压水堆核电厂热工仪表位置选择及设计原则的探讨

摘要：正确的安装热工仪表测量元件，对机组安全经济稳定运行显得尤为重要。本文论述了温度、压力、流量测点开孔位置的选择，图纸设计要求，接管座尺寸选择原则。

关键词：压水堆核电厂；热工仪表；测点位置；接管座

中图分类号：TH81

Discuss the Location and Design Principle of Thermodynamic Instrumentation in Pressurized Water Reactor Nuclear Power Plant

WANG Shan-shan, ZHANG Xiao-yong, WAN Wei

（State Nuclear Electric Power Planning Design & Research Institute, Beijing 100095, China）

Abstract：It is especially important to install accurately measuring element for the safe and stable operation of the units. In this article, it treatises selected location of temperature, pressure and flow measuring points, and design requirement drawing, and the principle of stub size selection.

Key words：pressurized water reactor nuclear power plant; thermodynamic instrumentation; measuring point location; stub

0 引言

压水堆核电厂是利用一座或若干座压水反应堆作为动力而发电的电厂，它是一个将核能转换为电能的综合装置。压水堆核电厂一般是由一回路和二回路以及与它们相关的各个辅助系统或设备组成。这些系统和设备均装有大量的热工测量和控制仪表，这些仪表在机组的运行过程中担任着重要的角色，因此，正确的安装热工仪表测量元件，对机组安全经济稳定运行显得尤为重要。下面将介绍热工仪表中的温度、压力和流量仪表。

1 测点位置选择

1.1 测点位置总体概述

（1）测点应选择在最能代表被测参数的管道直线段上，避开阀门、弯头、三通、大小头、挡板等对介质流速有影响或会造成泄漏的地方。

（2）不宜在焊缝及其边缘上开孔及焊接。

（3）取源部件之间的距离应大于管道外径，但不小于200mm。当压力和温度测点在同一段管道上时，按介质流动方向，压力在前，温度在后。

（4）蒸汽管道的监察管段用来检查管子的蠕变情况，严禁其上开凿测孔和安装取源部件。

（5）高压等级以上管道的弯头处不允许开凿测孔，测孔离管道弯曲起点不得小于管道外径，且不小于100mm。

1.2 压力测点位置的选择

压力测点位置的选择，除根据1.1中的规定，还应符合下列要求：

（1）水平或倾斜管道上压力取源部件的安装方位应符合下列规定：测量蒸汽的压力测点宜在管道的上半部或与水平中心线以下成45度夹角范围内；测量液体的压力测点宜在管道水平中心线以下成45度夹角范围内；测量气体的压力测点宜在管道的上半部，如图1所示。因此对于高压管道的蒸汽压力测点，考虑到操作维护的方便性，在工程中可统一规定，水平或倾斜管道上的测点垂直于管道向上取样，垂直管道上的测点与管道垂直中心线垂直。但是，不一定局限于这个要求，当管道上方空间有限时，在满足的规定的情况下可选择其他开孔方向。

（2）测量低于0.1MPa压力的测点，其标高应尽量接近测量仪表，以减少由于液柱引起的附加误差。

（3）测量汽轮机油压的测点，应选择在油管路末段压力较低处。

（4）凝汽器的真空测点应在凝汽器喉部的中心点上取样。

1.3 温度测点位置的选择

对于温度测点定位没有特别限定，主要考虑维护及通道的方便性，这里推荐条件允许时，水平管道上的温度测点可选择安装在管道正上部的方式。

1.4 流量测点位置的选择

（1）节流件的位置应符合规程《火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定》中对于其前后直管段的长度要求。

（2）在水平或倾斜管道上安装节流装置时，环室或带环室法兰上的取压孔应根据所测介质的性质而选取不同的方位：当介质为气体或液体时，取压口的方位应符合图1（a）和（b）的规定；当流体为蒸汽时，取压口的方位在管道的上半部与管道水平中心线成0°～45°夹角的范围内，如图2所示。

2 作图要求

在绘制测点定位图时，标注的热工测点应完整、类别清晰，P&ID图的所有相关热工测点和机组性能试验点都应列入，压力和温度等测点符号应符合看图习惯。一般可规定，Pn表示压力测点，Tn表示温度测点，Fn表示流量测点，Ln表示液位测点，Sn表示化学取样点，Cn表示加药点（n为序号）。

绘制测点定位图时，主要体现下面几种信息：

（1）利用标注功能在管道上详细标出测点的具置，并做说明。说明中含有测点编码、开孔方向的信息描述。

（2）应在图中空白处绘制开孔方向详图，消除文字描述可能存在的误解。

（3）对于含取压短管（即接管座）的仪表，需加说明：取压短管具体规格见接管座材料详表。

（4）制作接管座材料详表，表中应包含测点编号、测点名称、管件名称、接管座公称通径、一次门前导管规格、管件材质及数量。具体选取原则可参考表1。

3 接管座数据选择表

接管座尺寸可按照如下表1要求进行选择。

表1 接管座数据选择表

对于温度仪表，根据其介质参数的不同选取不同的仪表型号，因此接管座规格也不同，具体尺寸由仪表供货厂家提供。

核岛系统范围内的ISO图，一般情况下，仪表的一次门前导管规格按照核岛侧的P&ID图要求为1寸，因此，其相应接管座公称通径为DN25.4。

4 结束语

随着国民经济的发展，对于电力的需求量也迅速增长。根据世界能源发展趋势和我国国情，核电将在今后的若干年内在电力工业中占有重要位置。因此，核电的安全稳定运行就显得特别重要。热工测量仪表作为机组运行控制中不可或缺的一部分，对它们的设计要求更为严格。因此，每一个仪表测点的位置选择及设计都要严谨对待。

参考文献：

[1] 叶江祺. 热工测量和控制仪表的安装[M]. 第2版. 北京：中国电力出版社，1998：306-335.

[2] DL/T 5182-2004，火力发电厂热工自动化就地设备安装、管路及电缆设计技术规定[S]

作者简介：王珊珊（1985-），女，大学本科，助理工程师，从事压水堆核电厂热工自动化控制的设计工作。