DE2032552A1 - Verfahren zur Prüfung von Überwachungsorganen gegen Überdruck an einem Behälter - Google Patents

Description

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Aktiengesellschaft Brown,Bove.ri & Cie ,,(Baden). Schweiz

Verfahren zur Prüfung von Ueberwachungsorganen gegen Ueberdruck an einem Behälter. ·

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung von Ueberwachungsorganen gegen Ueberdruck an einem Behälter,mit zwei von τ einander unabhängigen Sicherheitssystemem zur Steuerung von hydraulisch elektromagnetisch betätigbaren Ventilen,wobei jedes der Sicherheitssysteme in Abhängigkeit von einem Drehzahlwächter und gleichzeitig von einem vom Drehzahlwächter entkoppelten Druckwächter gesteuert wird und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. . .

Die Anordnung von Druckbehältern in Wärmekraftanlagen,insbesondere zwischen den einzelnen Arbeitsstufen einer Turbinenanlage wirft die Notwendigkeit auf,solche Behälter vor unzulässigem Ueberdruck zu schützen. -Bei Wärmekraftanlagen,beispielsweise mit Siedewasserreaktoren als Heizeinrichtung sind solche Behälter entweder Wasserabscheider oder Ueberhitzer zwischen Hochdruckteil und Niederdruckteil einer Dampfturbine.

Die Sicherung eines Behälters gegen ueberdruck ist eine der vordringlichsten Aufgaben,welche vonden staatlichen Behörden verlangt wird. Mit der Entwicklung von Sicherheitseinrichtungen und den immer strengeren Vorschriften ist es notwendig geworden, diese Einrichtung auf ihre Funktionstüchtigkeit überprüfen zu können. Besonders bei der Entwicklung von radioaktiv strahlenden oder radioaktiv betriebenen Kraftwerksanlagen ist dieses Moment im verstärkten Masse anzuwenden.

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Der vorliegenden Erfinaung liegt die Aufgabe zugrunde, die voneinander unabhängigen Regelsysteme zur Sicherung des Behälters gegen Ueberdruck während des Betriebes zu prüfen, ohne dass die Dampfturbinenanlage in ihrer Leistung gedrooseit oder sogar abgeschaltet werden muss,bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Sicherungs- und Regelsystems der Dampfturbine und des Behälters.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst,dass jeweils eines der die Ueberwachungsorgane gegen Ueberdruck: steuerenden Sicherheitssysteme an ein unabhängig von den Sicherheitssystemen betriebenes Prüfsystem anschliessbar ist, welches hydraulisch elektromagnetisch steuerbar ist,wodurch die Druck- und Drehzahlwächter auf ihre Funktionstüchtia^eit überprüfbar sind,und dass das parallelbestehenae zweite Sicherheitssystem während der Ueberprüfung der Ue'oerwachungsorgane des ersten Sicherheitssystems die Sicherheitsregelung der Turbinenanlage durchführt.

Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein an parallelgeschaltete Sicherheitssysteme der Ueberwachungsorgane angeschlossenes Prüfsystem,bestehend aus einem von Steürrelais und Ventilen betätigbaren Trennschiebbr, welcher direkt mit den Sicherheitssystemen verbunden ist,und einem bei Prüfzustand zuschaltbaren Druckprüfsystem mit höherem Druckniveau als jenes des Zwischendampfes.

Die Vorteile nach der Erfindung ergeben sieh aus der dauernden Ueberwachung des Druckbehälters während des Betriebes,wobei die zweifache Sicherheit jederzeit gev.'ährleistet ist, da selbst bei Ueberprüfung der Ueberwachungs - oder Steuerorgane des einen Sicherheitssytemes die Regelfähigkeit und Ueberwachung der Kraftwerksanlage aufrechterhalten bleibt .

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Der sich aus dem doppelten Sicherheitssystem und der Kontrolle ergebende Vorteil des We£x"älls von Breeh::iatten,Sicherneits-Ventilen und entsprechenden Leitungen an überdruckgefähröcten Druckbehältern,wird von wirtschaftlicher wie technischer Seite begrüsst,da einerseits die Herstellungskosten stark herabgesetzt werden und die bis lang eingeschränten Raum und -Platz-. Verhältnisse günstiger gestaltet werden können. Bei Siedewasserreaktoren führt der Dampf radioaktiv- strahlende Teilchen mit sich und darf daher nicht in die Atmosphäre abgeblasen werden. Aus diesen Gründen ist es von Vorteil,das vorliegende Ueberwachungssystem mit dem Prüfverfahren anzuwenden, da hiedurch ein Ablass des dampfes vollständig vermieden .werden kann. Somit ist auch die Gefahr der radioaktiven Verseuchung gebannt.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert, die ein Schema des doppelten Sicherheitssystemes und des daran angeschlossenen Prüfkreislaufes darstellt.

Eine Heizeinrichtung !,die beispielsweise einen Siedewasserreaktor darstellt,wird über eine Frischdampfleitung .2.mit dem Hochdruckteil 3 der Turbine verbunden. Der Abdampf der Hocharucvcstufe 2 wird über die Zwischendampf leitung 4- dem NiederdruCxCteilder Turbine zugeführt. Der Abdampf wird durch die Leitung 11 in den Kondensator 12 eingeleitet,wonach das Kondensat in die Heizeinrichtung 1 rückführbar ist.An der verlängerten Turbinenwelle lOjdie durch eine strichpunktierte Doppellinie symbolisch dargestellt ist,sind die Drehzahlwächter 8 und 9 angebracht.

In der Zwischendampfleitung 4 ist der Wasserabscheider 6 vorgesehen, welcher gegen inneren Ueberdruck geschützt werden soll. Zur Durchführung der Schutzmassnahtaen sind das Schnellschlussventil 14 in der Frischdampfleitung 2 und das Schnellschlussventil 13 in der Zwischendampfleitung 4 vorgesehen,wobei beide Schnellschlussventile IJ, 14 Drucköl über- die Leitung 15 versorgt; werden.

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Das Drucköl wird durch die Leitung 18 zugeführt und kann durch die Leitung 19 wieder abfliesseu.

Zur Drucklossteuerung bzw. zum Schliessen der Ventile 13,14 werden einerseits Blenden 16 in der Abspeiseleitung 18 und anderseits ein Steuerventil 17 mit Rückführung in der Abflussleitung 19 untergebracht. Das Steuerventil 17 mit Rückführung ist gleichzeitig über die Leitung 2o mit dem Sicherheitssystem 21a und mit dem Sicherheitssystem 21b verbunden,welche parallelgeschaltet sind,, Die Sicherheitssysteme 21a,21b sind mit den Anspeiseleitungen 22a und 22b versehen,in welche Blenden 34a bzw. 34b zur Einstellung des Druckes angeordnet sind.

Die in der Beschreibung und in der Zeichnung genannten Indisi der Bezugszeichen sind derart ausgerichtet,dass gleichartige Indizi dem mit gleichem Index gekennzeichneten Sicherheitssystem 21a bzw.21b zugeordnet sind. Eine Ausnahme wurde hierbei nur bei den zu prüfenden Geräten (Druckwächter oder Drehzahlregler) gemacht,um die unterschiedlichen Funktionen zu verdeutlichen.

Die beiden Sicherheitssysteme 21a,21b sind in weiterer Folge mit dem jeweils einem Sicherheitssystem zugeordneten Druckwächter 24 oder 25 verbunden,und zwar¹, die von den Druckwächter anhängig steuerbaren Sperrventile 26a und 26b,welche in den Leitungen bzw.22b untergebracht sind. ..%■*.-■;.■->·.·■ Eine weitere Verbindung besteht von den einzelnen·= iparallelgeschalteten Sicherheitssysteme 21a,21b zu den genannten· Drehzahlwächter 8 und 9 über die von diesen abhängig steuerbaren Sperrventile 33a und 33b,welche ebenfalls zur Steuerung der Sicherheitssysteme 21a bzw. 21b in den Abflussleitungen 23 angeordnet sind.

Die Druckwächter 24 bzw. 25 sind neben der Verbindung mit den Sicherheitssystemen 21a bzw.21b über die Ueberwachungs- · leitungen 27a bzw. 27b die Zwischendampfleitung 4 angeschlossen.

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Dadurch ist es möglich den in der Zwischendampfleitung 4 herrschenden Dampfdruck dauernd zu überwachen. Um jedoch eine Prüfung der Druckwächter 24,25 vornehmen zu können ,ist es notwendig,die Druckwächter 24,25 mit einem System höheren Druckes in Verbindung zu bringen. Dazu werden die Blenden 29a und 29b in die Ueberwachungsleitung 27a,27b eingebaut, die einen vomZwischendampf weitgehend unabhängigen Druckaufbau zwischen den Druckwä'chtern 24 oder 25 und den zweiten Blenden 28a oder 28b erlauben.

In den Verbindungsleitungen JIa bzw.31b sind die erwähnten Blenden 28a bzw. 28b vorgesehen,die eine wahlweise , Ab- oder Zuschaltung des höheren Druekniveausysteras 32 mittels des Schiebers 3oa oder 3ob erlauben.

Um die Regelbarkeit des den Druckwächtern 24,25 zugeführten.

Druckes zu gewährleisten,sind in den Zuführungsleiturigen y±a.

bzw. JIb mechanisch oder hydraulisch regelbare Schieber 3oa bzw„>0c vorgesehen.

Durch diese Einrichtung ist es nunmöglich,die Druckwächter 24 bzw. 25 auf ihre Funktionstüchtigkeit zu überprüfen,ohne eine Abschaltung der Ueberwachung bzw. des Sicherheitssystemes vornehmen zu müssen. Die Ueberprüfung der Drehzahlwächter 8 und wird in herkömlicher Weise durchgeführt,die wegen ihrer dauerndem Verwendung nicht näher beschrieben zu werden braucht.

Um die Druckwächter bzw. Drehzahlwächter einzeln und innerhalb des jeweils zugeordneten Systems prüfen zu kÖnnen,ist es ferner notwendig,die parallelgeschalteten Sicherheitssysteme 21a und 21b voneinander zu trennen. Zu diesem Zweck wird ein Trennschieber 43 in die Sicherheitssysteme 21a,21b eingebaut, welcher über eine Schubstange 4o und Kolben 42a, 4-2b In hydraulischer Abhängigkeit steuerbar ist. Dazu sind Steuerrelais 39a und 39b dem zum jeweiligen Sicherheitssystem 21a oder 21b gehörenden Kolben 42a bzw. 42b zugeordnet,welche mit den Ventiltellern 4la und 4lb starr verbunden sind. Die Ventillteller 4la bzw, 41b sind unmittelbar in den Regelkreisläufen 21a bzw. 21b angeordnet und beeinflussen den in diesen

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herrschenden Zustand nur bei rrüfung der Ueberwachungsorgane (Drehzahlwächter 8,9 und Druckwächter 24,25).

Bei Erregung des Steuerrelais 39a wird die Druckmittelleit;un~ 55a durch Schliessen des Ventils 36a gesperrt. Gleichzeitig wird das vom Steuerrelais 39a ebenso anhängige Ventil 37b in der Abflussleitung 38a geöffnet,so dass beispielsweise das Hy.drauliköl abfliessen kann und das System drucklos wird. Der Steuerkolben 42a,welcher federbelastet ist,wird daher den TrennschieberJcn eine Verschlussteilung der Leitung2o bringen. Der gleiche Steuervorgang kann von dem Steuerrelais 39b ausgelöst werden,wobei dann die Verschiebung des Trennsohieoerb in entgegengesetzter Richtung erfolgt.

Der Vorgang zur Ueberprüfung der Druckwächter 24,25 und Drehzahlwächter 8 und 9 wird nunmehr in seinen Arbeitsschritten beschrieben.

Um das Sicherheitssystem 21a zu prüfen wird das Steuerrelais 39a erregt und durch den vorbeschriebenen Vorgang der Trennschieber 43 verschoben,d.h. über die Schubstange 4o und den Kolben 42a wird der Ventilteller 4la so weit verschoben bis die Zuführung 2o zum Sicherheitssystem 21a abgetrennt ist. Danach wird der Drehzahlwächter 8,welcher dem abgetrennten System21a angeschlossen ist auf seine Punktionstüchtigkeit überprüft,indem die Masse der Fliehgewichte permanent erhöht wird,so dass das Sperrventil 33a zum Ansprechen kommt und den Abfluss 21a freigibt.

Zur Ueberprüfung des Druckwächters 24 wird der Motorschieber 30a allmählich geöffnet,so dass dem Druckwächter 24 das Druckmittel höheren Niveaus zuführfrar wird* Der Motorschieber 3oa wird so lange "geöffnet,bis der Druck eine Grosse erreicht,wo der'Druckwächter 24 anspricht und das Sperrventil 26a öffnet,also das Ueberwachungsorgan ein Signal abgibt,welches die Gefahr für den Wasserabscheider

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6 angezeigt.· ^;

Die Ueberj.rufun-g des Sicherheitssystemes 21 c,kann durch Schliessen des Mototschiebers 3oa in einfacher Weise beendet werden,wobei der Druckwächter 24a das Sperrventil 26a den Befehl zur Sperrung der Abflussleitung 23 abgibt. .Ferner wird durch Aufbau des Druckes in der Druckleitung 35a der Trennschieber hj .in seine Ruhe- oder Anfangslage rückgestellt,wodurch das Prüfsystem völlig ausgeschaltet wird.. Das Sicherheitssystem 21b wird durch den Vorgang überprüft, nur das der Trennschieber 4jj in entgegengesetzter Richtung bewegt wird,wonach sich der Vorgang in gleicher Reihenfolge der Arbeitsschritte wiederholbar ist.

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Claims (1)

1. Patentansprü cn e

   druck an einem Behälter, mit zwei voneinander unabhängigen Sicherheitssystemen zur Steuerung von hydraulisch elektromagnetisch betätigbaren Ventilen, wobei jeder der Regeisysteme in Abhängigkeit von einem Drehzahlwächter und gleichzeitig von einem von einem Drehzahlwächter und gleichzeitig von einem vom Drehzahl" wächter entkoppelten Druckwächter gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass eines der die Ueberv/achungsorgane .gegen Heberdruck steuernden Sicherheitssysteme an ein unabhängig von den Sicherheitssystemen betriebenes Prüfsystem anschliessbar ist, welches hydraulisch elektromagnetisch stexierbar ist, wodurch die Druck- und Drehzahlwächter auf ihre Funktionstüchtigkei⁴: überprüfbar sind, und dass das parallel bestehende zweite Sicherheitssystem während der Ueberprüfung der Ueberwachungsorgane des ersten Sicherheitssystems die Sicherheitsregelung der Turbinenanlage durchführt.

   2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein an paralelgeschaltete Sicherheitssysteme der Ueberwachungsorgane angeschlossenes Prüfsysteme bestehend aus einem von Steuerrelais und Ventilen betätigbaren Trennschieber, welches direkt mit den Sicherheitssystomen verbunden ist -und einem bei Prüfzustand zuschaltbaren Druekprüfsystem mit höherem Druckniveau als jenes des Zwiscbendampfes,

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   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an beide vom Druck des Zwischendampfes und der Drehzahl der Tur~ binenwelle übersteuerten Sicherheitssysteme zur Ueberprüfung ausklammert, während das zweite Sicherheitssystem die Uebcrwachung weiter ausübt.

   4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfung der Druckwächter durch direkten Druckvergleich erfolgt, wobei das höhere Druckniveau ansteigend zugeführt, wird.

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