温度与压力仪表传感器的老化管理与对策.pptVIP

核电厂温度和压力仪表传感器老化管理 秦山核电公司 柳正均 核电厂温度和压力仪表传感器的管理 核电厂老化影响的仪控（IC）部件的分类。 受老化影响的传感器的分类。 温度和压力仪表传感器 中子通量探测器（略） 参考资料 受老化影响部件的分类 核电厂仪控（IC）设备受老化的影响有代表性的部分有以下四类： 传感器（温度、压力、液位、流量传感器、中子探测器等） 电气与电子设备 继电器 电缆与连接器 温度和压力仪表传感器 环境条件影响 老化对传感器性能的影响 温度和压力仪表传感器的老化管理方法 环境条件影响 核电厂温度和压力传感器因受环境效应影响导致传感器校准值和响应时间的劣化。下面分析这些环境效应实例： 热效应 长期处于受热环境影响仪表材料的特性。 温度计和热电偶 热效应导致绝缘损坏 压力变送器 热效应导致送变器密封件老化，湿气进入变送器外壳里的电子设备，引起线路板性能下降。 环境条件影响（续） 温度效应 湿度效应降低绝缘性能，引起金属部件生锈，产生分流或断路，发生影响传感器性能的其他各种问题。 温度效应 温度循环引起材料的膨胀和收缩，从而产生相应的应力，使传感器或材料过度疲劳、损伤，从而影响传感器的性能和使用寿命。 环境条件影响（续） 振动和机械撞击 振动和机械撞击使得传感器的部件、冷加工的引线和材料的疲劳，特别在高温条件下，振动和撞击使得绝缘和其它材料的移位或重新配置，导致传感器性能下降。 电离辐射效应 热与辐射效应影响材料特性并且改变传感器的输出性能。γ辐射是对设备性能最有害的。 环境条件影响（续） 腐蚀 安装时由于电缆护套的损伤，可能渗入外界的物质，这涉及到热电偶电缆（特别是无机绝缘的电缆）形成附加的电极，将引起错误的读数。 老化对传感器性能的影响 热和温度效应的老化性能影响 （1）老化影响传感器的稳态（校准）和动态（响应时间）性能 。 （2）老化影响变送器的输出产生高频噪音。经过长期的循环，该问题造成送变器的不可运行或不可利用。 老化对传感器性能的影响（续） 振动和机械撞击的老化性能影响 （1）振动和机械撞击可以引起传压管线故障，传感器部件的松动，使传感器离开工艺过程而变得无效。 （2）振动和热冲击可以影响温度传感器的响应时间，如RTD或T/C在传感器顶端有即使毫米数据的气隙，响应时间也会大幅度地增加。 老化对传感器性能的影响（续） （3）就振动和热冲击而言，会引起传感器内绝缘材料间隙的重新分布，造成响应时间的变化。特别在核电厂高温环境中使用的传感器 。 老化对核电厂压力变送器的潜在影响见下表 老化对核电厂压力变送器的潜在影响 温度和压力传感器的老化管理方法 噪音分析技术的应用 核电厂温度和压力传感器的性能主要取决于它的标定精度和响应时间。温度和压力传感器老化管理通过定期校准和响应时间测试来完成。 （1）在线测试技术－－噪音分析技术 。 验证传感器的标定精度和响应时间数值。 （2）可以在线检测传感器管线的堵塞。 由于传感管线的堵塞，会引起在检测工艺压力、液位或流量变化时有延迟，即响应时间增加。 温度和压力传感器的老化管理方法（续） LCSR和TDR的使用 LCSR（回路电流阶跃响应法） TDR（时域反射计） 验证电缆和传感器满意的性能和功能。 在线漂移监测技术的使用 大多数电厂压力变送器至少每个燃料循环标定一次。现场标定靠手工调整，现正进行自动标定以减少试验时间和人员的辐射剂量。 在线标定验证技术可以用来确认已经超差的变送器，改进了安全性能，对变送器进行有效的标定（大修期间）。 温度和压力传感器的老化管理方法（续） 交叉标定法 核电厂定期在线校正电阻温度探测器（RTD）和热电偶（T/C）使用一种称为交叉标定法技术。 在电厂启动或停堆期在三点或更多的较大的间距的温度点使用交叉法采集数据，可以得到一个新的标定报告，以鉴别超差。 下表总结了核电厂传感器的老化管理技术，在该表中包括正在使用的中子探测器的老化管理方法。 验证传感器性能试验方法及传感器老化监测指标 温度和压力传感器的老化管理方法（续） 中子通量探测器 经验表明，中子通量探测器的响应时间通常随着老化而增加。因此一些核电厂测量中子探测器的响应时间来监测老化对这些探测器的性能影响。使用与压力变送器测试相同的噪音分析技术进行中子通量探测器的响应时间测量。