核工业工程研究设计有限公司 工程设计所 北京市
摘要：本文简要介绍了CRF系统温度仪表容易出现故障的原因及套管材质的问题，并重点介绍了为该事件提出的解决方案，为后续工程项目的设计和采购提供参考依据。
关键词：CRF系统；温度仪表；套管
引言
循环水系统（CRF）的功能是向冷凝器和辅助冷却水系统提供冷却水（海水），凝汽器的出、入口需设置测温仪表，送DCS主控实时显示，如测温仪表损坏，则DCS主控无法监测进出凝汽器海水温度。
1 系统介绍
1.1 系统功能
循环水系统（CRF）的功能是通过两条独立的进水渠向每台机组的冷凝器和辅助冷却水系统提供冷却水（海水）。
循环水泵从旋转滤网内侧取水升压后沿水渠送至冷凝器入口水室，流经冷却管束带走热量，经出口水室和排水渠送回大海。在循环水泵出口还接有向辅助冷却水系统（SEN）提供海水的管线。
CRF系统由系列A和系列B两条独立的回路组成，每条回路提供正常运行和汽轮机旁路使用时冷却机组所需冷却水量的一半。
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图1 CRF系统流程示意图
1.2测点布置设计
根据表面式凝汽器性能试验规程（DLT1078-2007）要求，凝汽器的出、入口需应设置测温仪表。核电项目循环水系统（CRF）在凝汽器出、入口设置了MT测温仪表，并且温度仪表测量信号经过测量电缆送DCS主控实时显示，以监测进出凝汽器海水温度。
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图2 凝汽器入口温度测点示意图
1.3温度测量原理
凝汽器出、入口MT测温仪表采用四线制Pt100铂热电阻仪表。热电阻测温基于导体或半导体的电阻值随温度而变化的特性，由导体或半导体制成的感温器件称为热电阻，并且铂热电阻的精度高，体积小，测温范围宽，稳定性好。
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图3 热电阻结构
1.3 仪表选型参数
温度仪表设置在凝汽器的出、入口工艺主管道上，仪表选型的具体参数见下：
表1：仪表设计选型参数表
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2问题分析与研究
2.1原选型方案
根据系统的功能要求及仪表选型参数，仪表供货商推荐了如下仪表：
仪表厂家：上自仪
内芯型号：WZPK2-2306S-SZ95/1；
套管材料：317L；
接线盒：防水式不锈钢接线盒；
表1：仪表原选型参数表
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图4 仪表外型图
2.2存在问题
CRF系统仪表在震动的环境下，温度仪表经常出现故障并且长时间使用后测温元件的温度套管腐蚀严重，CRF仪表温度仪表经常性出现仪表损坏或仪表精度误差大的问题，同时导致调试及安装经常要求采购备件。特别是MT的仪表，信号直接送入到KIC上的，出现故障后，KIC上无法显示具体温度情况。
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图5 CRF系统模拟图
2.3根本原因
1）受现场工作环境及管道振动影响，温度仪表很容易出现损坏或测量误差较大的问题。
2）CRF系统CEX腔室海水湿度大、加上海水温度的作用下，温度套管很容易腐蚀。
由于工艺管道振动下，并且此原设计方案的温度仪表的接线盒采用防水式不锈钢接线盒，表头易于过重，所以温度仪表很容易出现损坏或测量误差较大的问题。温度测量元件的套管采用317L不锈钢材质，但由于工艺管道内海水湿度大、加上海水温度的作用下等各种因素，温度套管也无法避免腐蚀，后续新项目在材质上修改为双相不锈钢，通过长期运行发现，双相不锈钢在大修时发现仍有锈蚀现象。
3可行性方案研究
根据目前工程项目的经验反馈和实际情况，制定出了以下两种方案解决由于振动所造成的仪表损坏或仪表精度误差大和套管材质腐蚀的问题。
3.1冷端采用导线形式
方案一、冷端采用导线形式
内芯型号：WZGPK2/HT-141-P2BJ600G-S5000/带特殊结构安装螺栓+3个定位环；
套管型号：HWT01F-HC500；
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图6 导线形式仪表
3.2冷端采用接线盒式
方案二、冷端采用接线盒式
内芯型号：WZGPK2-54N-P2BJ646G504-M-G1/带特殊结构安装螺栓+3 个定位环；
套管型号：HWT01F-HC500；
接线盒：铸铝接线盒；
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图7 接线盒式仪表
3 方案可行性对比分析
两中方案中，方案一冷端采用导线方式，直接去掉了表头上的接线盒，减轻了表头的重量，但在安装的过程中，需额外的增加接线盒（BC）及端子排（BN），温度仪表的套管材质换为了哈C合金，其相对于317L不锈钢、双相不锈钢的耐腐蚀能力更强。方案二冷端采用接线盒方式，表头的接线盒由防水式不锈钢换为铸铝，相对减轻了表头的重量，温度仪表的套管材质也换为了哈C合金。
4 结论
两中方案都适合CRF系统温度仪表的选型改造，但第一种更适合于后续新项目，在设计采购时要考虑增加接线盒和端子排及接线方式；第二种方案适合于改造项目，由于前期项目设计采购时没有接线盒和端子排，只需将电缆接入仪表自带的铸铝接线盒中即可，如果使用第一种方案，就涉及到接线盒和端子排的采购、CRF系统端子接线清单修改等相关问题。
该解决方案可为后循环水系统（CRF）温度设计以及工程项目类似问题提供参考依据。
参考文献：
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