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    華龍一號核電站中采用的調節(jié)閥大多為氣動薄膜調節(jié) 閥，與之配套的電儀附件主要有閥門定位器、電磁閥、限位開 關、過濾減壓閥，個別配備保位閥和繼動器等附件。氣動調 節(jié)閥電儀附件選型時除了要滿足閥門規(guī)格書規(guī)定的性能指 標、過程 / 電氣接口和安裝等要求外，還需要確保所選設備符 合鑒定 等 級、輻 照、地 震、防爆和水淹等核電站的特殊要求。
一、氣動調節(jié)閥配套的電儀附件的技術要求

    電儀附件的各項分級，如安全等級、鑒定等級、抗震等級 和質保等級等應不低于閥門本體的電氣分級。閥門本體的 分級要求詳見閥門技術規(guī)格書和采購清單。
    對于同一采購包，滿足功能需求的情況下，某一類型的 閥門附件( 如電磁閥、限位開關) 選型種類( 含過程接口和電 氣接口型式) 應盡量少。同時，對于同一閥門廠供貨的不同 采購包，某一類型的閥門附件選型種類也應盡量少，以便于 備品備件的采購和管理，增強閥門附件的替換性。
( 一) 過程接口和電氣接口。電儀附件的過程接口應遵 循以下要求: 閥門附件( 電磁閥、過濾減壓裝置、電氣轉換器和 閥門定位器等) 的氣源接口統(tǒng)一要求為 1 /4" NPT。如無法提 供 1 /4" NPT 的氣源接口，賣方應主動提出并獲得買方認可。在獲得買方認可的前提下，賣方可提供氣源接口的轉換接頭 用于連接氣管與閥門附件，并明確氣管的尺寸，轉接頭的分級 應與閥門附件相匹配。賣方如對氣量有要求，應明確提出氣 管尺寸要求，如未明確氣管尺寸要求則由買方統(tǒng)一考慮。
    電儀附件的電氣接口應遵循以下要求: 當閥門附件帶快 速接頭時，應主動告知買方并依據防爆、鑒定等級等要求的不同共同商定供貨范圍。一般來說，如果快速接頭的插頭和 電纜之間的接線不允許用戶在現場自行完成，則供貨商應至 少提供插座、雙鎖緊插頭、電纜( 帶屏蔽層，至少 4m) ; 如果允 許用戶在現場自行進行插頭和電纜的接線，則供貨商只需提 供插座、雙鎖緊插頭、專用工具( 如需) 。
    雙鎖緊插頭應與買方電纜外徑和芯線截面積匹配。買 方所配電纜帶屏蔽層，快速接頭應具有保證電纜屏蔽層與以上閥門附件的金屬殼體之間屏蔽連續(xù)性的結構和措施。
    當閥門附件不帶快速接頭但需自帶電纜時，賣方應與買 方探討電纜外部增加金屬軟管的可行性及方案。
除以上情況外，對于核級閥門附件，賣方應依據買方提 供的電纜外徑配備合適的雙鎖緊格蘭; 對于非核級閥門附 件，賣方無需提供格蘭，但進線口的螺紋孔徑應適合買方提供的電纜外徑。閥門附件的端子規(guī)格應與買方電纜芯線截面積匹配。
( 二) 閥門定位器選型。閥門定位器有電氣閥門定位器 和氣動閥門定位器，后者一般與電氣轉換器( I / P) 配合使用。主要用于改善調節(jié)閥的工作特性，實現正確定位，提高調節(jié) 閥位置的線性度，減少調節(jié)信號的傳遞滯后、改變調節(jié)閥的 流量特性，用于閥門的反向動作等等。它是調節(jié)閥最主要的 附件之一�？刂葡到y(tǒng)提供 4 ～ 20mA 的控制信號給調節(jié)閥，電 氣閥門定位器或者電氣轉換器接收這個控制信號并將其轉換成 0. 02 ～ 0. 1MPa 的氣信號來控制閥門。典型的連接如圖 1 所示。
    華龍一號核電站中使用較多的閥門定位器有 FISHEＲ 的 3582 氣動定位器( 配 546 電氣轉換器) ，ABB 的 V18345 電氣 閥門定位器和上自儀七廠的 8200 電氣閥門定位器。
近年來，智能電氣閥門定位器在普通工業(yè)用閥中所占份 額正在逐步增大，相對于傳統(tǒng)的機械式閥門定位器具有受管 道振動影響小、測量精度高、結構簡單便于調試和維護、提供 豐富的閥門狀態(tài)信息等優(yōu)勢，同時使得非接觸式的閥位測量 成為可能，定位器和調節(jié)閥可以分體安裝。
    華龍一號核電站中也在不執(zhí)行安全功能且安裝環(huán)境條 件好的區(qū)域( 溫濕度、輻照) 試點應用了一些智能閥門定位 器，但控制信號和閥位反饋信號仍采用4 ～ 20mA 電流信號通 過硬接線的方式傳輸，并未有效利用智能閥門定位器額外提供的監(jiān)測、標定和診斷功能。

圖 1 氣動調節(jié)閥連接示意圖

( 三) 電磁閥選型。與氣動調節(jié)閥配套的電磁閥，一般選 用直動式兩位三通電磁閥，通過控制氣路的通斷，實現主閥 的快速通斷控制，它和執(zhí)行機構的作用方式配合以保證閥門 在電源或氣源故障時處于希望的故障安全位置。

    華龍一號核電站中對電磁閥提出的要求為: 額定電壓 48VDC( 電壓在 39 ～ 53VDC 間變化) 。電磁閥功率最好不要 超過 30W。電磁閥均應配有二極管，不帶電纜。電磁閥的流 通能力( Cv 值或 Kv 值) 需根據氣動執(zhí)行機構的型號、行程時 間、閥門是否分體安裝通過計算來確定。在氣路設計時需要 注意上游供氣管路不要縮徑，以免延長閥門的響應時間。
    電磁閥斷電瞬間，會出現反向電動勢，這個峰值電壓本 身既能在線路上造成電磁感應干擾，又能造成接點間電火花 或電弧干擾。反向電動勢對測控設備本身的安全及使用可 靠性都會造成不利的影響［3］�？梢栽陔姶砰y線圈兩端并聯 一個放電二極管，通過此電路將電能轉化為熱能散發(fā)掉。并 聯二極管的方法適用于靈敏度要求不高的場合，如靈敏度要 求高則可并聯電阻和二極管。二極管選擇時一定要保證其 正向最大電流大于電磁閥的正常工作電流，反向擊穿電壓應 大于電磁閥的最大供電電壓。

圖 2 電磁閥線圈并聯反向二極管

( 四) 限位開關選型。限位開關觸點容量要求為 48VDC 1A。限位開關要求是機械式的，轉換觸點。限位開關選型時應考慮閥門采購清單中給出的介質溫 度，注意高溫介質的影響，確保限位開關在所處環(huán)境可以長 期可靠穩(wěn)定工作。
考慮到大多數潛在供貨商在進行限位開關核級鑒定試 驗時的電纜配置情況以及經濟性等因素，一般要求限位開關 自帶電纜且滿足低煙無鹵阻燃的要求。對于防爆限位開關， 則一般不要求自帶電纜。
( 五)  過濾減壓閥選型。過濾減壓閥在供氣壓力范圍為0. 4 ～ 0. 9MPa( 表壓) 時可以正常工作。

( 六) 分體安裝閥門的要求。由于部分閥門所處的管線 振動較大，另有部分閥門所處的安裝區(qū)域為高放射區(qū)或者其 他不易接近的區(qū)域，為保證閥門性能和便于人員維修，需將 閥門本體與電氣附件分開安裝。
1． 供貨范圍。

( 1) 分體安裝的各個部件( 如電磁閥、過濾減壓閥等) 之 間的氣管、分體安裝部件與閥門本體執(zhí)行機構之間的氣管不 屬于供貨商的供貨范圍。但供貨商應提供這些氣管兩端的 管接頭，包括閥門本體執(zhí)行機構處的管接頭、分體安裝的各個部件接口處的管接頭。

( 2)供貨商需提供分體安裝的各個部件的安裝附件( 如 螺栓螺母等) 。安裝用儀表架、儀表管支架不屬于供貨商的 供貨范圍( 有特殊要求廠家成套供貨的除外) 。

( 3) 閥門包裝運輸前，分體安裝的部件應從閥門上拆除。 供貨商應對分體安裝的電氣儀控部件、相關接頭以及安裝附件單獨包裝并做好標識，以便現場安裝使用。

2． 提交信息。供貨商應提供分體安裝的各個閥門的氣路連接詳圖。氣路圖中應注明閥門本體執(zhí)行機構的接口型式、各個分體安裝部件的接口型式、管接頭的規(guī)格及適配的氣管尺寸。對于分體安裝的閥門，應提供分體安裝部件 ( 如 電磁閥、過濾減壓閥等) 的詳細安裝信息( 包括底板尺寸、安 裝孔的定位尺寸、安裝孔的開孔尺寸，所需安裝附件的規(guī)格 等信息) 。

二、典型問題及經驗反饋

    華龍一號核電站國內首堆福清 5 號機組目前已商運發(fā) 電，在工程安裝和調試過程中也陸續(xù)暴露出電儀附件選型的 一些問題，現將典型問題及解決過程進行整理總結，為設計 人員進行核電站中閥門電儀附件的選型工作提供借鑒。
( 一) 雙鎖緊格蘭。雙鎖緊格蘭是指既能鎖緊電纜又能鎖緊電纜金屬保護軟管的一種格蘭。它的作用主要有以下幾點: 主要為機械保護作用，保 護電纜外皮，尤 其暴露在室 外、高溫或其他惡劣環(huán)境; 另包括防止電纜與儀表連接處的 彎曲半徑過小引起的電纜外皮損壞。其次也起到一定的屏蔽( 電磁兼容) 作用，尤其對測量電纜。距離中低壓動力電纜過近的控制和測量電纜應考慮屏蔽。

    如果采用普通格蘭，則僅能保證縮緊其內的電纜，但無 法與電纜外部的金屬軟管可靠連接，由于金屬軟管的防護不 嚴密，導致電纜部分裸露，在長時間運行中可能引發(fā)機械損 傷和 / 或電磁干擾問題。
華龍一號核電站中的氣動調節(jié)閥電儀附件借鑒此前二 代加項目的經驗反饋，將部分普通格蘭更換為雙鎖緊格蘭， 在增加美觀性的同時，切 實提高核電站的安全性和運行可 靠性。
( 二) 安全殼內使用限位開關。安全殼內使用的限位開關有可能需要經受安全殼打壓試驗的壓力，約 0. 58MPa. A。限位開關的微動開關大多由氮氣密封，但不同型號的限位開 關氮氣密封壓力不盡相同，因而可在不同的環(huán)境壓力下正常工作。核電站中某常用限位開關品牌，K1 級產品可在環(huán)境 壓力 0. 6MPa 下正常工作，而 K3 級 / NC 產品僅能在環(huán)境壓力 0. 1MPa 下正常工作。因此該品牌 K3 級 / NC 限位開關在安 全殼打壓期間由于高環(huán)境壓力導致內部密封元件超壓失效， 引發(fā)閥門的反饋信號出現異常。

    為解決該問題，需要梳理安全殼打壓試驗期間殼內安裝的限位開關，并將其分類以采取不同的措施: 一是打壓期間 需要正常工作: 對于此類限位開關，設計階段的選型中應注 意保證產品正常工作耐受的環(huán)境壓力高于打壓試驗壓力; 二 是打壓期間不需要工作: 對于此類限位開關，簡便的處理措 施為，提示核電站運維人員在安全殼打壓期間不以該反饋信 號為準，對于可能造成永久損傷的，試驗期間拆除。
( 三) 智能閥門定位器的閥位反饋信號。華龍一號核電 站中采用了事故后 30  分鐘不干預的設計改進，輔助給水系統(tǒng)