合附图对本实用新型的内容进一步描述。
温度控制系统的实现是通过PLC控制系统16控制加热元件7和温度传感器5，以实现“压力容器升温”、“压力容器降温”。
压力控制系统的实现是通过PLC控制系统16控制压力变送器10、泄压阀11、电动截止阀12、安全注射泵13、安全阀3、高点放气阀1实现“冷态压力容器注水”、“冷态压力容器排水”、“压力容器加压”、“压力容器泄压”。
如图1所示，核电站控制棒位置传感器检测装置，包括用于检测控制棒的位置传感器，位置传感器连接有电气参数测试仪18；还包括首尾依次连通的高点放气阀1、双向导向筒2、压力容器9、电动截止阀12、安全注射泵13、水箱14、安全阀3；其中，压力容器9通过泄压阀11与水箱14导通，且泄压阀11、压力容器9、电动截止阀12它们三者通过三通管互相连通，该三通管还安装有压力变送器10；还包括用于控制高点放气阀1、电动截止阀12、安全注射泵13、安全阀3、泄压阀11、压力变送器10的PLC控制系统16；所述PLC控制系统16与电气参数测试仪18连接。
如图2所示，压力容器9外径套装有加热元件7和加热元件支撑层8，还包括温度传感器5，该温度传感器5延伸进压力容器9内部、并采集压力容器9内部的温度数据；且加热元件7和温度传感器5均与PLC控制系统16连接、并与PLC控制系统16构成温度控制系统。压力容器9外径还套装保温层6，所述加热元件7和加热元件支撑层8均位于压力容器9和保温层6之间。温度传感器5的数目为3个，分别位于压力容器9的上部区域、中部区域、下部区域。
如图1、2、3所示，还包括组合式台架4，所述双向导向筒2、压力容器9、水箱14均安装在组合式台架4上。PLC控制系统还连接有声光报警器15。PLC控制系统还连接有打印机17。PLC控制系统还连接有触摸屏。
通过增加PLC控制系统16，并与用于降压或升压的设备组成一个压力控制系统，即，压力控制系统通过PLC控制系统16控制压力变送器10、泄压阀11、电动截止阀12、安全注射泵13、安全阀3、高点放气阀1实现“冷态压力容器注水”、“冷态压力容器排水”、“压力容器加压”、“压力容器泄压”； “压力容器加压”过程实现时，PLC控制系统16通过控制泄压阀11、安全阀3、电动截止阀12、安全注射泵13实现对系统压力的三级控制，确保系统压力安全。双向导向筒2可以满足压力容器在温度、压力影响下径向和轴向尺寸变化的需求。
同时，仅仅采用压力工况进行测定和控制是不够的，为了更加的匹配整个工况的检测和控制，本实用新型还进一步的增加了温度控制系统用于温度工况的检测和控制；温度控制系统通过PLC控制系统16、加热元件7、温度传感器5实现“压力容器升温”、“压力容器降温”； 当温度过低时，通过温度传感器的检测，将温度数据传回到PLC控制系统，通过PLC控制系统的调节，使得加热元件7启动，进行加热；当温度过高时，通过温度传感器的检测，将温度数据传回到PLC控制系统，通过PLC控制系统的调节，使得加热元件7停止，进行降温处理。
报警系统在温度或压力超过设定值时，自动切除相应执行设备并通过PLC控制系统16控制声光报警器15启动实现声光报警。电气参数测量系统通过PLC控制系统16、电气参数测试仪18实现对位置传感器电气性能变化趋势的实时在线监测。通过PLC控制系统16控制打印机17打印电气参数测量系统检测数据， 
声光报警器、PLC控制系统、打印机、电气参数测试仪同时安装在操控箱内，他们和相应的相应执行设备之间用管道和电缆连接贯通。
PLC控制系统控制温度控制系统和压力控制系统进行各种调节后，然后通过电气参数测试仪得到位置传感器在模拟工况下的电气参数变化趋势以判断位置传感器是否存在故障，如存在故障则通过解体检查确定其故障原因，通过材料分析确定其故障形成机理。
下面结合附图1，进一步说明位置传感器在模拟工况下的一种检测方法：
A． 位置传感器安装于压力容器9内，启动并设置PLC控制系统16控制参数；
B． PLC控制系统16执行“冷态压力容器注水”、“冷态压力容器排水”：通过控制高点放气阀1、泄压阀11、电动截止阀12、安全注射泵13将水箱14中的水注入压力容器9或者将压力容器9中的水排放至水箱14； 
C． PLC控制系统16通过控制加热元件7实现 “压力容器升温”、“工况保持”、“压力容器降温”；
D． PLC控制系统16通过控制泄压阀11、电动截止阀12、安全注射泵13实现“压力容器加压”、“工况保持”、“压力容器泄压”；
E．  在压力容器升温、加压、工况保持、降温、泄压的过程中，PLC控制系统通过电气参数测试仪18实时在线检测位置传感器电气参数变化趋势；
F．  PLC控制系统16通过控制声光报警器15实现系统温度、压力报警；通过控制打印机17打印电气参数测量系统检测数据；
G． 对在模拟工况下电气参数检测异常的位置传感器进行解体检查和材料分析，以确定其故障原因及形成机理。
核电站控制棒位置传感器安装于本检测装置上，安装位置传感器检测方法，对需检测的位置传感器进行检测，提早发现潜在隐患，并可分析故障原因及其形成机理。
通过PLC控制系统、温度控制系统、压力控制系统、电气参数测量系统、报警系统实现对压力容器压力、温度控制，模拟控制棒位置传感器工作工况，在对电气参数变化趋势分析的基础上判断是否存在潜在故障，并可分析故障控制棒位置传感器的故障原因和形成机理，完成核电站控制棒位置传感器检测和故障原因分析，提高核电站运行安全性和经济效益。
如上所述，则能很好的实现本实用新型。

Claims (8)

1.核电站控制棒位置传感器检测装置，其特征在于：包括用于检测控制棒的位置传感器，位置传感器连接有电气参数测试仪（18）；还包括首尾依次连通的高点放气阀（1）、双向导向筒（2）、压力容器（9）、电动截止阀（12）、安全注射泵（13）、水箱（14）、安全阀（3）；其中，压力容器（9）通过泄压阀（11）与水箱（14）导通，且泄压阀（11）、压力容器（9）、电动截止阀（12）它们三者通过三通管互相连通，该三通管还安装有压力变送器（10）；还包括用于控制高点放气阀（1）、电动截止阀（12）、安全注射泵（13）、安全阀（3）、泄压阀（11）、压力变送器（10）的PLC控制系统（16）；所述PLC控制系统（16）与电气参数测试仪（18）连接。
2.根据权利要求1所述的核电站控制棒位置传感器检测装置，其特征在于：所述压力容器（9）外径套装有加热元件（7）和加热元件支撑层（8），还包括温度传感器（5），该温度传感器（5）延伸进压力容器（9）内部、并采集压力容器（9）内部的温度数据；且加热元件（7）和温度传感器（5）均与PLC控制系统（16）连接、并与PLC控制系统（16）构成温度控制系统。
3.根据权利要求2所述的核电站控制棒位置传感器检测装置，其特征在于：所述压力容器（9）外径还套装保温层（6），所述加热元件（7）和加热元件支撑层（8）均位于压力容器（9）和保温层（6）之间。
4.根据权利要求2所述的核电站控制棒位置传感器检测装置，其特征在于：温度传感器（5）的数目为3个，分别位于压力容器（9）的上部区域、中部区域、下部区域。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的核电站控制棒位置传感器检测装置，其特征在于：还包括组合式台架（4），所述双向导向筒（2）、压力容器（9）、水箱（14）均安装在组合式台架（4）上。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的核电站控制棒位置传感器检测装置，其特征在于：PLC控制系统还连接有声光报警器（15）。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的核电站控制棒位置传感器检测装置，其特征在于：PLC控制系统还连接有打印机（17）。
8.根据权利要求1-4中任意一项所述的核电站控制棒位置传感器检测装置，其特征在于：PLC控制系统还连接有触摸屏。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103400615A (zh) * 2013-08-18 2013-11-20 中广核工程有限公司 棒位指示器
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