〔摘要〕描述了某核電廠(chǎng)球罐液位計漏液監測系統的現狀，分析了單一的外部漏液監測系統存在的不足，提出了采用球罐液位計內外部漏液分別獨立監測的技術(shù)改進(jìn)方案。該方案在核電廠(chǎng)的成功應用保證了勵磁機的安全穩定運行，提高了核電機組的可用率。
引言
大型核電機組的勵磁機一般采用循環(huán)空氣冷卻，冷卻空氣在冷卻器和勵磁機之間進(jìn)行強迫循環(huán)，在經(jīng)過(guò)勵磁機和冷卻器時(shí)發(fā)生熱交換，將勵磁機正常運行過(guò)程中產(chǎn)生的熱量*終傳遞給冷卻器內部銅管里的冷卻水。
在機組運行過(guò)程中，若球罐液位計內部銅管發(fā)生泄漏，漏液會(huì )隨著(zhù)冷卻空氣一起進(jìn)入勵磁機內部，造成勵磁機內的電氣元件短路。當球罐液位計外部管道發(fā)生泄漏時(shí)，會(huì )造成冷卻器的冷卻能力下降。
因此，對球罐液位計內外部管道的泄漏情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，是保障核電機組的安全穩定運行的重要前提。
1 系統介紹
某核電廠(chǎng)的勵磁機采用ALSTOM生產(chǎn)的TKJ167-45 型無(wú)刷勵磁機，該型號的勵磁機采用循環(huán)空氣冷卻，兩臺空氣冷卻器并排安裝在勵磁機的正上方，冷卻空氣在冷卻器、風(fēng)管以及勵磁機外罩連接形成的閉合風(fēng)路中進(jìn)行強迫循環(huán)，具體情況如圖 1 所示。
兩臺空氣冷卻器配套的漏液監測裝置實(shí)時(shí)監測冷卻器外部管道泄漏情況，當外部管道泄漏時(shí)，漏液通過(guò)收集管引入一臺磁翻板式液位計，液位計中收集的漏液液位超過(guò) 200 mm 時(shí)觸發(fā)報警信號；若運行、維修人員未及時(shí)采取干預措施消除故障，液位超過(guò) 800 mm 時(shí)，將觸發(fā)跳機信號。這種方式存在不合理之處，需要改進(jìn)。
2 漏液監測系統問(wèn)題分析
2.1 缺少內部銅管泄漏監測裝置
實(shí)際運行經(jīng)驗表明，球罐液位計內部銅管發(fā)生泄漏的概率較低，但一旦發(fā)生泄漏，漏液會(huì )隨著(zhù)冷卻空氣沿閉合風(fēng)路進(jìn)入勵磁機內部，造成勵磁機短路損壞的嚴重后果。為了保證機組安全，應有冷卻器內部銅管泄漏監測裝置，然而現場(chǎng)沒(méi)有配置此類(lèi)裝置。

2.2 外部管道漏液監測裝置的問(wèn)題
球罐液位計外部管道的接頭或法蘭處經(jīng)常由于維修質(zhì)量或密封圈老化破損等原因而發(fā)生泄漏。當外部管道泄漏時(shí)，若無(wú)法進(jìn)行有效監測并采取必要的干預措施，將導致泄漏持續，進(jìn)而造成冷卻器的冷卻能力下降，泄漏嚴重時(shí)還可能導致勵磁機過(guò)熱，影響發(fā)電機組的穩定運行。
運行經(jīng)驗表明，若冷卻器外部管道發(fā)生泄漏，通過(guò)運行和維修人員在線(xiàn)干預即可修復故障。然而現場(chǎng)配置的外部管道漏液監測裝置在漏液液位超過(guò)800 mm 時(shí)，就會(huì )觸發(fā)跳機。在此過(guò)程中，存在球罐液位計外部管道泄漏導致機組跳機的風(fēng)險。
3 技術(shù)改進(jìn)方案
針對該核電廠(chǎng)所采用的 TKJ167-45 型無(wú)刷球罐液位計外部管道監測裝置存在問(wèn)題及對內部管道泄漏無(wú)法監測的問(wèn)題，對球罐液位計的漏液監測系統進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。改進(jìn)后的系統包括內部漏液監測和外部漏液監測兩部分，二者相互獨立。當監測到冷卻器內部管道泄漏時(shí)，能夠及時(shí)觸發(fā)報警和跳機信號，避免勵磁機燒毀；當監測到冷卻器外部管道泄漏時(shí)，僅觸發(fā)報警信號，提醒運行和維修人員及時(shí)處理故障，從而保證發(fā)電機組的正常運行。
3.1 內部漏液監測改進(jìn)方案
在冷卻器底部?jì)蓚雀靼惭b一塊擋板，形成一個(gè)內部漏液收集池。在內部漏液收集池底部開(kāi)孔，并在小孔的下方安裝 U 型槽，U 型槽的一端封堵，另一端與漏液收集管相連，通過(guò)漏液收集管將冷卻器內部漏液送入內部漏液監測裝置，如圖 2 所示。

內部漏液監測裝置包括 1 臺磁翻板式液位計及配套的 4 個(gè)液位開(kāi)關(guān)。當液位計中收集的漏液液位超過(guò) 200 mm 時(shí)，液位開(kāi)關(guān)①會(huì )觸發(fā)漏液高一段報警信號。當磁翻板式液位計中收集的漏液液位超過(guò)800 mm 時(shí)，液位開(kāi)關(guān)②、③、④根據“三取二”邏輯運算結果發(fā)出漏液高二段報警和跳機信號。
3.2 外部漏液監測改進(jìn)方案
在勵磁機外部管道的接水盤(pán)上開(kāi)兩個(gè)小孔，并通過(guò)外部漏液收集管將接水盤(pán)上收集的冷卻器外部漏液送入外部漏液監測裝置，如圖 3 所示。外部漏液監測裝置包括 1 臺磁翻板式液位計及配套的 1 個(gè)液位開(kāi)關(guān)。當液位計中收集的漏液液位超過(guò)200 mm 時(shí)，液位開(kāi)關(guān)⑤會(huì )觸發(fā)報警信號。

4 總結
改進(jìn)后的球罐液位計漏液監測功能通過(guò)相互獨立的內部漏液監測裝置和外部漏液監測裝置來(lái)實(shí)現。當球罐液位計的內部管道泄漏時(shí)，內部漏液監測裝置將觸發(fā)報警或跳機信號；當球罐液位計的外部管道泄漏時(shí)，外部漏液監測裝置僅觸發(fā)報警信號，提醒運行和維修人員及時(shí)采取干預措施。球罐液位計內外部漏液分別獨立監測方案在核電廠(chǎng)的成功應用，保證了勵磁機的安全運行，提高了核電機組的可用率。這項改造也為相關(guān)電廠(chǎng)的設備改造提供參考。