王旭峰 赖恒斌
中国核工业第五建设有限公司 上海 201512
摘要：某国外核电项目部，是我国自主研发设计第三代核电，核岛厂房内主蒸汽、主给水系统核级仪表管安装设计先进，施工难度较高，通过对现场设计、安装施工工艺的描述，为后续此堆型主蒸汽、主给水系统仪表管安装提供一定的参考价值。
关键词：仪表管，冷凝罐，管支架、抗震，热位移
核电厂主蒸汽TSM系统主要用于将蒸发器产生的蒸汽输送到汽轮机冲转发电，主给水TFM系统主要是将二回路的主给水输送到蒸发器带走反应堆产生的热量，因此蒸发器和主给水管道液位仪表测量工作尤为重要。
仪表管线是仪表测量的通道，保证主蒸汽TSM、主给水TFM仪表管安装的可靠稳定是相关仪表测量信号精确的前提条件，对保障核电站的正常运行具有重要意义。在反应堆厂房NB +16.50m，每台蒸汽发生器上设置有TSM系统的四条流量测量通道，其高压侧与蒸汽发生器上取源的TFM系统窄量程液位测量通道低压侧相连，低压侧自主蒸汽管道上取源；四条TFM系统的窄量程液位测量通道、一个在冷态下标定的差压计，高、低压侧均取源于蒸汽发生器，差压计与其中一条窄量程液位共用测量通道；一条TFM系统的宽量程液位测量通道的低压侧，其高压侧取源于反应堆厂房NB +7.5m。在电气厂房ND 区域，每条主蒸汽管线的TSM系统压力测量通道取源于+13.50m，引至安装于+8.00m层的压力变送器。
TSM、TFM系统仪表管为3/8〞不锈钢管，核安全2级，设计压力8.5Mpa，抗震等级1I。
一、冷凝罐的安装要求及水平度要求
冷凝罐的容积应大于差压仪表最大工作容积的三倍，且容器横截面积不小于差压仪表的工作面积，满足上述要求的冷凝罐横向或竖向放置安装均可。但当冷凝罐用于大位移式差压计测量流量时，由于这类仪表的感测元件位移较大，当差压改变时，仪表管内的冷凝液排出较多，如果此时冷凝罐垂直放置，由于横截面积小，便造成差压仪表两端导管内的液柱不等，使仪表产生静压误差，所以此时冷凝罐水平放置安装有助于减小静压误差。此处为蒸汽流量测量，冷凝罐选用横向安装。
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冷凝罐横向安装（右）
横向安装的冷凝罐对水平度要求极高，故在安装过程中需充分考虑可能存在的导致冷凝罐水平度受影响的因素。若工艺管道坡度不满足要求，则需先调整工艺管道坡度至满足要求后，才能安装冷凝罐。
二、TFM、TSM系统流量通道冷凝罐标高误差
为确保测量的差压值能够正确转换成流量信号，TSM系统一条流量测量通道上的仪表管高、低压侧冷凝罐需处在同一水平面上，而在K2机组TSM系统仪表管安装过程中发现：在仪表管ISO图中，TSM系统每一条流量测量通道上，其仪表管的高、低压侧冷凝罐标高均不一致，若按图施工将无法保证测量值的准确性，现场需根据实际情况设计安装方案。
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TSM流量测量通道冷凝罐
变送器量程迁移范围受最大测量上限绝对值及最大量程和最小量程限制。量程迁移范围必须在变送器最大量程及其最小允许量程之间。在保证TSM侧冷凝罐标高在取源口标高之上的前提下，TSM侧冷凝罐标高现场可调。为尽可能减少TSM侧冷凝罐标高与TFM侧冷凝罐标高差值△L，TSM侧冷凝罐标高略高于取源口即可。假设冷凝罐中水的密度为ρ，重力常数为g，变送器初始量程为P0～Pmax，冷凝罐标高差引起的压力差△P应为：
△P=△L×ρ×g
变送器量程迁移为：
（P0-△P）～（Pmax-△P）
三、TSM流量测量通道低压侧仪表管及其管支架安装
在核电站运行的正常工况下，主蒸汽管道存在震动和热位移的情况，因此在主蒸汽管道上取源的TSM流量测量通道低压侧仪表管的路径及管支架的生根位置有着严格的力学要求。
为避免主蒸汽管道的震动和热位移损坏仪表管，仪表管路径需设置由热位移和震动产生的作用力吸收环节。充分利用仪表管的韧性，当主蒸汽管道上、下震动和热位移时，该环节受力发生弹性形变吸收作用力，作用力消失则恢复原状，避免作用力直接作用在仪表管上。
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仪表管作用力吸收环节
四、TSM流量测量通道低压侧异型管支架现场设计
根据仪表管力学计算要求，需在仪表管相应位置上增加限位支架。作用力吸收环节及其之前的限位支架需在设计标准支架的基础上新增异型管支架形式，即限位支架根据力学要求加安装在仪表管指定位置，并生根在标准支架上，新增异型管支架需经设计力学验证其可靠性，通过以后现场方可使用。由于新增异型管支架的尺寸、形式需结合仪表管路径确定，而TSM系统每一条流量测量通道的仪表管路径均不一致，故每一条流量测量通道新增的异型管支架均有差异，无通用模型，需各自实际情况重新设计。
五、结语
由于主蒸汽、主给水仪表管及其管支架预制安装要求精度高、施工工序繁琐，需要在施工中提前考虑、精心准备、认真分析可能在施工中发生的问题，通过实际施工中的难点分析和正确的解决，为后续冷试和热试工作打下了坚实的基础。
参考文献：
[1] GB 50093-2013自动化仪表工程施工及质量验收规范
[2]某电厂《主蒸汽系统流程图》、《主给水系统流程图》、《冷凝容器集气器安装支架图册》、《仪表管道ISO图》