DE3042951C2 - Verfahren zum Ansteuern eines Ventils an druckbelasteten Anlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft, ein Verfahren zum Ansteuern eines Ventils an druckbelasteten Anlagen, in denen unterschiedliche Druckänderungsgeschwindigkeiten auftreten, wobei das öffnen und/oder Schließen des Ventils bei Erreichen eines vorgegebenen Druckwertes erfolgt

Ein derartiges Verfahren ist aus der Seite 16 der Druckschrift Nr. D BBR 30050 D »Nukleare Dampferzeugungsanlage mit Babcock-Dructwasserreaktor« des Anmelders bekannt. Dort wird ein Abbiasesystem für einen Druckwasserreaktor beschrieben, der aufgrund von Betriebstransienten zwangsläufig unterschiedliche Druckänderungsgeschwindigkeiten aufweist. Bei Erreichen eines zuläs-.gen Druckes sprechen die Abblase- und Sicherheitsventile an.

Bei derartigen technischen Anlagen und Systemen ist es jedoch nicht auszuschließen, i^ß bei größeren Druckänderungsgeschwindigkeiten ein unerwünschtes Überschwingen des zulässigen Systemdruckes auftritt. Zur Vermeidung des Überschwingens könnte man ein Ventil einer solchen Anlage derart ansteuern, daß es generell vor Erreichen der zulässigen Druckwerte öffnet bzw. schließt.

Diese Fahrweise hätte den Nachteil, daß auch bei geringer Druckänderungsgeschwindigkeit das Ventil bereits unterhalb des vorgegebenen Druckwertes ansprichl. obwohl in einem solchen Fall möglicherweise durch andere Maßnahmen der Druck unterhalb der zulässigen Druckgrenze gehalten werden kann. Ist das Ventil z. B. ein Sicherheitsventil in einer großtechnischen Anlage, so verursacht das unnötige Ansprechen unter Umständen einen erheblichen Produktionsausfall.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Ansteuern eines Ventils für Anlagen der eingangs genannten Art anzugeben, mit dessen Hilfe ein Überschwingen des Druckes bei gleichzeitiger Reduzierung der Ansprechhäufigkeit des Ventils vermieden wird.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Istdruck und die Druckänderungsgeschwindigkeit der Anlage ermittelt werden und daß der das Öffnen oder Schließen des Ventils bewirkende Druckwert in Abhängigkeit von dem Istdruck und der Druckänderungsgesehwindigkeit gebildet wird.

Bei großen Druckänderungsgeschwindigkeiten wird der Druckwert zum Auslösen eines Schließ- oder Öffnungsvorganges niedriger gewählt als bei kleinen Druckänderungsgeschwindigkeiten. Ein Überschwingen der zulässigen Druckwerte wird ebenso verhindert, wie ein zu frühes und damit unnötiges Ansprechen der Ventile.

Anhand der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Schaubiider wird das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben.

Mit dem ersten Beispiel soll anhand des Schaubildes 1 die Anwendung des Verfahrens für ein Abblase- oder Sicherheitsventil beschrieben werden. Eine dem Ventil vorgeschaltete Druckmeßstelle ermittelt in der zu überwachenden Anlage den Istdruck, und eine Rechenschaltung die Druckänderungsgeschwindigkeiten, die in diesem Beispiel einem Druckanstieg entsprechen. Als vorgegebener Druckwert, bei dem das Abblase- oder Sicherheitsventil ansprechen muß, werden 165 bar angenommen. Der Istdruck, oberhalb dessen die Ansteuerung von der Druckänderungsgeschwindigkeit abhängt, -soll 160 bar betragen. Als Druckänderungsgeschwindig-

kcit, bei der ein gefährliches Überschwingen des Drukkes eintreten kann, wird 1 bar/s zugrundegelegt. Sinkt der Druck in der zu überwachenden Anlage unter 155 bar, erfolgt das Schließen des Abblase- oder Sicherheitsventils. Eine Auswahllogik wird bei gemeinsamem Auftreten der Kriterien »Druck größer als 160 bar« und »Druckänderungsgeschwindigkeit größer als 1 bar/s« das öffnen des Ventils freigeben. Das frühzeitige Öffnen des Ventils verhindert ein Überschwingen des Druckes auf Werte oberhalb des vorgegebenen Druckwertes von 165 bar. Bei dieser »langsamen« Druckänderung können vor Erreichen des vorgegebenen Druckwertes von 165 bar anlagenspezifische Maßnahmen eingeleitet werden, die eine Druckabsenkung einleiten und das Ansprechen des Abblase- oder Sicherheitsventils verhindern. Im Bedarfsfall kann die Meßwerterfassung mehrfach erfolgen. Die Kriterien v/erden dann über Auswahllogiken wie z. B. 1 von 2 oder 2 von 3 gebildet.

Das zweite Beispiel zeigt anhand des Schaubildes 2 eine gestufte Wahl der Auslösewerte, wodurch eine verfeinerte Anpassung an die auftretenden Druckanstiegstrar.sienten möglich ist. Wegen des besseren Verständnisses wird von denselben Druckwerten wie beim ersten Beispiel ausgegangen. Diese Werte sind selbstverständlich nur beispielhaft zu sehen und bei der Anwendung des Verfahrens anlagenspezifisch festzulegen. Bei den logischen Und-Verknüpfungen nach dem Schaubild 2 ist einer großen positiven Druckänderungsgeschwindigkeit ein niedriger Druckwert als Kriterium zugeordnet. So wird bei einer Druckänderungsgeschwindigkcät von weniger als 0,5 bar/s das Abblase- oder Sicherheitsventil erst bei Überschreiten des vorgegebenen Druckwertes von 165 bar geöffnet. Ist die Druckänderungsgeschwindigkeit größer als 0,5 bar/s so wird das Ventil nach Überschreiten eines Druckes von 163 bar geöffnet.

Oberhalb einer Druckänderungsgeschwindigkeit von 0,8 bar/s beträgt der auslösende Druck 162 bar und oberhalb 1 bar/s 161 bar.

Anhand des dritten Beispiels soll mit Schaubild 3 die Anwendung des Verfahrens zur Ansteuerung des Schließvorganges eines Ventils beschrieben werden. Bei zu schnellem Druckabfall muß das Ventil bereits oberhalb des vorgegebenen Druckwertes von 155 bar schließen, um einen unerwünschten Druckabfall zu vermeiden. Bei einem Druckabfall von weniger als —0,4 bar/s (negative Druckänderungsgeschwindigkeit) wird nach Unterschreiten des vorgegebenen Druckwertes von 155 bar das Ventil geschlossen. Bei einer Druckänderungsgeschwindigkeit von —0,4 bis —0,6 bar/s wird über die Auswahllogik bereits bei einem Druckwert von 157 bar der Schließvorgang des Ventils eingeleitet. Weist die Druckänderungsgeschwindigkeit Werte zwischen —0,6 und —0,8 bar/s auf, wird das Ventil bei 159 bar und bei solchen von —0,8 bis —1 bar/s wird es

bei 161 bar geschlossen.

Das vierte Beispiel zeigt mit dem Schaubild 4 die Anwendung des Verfahrens zur Ansteuerung des Druckhalter-Sprühsystems eines Druckwasserreaktors.

Ist die Druckänderungsgeschwindigkeit kleiner als 1 bar/s, so wird das Ventil bei 150 bar geöffnet. Bei einer Druckänderungsgeschwindigkeit größer als 1 bar/s wird durch Und-Verknüpfung mit diesem Wert das Sprühventil bereits bei Oberschreiten des Druckwertes von 147 bar zum Öffnen angesteuert. Das Ventil wird in diesem Beispiel ohne Einsatz der Auswahllogik bei 135 bar geschlossen.

Mit dem erfindungsgeniäßen Verfahren läßt sich das Ansteuern von Ventilen an Anlagen mit unterschiedlichen Druckänderungsgeschwindigkeiten auf einfache und sichere Weise durchführen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Ansteuern eines Ventils an druckbelasteten Anlagen, in denen unterschiedliche Druckänderungsgeschwindigkeiten auftreten, wobei das öffnen und/oder Schließen des Ventils bei Erreichen eines vorgegebenen Druckwertes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Istdruck und die Druckändemngsgeschwindigkeit der Anlage ermittelt werden und daß der das öffnen oder Schließen des Ventils bewirkende Druckwert in Abhängigkeit von dem Istdruck und der Druckänderungsgeschwindigkeit gebildet wird.