压水堆核电厂一回路充排水过程中液位计变化分析

 

1　一回路液位计

　　　　一回路排水过程的水位监视手段包括RCP012MN、RCP098MN、RCP091MN、RCP300MN，各个仪表的测量对象和范围各不相同。RCP012MN测量的是稳压器水位，RCP098MN测量的是稳压器及其波动管和一回路主管道水位（简称一回路水位），RCP091MN测量的是压力容器水位（RCP090MN类似），RCP300MN测量的是一回路主管道的水位（只在M.L.O.水位运行时才用）。各水位计的显示范围详述如下：RCP012MN显示范围：13.6→23.4m，对应稳压器水位－6→3.8m；RCP098MN显示范围：8.7→20m；RCP091MN显示范围：8.50→13.35m；RCP300MN显示范围：8.55→9.29m。

　　　　RCP098MN测量范围8.7-20m(一回路底部至稳压器顶部)，一回路和堆坑充排水时可以连续测量一回路水位，当利用3PTR002PO排放一回路水时，当RCP098MN显示低于12.16m时会自动停运PTR002PO。

　　　　RCP090/091MN测量范围8.5-13.3m(一回路底部至压力壳顶部)，正常运行时处于“压力壳水位”模式，停堆降压时处于“降压水位”模式。主控室RCP524KC解锁使“反应堆压力容器卸压水位高高”RCP529KA（高于10.68m由RCP090MN触发，低于12.16m由RCP098MN触发）生效。一回路水位低于10.21m时，RCP091MN发出“反应堆压力容器卸压水位低”RCP528KA，该报警不能自动消除，水位超过10.21m时，主控室RCP523KC使其复归。

　　　　一回路排水至“环路中间水位”，需投运超声波液位计300MN，测量范围为8.55-9.29m：当水位>9.26m时发出“RCP环路液位高”RCP546KA报警；当水位<9.17m时发出“RCP环路低液位”RCP554KA报警；若需装/拆SG堵板，在主控室用RCP525KC使现场（SG旁）的声响报警器生效，若环路水位异常，喇叭报警通知装/拆SG堵板的工作人员撤离。

 

2　一回路液位计测量原理

　　　　RCP012/098/090MN的测量原理：RCP012MN上部取压管与稳压器顶部连通，下部取压管与稳压器底部连通，测量的是稳压器的水位。RCP098MN上部取压管与稳压器顶部连通，下部取压管与一回路主管道底部连通，测量的是稳压器及其波动管和一回路主管道的水位。RCP090/091MN上部取压管与压力容器顶部连通，下部取压管与压力容器底部连通，测量的是压力容器的水位。为了后面叙述方便，将RCP012MN指示值称为稳压器水位，将RCP098MN指示值称为一回路水位，将 RCP090MN 指示值称为压力容器水位。

 

3　一回路液位计在降压排水过程中的变化

　　　　RCP090MN 在一回路降压过程中的变化：一回路压力降低到大气压过程中，尽管一回路处于满水状态，RCP090MN 的读数通常会从满量程（13.35m）快速下降到 12.8m 左右。主要原因是控制棒驱动机构承压罩内的空气由于压力下降而膨胀溢出，因 RCP640VP 处于关闭状态而使空气汇集在压力容器排气管，使得 RCP090MN 读数通常在12.8m 左右。RCP090MN 读数的实际变化量取决于空气溢出的数量。

　　　　RCP098/090MN 在一回路排水过程中的变化：打开 RCP640VP 以前，稳压器水位高于压力容器顶部，在 RCP098MN 指示值下降的同时，压力容器顶部压力也相应轻微下降，压力容器顶部的空气就轻微膨胀，造成压力容器水位 RCP090MN 也有轻微下降，此时二者测量值不同。当RCP098MN 指示值已经进入RCP090MN 的量程范围内时，打开压力容器顶部排气管线，使稳压器与压力容器的气空间连通，两个气空间压力逐渐趋于一致，二者指示逐渐趋于一致。在稳压器和压力容器气空间连通后，一回路需要继续排水，而此时一回路水位已经进入稳压器波动管了。由于稳压器波动管截面积较小且进气容易（稳压器人孔在开启状态），而压力容器截面积较大且进气困难（排气管较细），因此一回路排水时，稳压器波动管内的水位比压力容器水位下降得快，即 RCP098MN 比 RCP090MN 的指示下降得快；排水流量越大，这种现象（动态偏差）越明显。一旦暂停排水，RCP098MN 读数会快速上升，RCP090MN 读数会缓慢下降，两者逐渐趋于一致。在一回路充水过程中也有类似现象，即 RCP098MN 比 RCP090MN 的指示上升得快；充水流量越大，这种现象（动态偏差）越明显。一旦暂停充水，两者逐渐趋于一致。当一回路水位低于主管道顶部时，通过主管道上部气空间将稳压器和压力容器气空间完全联通了，前面提到的 RCP090/098MN 之间的动态偏差就消失了。因此在一回路排水的动态过程中，应重点关注指示值较低的 RCP098MN，在一回路充水的动态过程中，应重点关注指示值较高的 RCP098MN。