《核電廠可燃氣體監(jiān)測與控制系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)導(dǎo)則》

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備案號：0083-2018NB

中華人民共和國能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

NB/TXXXXX—XXXX

核電廠可燃氣體監(jiān)測與控制系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)

導(dǎo)則

Technicalguidelineofcombustiblegasmonitoringandcontrolsystem

commissioningfornuclearpowerplant

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（征求意見稿）

（本稿完成日期：2019年6月1日）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

國家能源局發(fā)布

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I

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核電廠可燃氣體監(jiān)測與控制系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)導(dǎo)則

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了壓水堆核電機組安全殼內(nèi)可燃氣體監(jiān)測與控制系統(tǒng)的調(diào)試方法、試驗要求和驗收準(zhǔn)

則。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于壓水堆核電機組安全殼內(nèi)可燃氣體監(jiān)測與控制系統(tǒng)調(diào)試工作。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

NB/T20145核電廠調(diào)試試驗程序和報告編寫規(guī)范

GB/T25739核電廠閥門調(diào)試技術(shù)導(dǎo)則

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

氫氣監(jiān)測系統(tǒng)hydrogenmonitoringsystem

對安全殼內(nèi)大氣中氫濃度進行連續(xù)監(jiān)測的系統(tǒng)。

3.2

消氫系統(tǒng)hydrogencombiningsystem

通過催化劑使氫氣和氧氣發(fā)生化合反應(yīng)或主動點火使氫氣燃燒的手段，降低安全殼內(nèi)氫氣濃度的系

統(tǒng)。

3.3

氫氣混合系統(tǒng)hydrogenmixingsystem

利用自然機理的混合方式，使安全殼大氣充分混合，防止安全殼內(nèi)可接近區(qū)域和不可接近區(qū)域發(fā)生

可燃或爆燃危險的系統(tǒng)。

3.4

催化板catalyticplate

含有催化劑成分的薄板，使氫氣和氧氣在常溫下發(fā)生化合反應(yīng)的部件。

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3.5

再生regeneration

當(dāng)催化板氫復(fù)合效率試驗不滿足要求時，通過吹掃、加熱催化板等措施恢復(fù)其效率的過程。

4可燃氣體監(jiān)測系統(tǒng)調(diào)試

4.1氫氣傳感器試驗

氫氣傳感器須遵照供應(yīng)商調(diào)試手冊執(zhí)行，包括但不限于如下內(nèi)容：

——分別在3個氫氣濃度下（氫氣與氮氣混合氣），對氫氣傳感器進行校驗：

30%體積分?jǐn)?shù)；

20%體積分?jǐn)?shù)；

0%體積分?jǐn)?shù)（純氮氣）。

——將氣體分析模塊預(yù)熱至120±5℃，待溫度穩(wěn)定；

——在控制柜將氫氣變送器切為校驗?zāi)Ｊ剑?/p>

——連接標(biāo)準(zhǔn)氣至氣體分析模塊的試驗接口，如圖1；

——調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)氣流至預(yù)設(shè)的壓力和流量，待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄結(jié)果。

圖1移動試驗裝置

4.2電加熱器試驗（如有）

4.2.1前提條件檢查

試驗開始前，對前提條件進行檢查，并記錄：

——加熱器及對應(yīng)溫度傳感器預(yù)設(shè)值正確，斷路器已閉合；

——控制盤已切至手動模式；

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——氣體分析模塊門已關(guān)閉；

——安全殼貫穿件處保溫材料完整無破損。

4.2.2加熱試驗

加熱試驗驗證加熱器在啟動后的升溫速率，其試驗內(nèi)容為：

——從控制柜手動啟動加熱器；

——檢查預(yù)設(shè)溫度設(shè)定正確；

——檢查溫度升至并穩(wěn)定在預(yù)設(shè)值±15℃范圍內(nèi)所用的時間（小于4小時為合格）；

——記錄試驗結(jié)果。

4.2.3保溫試驗

保溫試驗驗證加熱器的保溫性能，其試驗內(nèi)容為：

——檢查加熱器溫度是否能保持在預(yù)設(shè)溫度范圍內(nèi)（不超過±15℃）；

——觀測的時間應(yīng)不小于60分鐘；

——記錄試驗結(jié)果。

4.3控制通道試驗

信號檢查是指檢查控制柜（就地PLC）與系統(tǒng)設(shè)備間的聯(lián)動，應(yīng)覆蓋系統(tǒng)中如下設(shè)備（如有）：

——電磁閥；

——先導(dǎo)閥；

——泵；

——風(fēng)機；

——電加熱器。

檢查系統(tǒng)就地設(shè)備與電廠DCS系統(tǒng)的控制通道正常。

4.4系統(tǒng)整體功能試驗

不同系統(tǒng)設(shè)計，試驗內(nèi)容會有差異，但應(yīng)涵蓋如下內(nèi)容：

——系統(tǒng)啟動試驗；

——系統(tǒng)試運行；

——檢查測量回路各傳感器與輔助設(shè)備運行動作正確；

——用標(biāo)準(zhǔn)氣體模擬采樣、監(jiān)測過程，并比較PLC或DCS讀數(shù)與標(biāo)定氣體含氫濃度的偏差，一般不

大于±1.5%體積分?jǐn)?shù)；

——檢查PLC與DCS畫面相關(guān)監(jiān)測參數(shù)、報警顯示正確。

5消氫系統(tǒng)調(diào)試

5.1非能動氫復(fù)合器試驗

5.1.1箱體檢查

對氫復(fù)合器的箱體進行檢查，應(yīng)至少覆蓋如下內(nèi)容：

——核對標(biāo)牌無誤；

——確認型號及安裝位置正確；

——檢查前蓋鎖緊裝置無損傷或缺失；

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——確認空氣進出口無遮擋；

——檢查抽屜操作性能良好；

——檢查抽屜鎖緊裝置無異常。

5.1.2催化板安裝與檢查

調(diào)試期間，應(yīng)對所有催化板進行目視檢查，應(yīng)至少覆蓋如下內(nèi)容：

——檢查催化板是否均標(biāo)記了編號（組號和序列號），并記錄；

——檢查催化板表面涂層無明顯損傷；

——操作過程中應(yīng)注意成品保護，穿戴棉質(zhì)手套。

5.1.3催化性能試驗

5.1.3.1試驗參數(shù)

試驗?zāi)M的工況為：

——入口溫度50±2℃；

——試驗氣體為3.0%體積分?jǐn)?shù)的氫氣和空氣的混合氣體，吹掃氣體為空氣。

5.1.3.2催化板選取

從每臺氫復(fù)合器中選取任意相連的3片催化板，并標(biāo)記如下信息：

——氫復(fù)合器的編碼；

——氫復(fù)合器的位置；

——催化板的編號（組號和序列號）。

5.1.3.3試驗步驟

試驗應(yīng)遵照供應(yīng)商提供的設(shè)備說明書進行，應(yīng)包含如下步驟：

——試驗專用工具檢查。包含氫氣、溫度探頭的標(biāo)定、系統(tǒng)流程的連接、臨時電源的連接等。參照

附錄A；

——通入含體積分?jǐn)?shù)3.0%的氫氣的空氣試驗氣體，調(diào)整氣體流量為500L/h,并開始計時；

——當(dāng)試驗裝置出口氫氣濃度降至入口濃度的75%時，停止計時。若計時小于15分鐘，則試驗合

格；

——若試驗失敗，則從對應(yīng)的氫復(fù)合器中另外選取3片重復(fù)試驗：

若第二次試驗合格，則該氫復(fù)合器通過試驗；

若試驗再次失敗，則應(yīng)對該氫復(fù)合器中所有催化板進行再生或更換后再進行試驗。

——回裝催化板至氫復(fù)合器并進行完整性檢查。

5.1.4催化板再生

若催化性能失敗，則應(yīng)對該氫復(fù)合器所有催化板進行再生，再生過程總結(jié)如下表：

表1再生過程概述

步驟氣體時間流量

1清潔、吹掃純氮氣（吹掃氣體）5min±10s(500±10)l/h

3.0%體積分?jǐn)?shù)的氫氣和空氣的

2解吸、燃燒15min±10s(1000±20)l/h

混合氣體（試驗氣體）

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3清潔、吹掃純氮氣（吹掃氣體）5min±10s(500±10)l/h

5.0%體積分?jǐn)?shù)的氫氣和氮氣的

4再生15min±10s(1000±20)l/h

混合氣體（再生氣體）

5清潔、吹掃純氮氣（吹掃氣體）5min±10s(500±10)l/h

5.2移動式氫復(fù)合器試驗

5.2.1泄漏檢測

運行試驗前應(yīng)檢查移動式氫復(fù)合器的密封性：

——使用帶快速接頭的盲板法蘭連接至氫復(fù)合器，通入1.5bar（絕對壓力）的壓縮空氣；

——采用檢漏液進行邊界檢漏；

——確認無泄漏后，移除臨時裝置。

5.2.2運行檢查

通過模擬真實運行工況，檢查系統(tǒng)的運行性能：

——將氫復(fù)合器連接至電廠相關(guān)通風(fēng)系統(tǒng)；

——確保相關(guān)服務(wù)系統(tǒng)正確投運；

——測量風(fēng)量在設(shè)計范圍內(nèi)；

——驗證系統(tǒng)相關(guān)控制邏輯正確動作。

5.2.3效率測量

從試驗接口注入3.0%體積分?jǐn)?shù)的氫氣，待出口濃度達到2%后，停止注入；啟動氫復(fù)合器，在出口測

量氫氣濃度，并記錄；在試驗條件下，將氫氣濃度將至0.1%為合格。

5.3點火器試驗

5.3.1啟動檢查

5.3.1.1電源檢查

確認氫氣點火器（以下簡稱點火器）電源斷開，指示燈熄滅。合上電源開關(guān)，指示燈點亮。

5.3.1.2控制檢查

確認點火器電源開關(guān)處于合閘位置，確認DCS畫面上點火器的顏色或狀態(tài)顯示為未啟動。通過遠程

操作啟動點火器，驗證DCS畫面上點火器的顏色或狀態(tài)顯示為已啟動；通過遠程操作停運點火器，驗證

DCS畫面上點火器的顏色或狀態(tài)顯示為未啟動。

5.3.2點火溫度驗證

5.3.2.1啟動點火器

合上點火器電源開關(guān)，確認指示燈點亮。通過遠程操作啟動點火器，驗證DCS畫面上點火器的顏色

或狀態(tài)顯示為已啟動。

5.3.2.2溫度驗證

就地驗證點火器已啟動，并使用紅外線測溫儀測量其表面溫度，溫度應(yīng)大于927℃（參考）。

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5.3.2.3停運點火器

通過遠程操作停運點火器，驗證DCS畫面上點火器的顏色或狀態(tài)顯示為未啟動。

6氫氣混合系統(tǒng)調(diào)試

6.1爆破膜片試驗

爆破膜片在兩側(cè)壓差達到50mbar(表壓)時，自動打開，為非能動設(shè)備。設(shè)備安裝完工后，調(diào)試人員

只須進行目視檢查：

——檢查設(shè)備標(biāo)牌正確；

——爆破膜片無損傷或變形。

6.2對流膜片試驗

6.2.1目視檢查

對流膜片在兩側(cè)壓差達到50mbar（表壓）或安裝位置溫度超過80℃～85℃時，自動打開，為非能動

設(shè)備。設(shè)備安裝完工后，調(diào)試人員須先進行目視檢查：

——檢查設(shè)備標(biāo)牌正確；

——爆破膜片無損傷或變形；

——熱鎖裝置無損傷。

6.2.2熱鎖裝置功能試驗

6.2.2.1待檢熱鎖裝置選取

每個環(huán)路隨機抽取1個對流膜片，拆除其熱鎖，進行非破壞性試驗；每個環(huán)路隨機抽取1個對流膜片，

拆除其熱鎖，進行破壞性試驗。

6.2.2.2試驗要求

試驗應(yīng)涵蓋運行功能驗證和安全功能驗證，試驗應(yīng)包含下表內(nèi)容：

表2熱鎖試驗

溫度拉力時間

運行功能試驗(45±2)℃(1000±20)N5min

(45±2)℃(2000±20)N5min

安全功能試驗

80℃～85℃(1000±20)N至熱鎖熔斷

6.2.2.3試驗步驟

試驗應(yīng)采用系統(tǒng)供應(yīng)商提供的專用工具或具備相同功能的試驗裝置，試驗步驟參考供應(yīng)商提供的專

用工具說明書。

6.3氫氣混合風(fēng)門試驗

6.3.1調(diào)試前提條件