核島空氣采樣探測器系統(tǒng)學(xué)習(xí)報(bào)告講訴0001

1、 核島空氣采樣探測器系統(tǒng)學(xué)習(xí)報(bào)告 1. 前言 在反應(yīng)堆冷卻劑泵環(huán)路，因其火災(zāi)的高危險(xiǎn)性，設(shè)有空氣采樣感煙探測系統(tǒng)用于監(jiān) 測火災(zāi)信號?？諝獠蓸痈袩熖綔y系統(tǒng)在探測方式上，完全突破被動式感知火災(zāi)煙氣、溫 度和火焰等參數(shù)特性的局面，主動進(jìn)行空氣采樣，快速、動態(tài)地識別和判斷出空氣中各 種聚合物和煙粒子。由于它能探測物質(zhì)燃燒初期所產(chǎn)生的氣溶膠或煙霧粒子濃度，在火 災(zāi)初期消除火災(zāi)隱患，使火災(zāi)的損失降到最小，因此也被稱之為極早期煙霧探測預(yù)警系 統(tǒng)。通過對核島空氣采樣系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，加深了對空氣采樣系統(tǒng)的了解與認(rèn)識。 核電廠工程采用由 xx供貨的法國 DEF空氣采樣煙霧探測系統(tǒng)。在主泵房采用型號為 EOLE3A-P

2、（P 冗余型），其它區(qū)域采用 EOLE2A。空氣采樣煙霧探測器設(shè)備部件可滿足質(zhì) 保等級Q3的要求；屬于 1E級，即在地震中和地震后設(shè)備可保證其運(yùn)行性。 2. 核島空氣采樣探測系統(tǒng) 2.1 系統(tǒng)介紹 2.1.1 空氣采樣基本原理 1個電動抽氣泵利用多個采樣點(diǎn)和 1個抽氣管網(wǎng)抽吸空氣樣本。 氣體被送往 1個分析 裝置（ BAMA）檢查其中是否含有煙霧顆粒。 如果有，則向關(guān)聯(lián)的信號控制器發(fā)出報(bào)警 信號。流量控制器“ CD”始終監(jiān)測抽氣管網(wǎng)和采樣點(diǎn)的工作質(zhì)量。 空氣采樣探測器工作原理 在灰塵很多的環(huán)境中可以使用 EOLE過濾腔（BFE）。 將其安裝在 EOLE機(jī)箱外，采樣管 網(wǎng)和空氣分析裝置之間，較靠

3、近后者。 2.1.2 EOLE 3A-PP EOLE3 A-PP型空氣采樣煙霧探測器是冗余型，兩套冗余電氣控制裝置，在一套出現(xiàn) 故障是或者斷電時，另一套自動投入系統(tǒng)工作，可連接 3個空氣采樣回路管網(wǎng)。 在主泵房使用的空氣采樣探測器 EOLE 3A-PP是具有冗余功能。該空氣采樣探測器 EOLE3A-P有P 三個獨(dú)立的探測管路。每個探測管路由空氣采樣管道、探測腔、空氣抽氣 和檢測控制等系統(tǒng)組成?？諝獠蓸庸艿啦捎缅冧\鋼管，單路網(wǎng)管長度不大于 100 米。每 路網(wǎng)管使用一個探測腔，在探測腔內(nèi)有兩個煙感探測器。通過空氣抽氣泵將環(huán)境大氣經(jīng) 過采樣孔和采樣管道抽入探測腔內(nèi)，由兩個煙感探測器進(jìn)行分析和判斷，

4、最終給出火警 1和火警 2的報(bào)警信號。探測腔內(nèi)的兩個煙感探測器具有各自的獨(dú)立地址，通過帶有總線 隔離器的安裝盒安裝連接在火災(zāi)報(bào)警控制器的環(huán)型探測總線上，形成有冗余的探測系 統(tǒng)。所有探測信息可以直接在火災(zāi)報(bào)警控制器顯示，并可以在火災(zāi)報(bào)警控制器上對探測 腔內(nèi)的兩個煙感探測器進(jìn)行操作?？諝獠蓸犹綔y器 EOLE3A-PP的 圖文顯示可以直接在火 災(zāi)報(bào)警控制器系統(tǒng)的圖文工作站上顯示。核島內(nèi)具有冗余功能的EOLE3A-PP型 空氣采樣 探測器的抽氣部分的冗余功能是通過兩套抽氣泵， 兩路供電電源和兩套抽氣控制系統(tǒng)完 成的。當(dāng)一路的任何部分出現(xiàn)故障時，另一路可以自動或手動啟動工作。下圖給出空氣 采樣探測器 E

5、OLE3A-P在P 主泵區(qū)域的工作原理。 EOLE3A-PP在主泵區(qū)域的工作原理圖 冗余型空氣采樣組成： - 3 個 BAMA分 析裝置，各自帶兩個探測器并各自連接獨(dú)立的抽氣管網(wǎng)， - 2 個冗余采樣系統(tǒng) 通過核電廠的兩路交流 LNE 和LNG，保持 EOLE-PP的兩套采樣系統(tǒng)的電壓在 220V；操 作者在控制室操作臺的控制板處啟動其中一個系統(tǒng)，當(dāng)一個采樣系統(tǒng)開始運(yùn)行，相應(yīng)的 電動抽氣泵通過 1個抽氣管網(wǎng)和多個采集點(diǎn)抽吸空氣樣本。 氣體被送往 1個BAMA分析裝置 檢查其中是否含有煙霧顆粒。如果有，則向 ALTARES控 制器發(fā)出報(bào)警信號。每套采樣系 統(tǒng)具備一個單向閥門。不用時，閥門關(guān)閉。啟

6、動電動抽氣泵時打開相關(guān)閥門，而另一個 閥門則確保密封性。 流量控制器 CD始終監(jiān)測由抽氣管網(wǎng)采樣的空氣流量。 如果出現(xiàn)問題， 流量控制器將在 BAM分A 析裝置以及 EOLE-PP表面顯示抽氣故障。 EOLE 3A-PP機(jī)柜 EOLE 3A-PP冗余空氣采樣系統(tǒng)由以下單元構(gòu)成： a. BAMA 分析裝置 - 2 個光電探測器 VOAM 除機(jī)械保護(hù)部分被取消并且靈敏度經(jīng)過調(diào)整外， 這些探測器和 Vega可尋址系列的光 電探測器 VOA相同。 - CD 流量控制器 流量控制器由兩個安裝在連接采樣管網(wǎng)的管道內(nèi)的集成熱敏電阻組成。 集成熱敏電 阻通過焦耳效應(yīng)加熱：氣流引起的冷卻強(qiáng)度顯示流量指示。如果管

7、網(wǎng)斷裂或者采樣氣孔 堵塞，流量控制器將在 BAMA分析裝置顯示抽氣故障。 b. ISV/3 隔離卡 隔離器串聯(lián)安裝在探測回路上，分別在三個 BAMA探 測分析裝置之前，之間和之后。 一旦出現(xiàn)線路短路，安裝在故障兩邊的隔離器啟動，短路處的電流被切斷?；芈飞掀渌?裝置可以正常運(yùn)行。故障清除之后，隔離器自動調(diào)整回監(jiān)控狀態(tài)。 c. 電動抽氣泵 用于保持抽氣管網(wǎng)內(nèi)外不同的氣壓， 以便于產(chǎn)生多采點(diǎn)和 BAM中A 的探測器之間的空 氣流動。 d. CMOT 電動抽氣泵的調(diào)節(jié)卡 通過電動抽氣泵調(diào)節(jié)空氣流動速度。調(diào)節(jié)卡從 CEPP 控制卡處獲得啟動運(yùn)行或終止 電動抽氣泵的指令。使用電壓： 24Vdc。 e. C

8、EPP 控制卡 根據(jù)控制室的控制板及 EOLE PP 閥門狀態(tài)，發(fā)送電動抽氣泵的運(yùn)行和終止指令到 CMOT電 動抽氣泵調(diào)節(jié)卡。使用電壓： 24Vdc。 f. CARE 單向閥門 涉及到一個流量探測器的機(jī)械功能的使用（單向閥門）。不用時，閥門關(guān)閉。電動 抽氣泵啟動時打開相應(yīng)的閥門而另一個閥門確保密封性（單向）。閥門處的開、關(guān)狀態(tài) 信息被發(fā)送到 CEPP 控制卡。如果 2個閥門都是打開狀態(tài)，則風(fēng)機(jī)不會工作。 g. 電源 EOLE 3A-PP 具備兩個 24V/4A電源，由 LNG和LNE兩路 220V/50Hz 交流供電。 2.1.3 EOLE 3A-PP 內(nèi)部 BAMA探 測裝置的構(gòu)成： 三個B

9、AM探A 測裝置，每個BAMA內(nèi) 置兩個探測器并可以驅(qū)動兩個外置動作指示器。 供電：兩路交流 220V（LNE 和LNG）。 COM卡T （電動抽氣泵控制） CMO卡T 主要功能用于控制電動抽氣泵： 速度命令的操作 運(yùn)行電動抽氣泵的運(yùn)轉(zhuǎn)與終止 監(jiān)視電動抽氣泵電源 監(jiān)視電動抽氣泵的工作 輸入電壓為 24V，每個EOLE3A-P有P 兩張卡（每個采樣系統(tǒng)各一張）。 CEPP卡（EOLE 3A-PP 控制）： 根據(jù)控制室的控制面板及 EOLE3A-PP閥門狀況， 發(fā)送電動抽氣泵的運(yùn)行和終止指令 到CMO電T動抽氣泵調(diào)節(jié)卡。 a. 當(dāng)操作者在控制板啟動采樣系統(tǒng) A時， CEPP A卡檢測閥門 B在下達(dá)

10、運(yùn)行采樣系統(tǒng) A 命令前已經(jīng)關(guān)閉。 b. 當(dāng)操作者在控制板啟動采樣系統(tǒng) B時， CEPP B卡檢測閥門 A在下達(dá)運(yùn)行采樣系統(tǒng) B 命令前已經(jīng)關(guān)閉。 電壓為24V，每個EOLE 3A-PP有兩張卡（每個采樣系統(tǒng)各一張）。 2.2 安裝與調(diào)試 2.2.1 空氣采樣機(jī)箱的安裝 機(jī)箱安裝簡圖 分析腔的安裝可因地制宜，水平、豎直但要防止擰緊螺絲時造成分析腔機(jī)械變 形。首先打開分析腔，通過預(yù)留的 4個孔和固定螺絲將 BAMA/L盒底牢牢固定住在安裝圖 規(guī)定的位置上。流量控制器應(yīng)布置在管網(wǎng)側(cè)（電動抽氣泵的反側(cè)）。 雖然沒有特別規(guī)定機(jī)箱的安裝方向，但在 BAMA/L 底部貼有一個標(biāo)簽“上”。通過 這個標(biāo)簽，在

11、 BAMA關(guān)閉時可以知道頂蓋的上方位置。標(biāo)簽“上”位于電動抽氣泵側(cè)，也 就是在抽氣管網(wǎng)和流量控制器的反側(cè)。 安裝過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)： 流量控制器 CD應(yīng)布置在管網(wǎng)側(cè)（電動抽氣泵的反側(cè)）； 機(jī)箱安裝時，應(yīng)關(guān)注接頭的密封性； 連接BAM分A 析腔和電動抽氣泵的管道不得在腔內(nèi)伸出， 否則探測器會一直報(bào)警； 應(yīng)盡可能的保證管網(wǎng)的平衡：每條支路上采樣孔數(shù)量相同，支路長度相等；采 樣孔應(yīng)在三通、彎頭、或網(wǎng)管末梢 50cm以外；線型支路上采樣孔數(shù)量的上限為 5、 T型或 U型支路上采樣孔數(shù)量上限為 4、工字型支路上采樣孔數(shù)量上限為 3； 管網(wǎng)的密封性至關(guān)重要，接頭必須使用 PVC專用膠膠合，禁止將膠水涂到母

12、頭； 須用間距規(guī)律的支撐卡箍固定采樣管；管網(wǎng)固定安裝在房間、吊頂上部時，至 少每隔 1.5 米用ATLAS型卡箍固定； 應(yīng)注意保證分析腔的密封性。 2.2.2 調(diào)試 在安裝過程中，機(jī)箱始終保持不通電。調(diào)試時，應(yīng)先給機(jī)箱上電，將EOLE 3A-E 電 路板右方的 FU2熔斷器歸位。啟動電動抽氣泵，稍后機(jī)箱前面板上的綠色上電LED點(diǎn)亮。 調(diào)試步驟： (1) 檢查管網(wǎng)的密封性 調(diào)節(jié)EOLE 3A-E電路板上的電位計(jì) P1，使電動抽氣泵的速度達(dá)到最高； 用電工膠帶堵住所有采樣孔； 用萬用表插入 BAM上A 紅黑兩個插口，測量代表空氣流量的 CD電壓值。如果密封 性良好，測得的電壓值應(yīng)低于 50mV;

13、若測得的電壓高于 50mV，用 FU1熔斷器給電動抽氣泵斷電。 BAMA的 CD電壓應(yīng)降到 50 mV以下。如果電壓沒有降到 50mV以下，則說明 BAM或A CD損壞。 (2) 電動抽氣泵和流量控制器的調(diào)節(jié) 全部解封采樣管； 調(diào)節(jié)EOLE3 A-E電路板上的電位計(jì) P1，使CD地電壓處于 2.6 3.4V，并將此電壓 值記錄下來； 將 BAMA正面的藍(lán)色和黑色測試點(diǎn)短路約 1 秒鐘，初始化流量控制器 CD。若表示 “抽氣故障” 的黃色 LED按1長3短1長的順序閃爍則說明流量控制器初始化成功； 堵住管網(wǎng)上的半數(shù)采樣孔，穩(wěn)定后，用電壓表測 CD電壓值，并做相應(yīng)記錄； 計(jì)算全開和半堵管網(wǎng)時的 C

14、D電壓差值，并做記錄； 根據(jù)計(jì)算的電壓差值，對照廠家所提供的 CD靈敏度確定表可確定此 CD的靈敏 度； 解封所有采樣管，并在 CD靈敏度開關(guān) SW2撥碼進(jìn)行靈敏度設(shè)置。 撥碼區(qū) BAMA CD流量計(jì)靈敏度的設(shè)置是通過開關(guān) SW2二進(jìn)制的撥碼完成，調(diào)節(jié)的目的在于確定 個流量區(qū)間，如果超出此區(qū)間， CD 認(rèn)為流量異常并顯示“抽氣故障” - 如果流量低于最小流量 Dmin（采樣孔堵塞） - 如果流量高于最大流量 Dmax（管網(wǎng)斷裂） ormal Dmax Dn 最大流量 正常流量 最小流量 Temps 時間 T1：管網(wǎng)采樣孔堵塞，當(dāng)流量低于最小流量 Dmin時， CD反饋故障 T2：管網(wǎng)斷裂，當(dāng)流

15、量超出最大流量 Dmax時， CD反饋故障 通常取CD靈敏度按照正常工作流量的 50%調(diào)節(jié)：如果 50%或更多的孔被堵塞，或當(dāng) 管網(wǎng)斷裂引起流量大于 50%， CD將向控制器反饋抽氣故障。 以下是 CD靈敏度調(diào)節(jié)至 50%的程序 a. 堵住第一個管網(wǎng)的半數(shù)采樣孔。 b. 待穩(wěn)定后，在調(diào)試單上記錄被測管網(wǎng)上測得的 CD電壓V50%（ 10 mV） 。 c. 計(jì)算正常管網(wǎng)和半封管網(wǎng)上 CD的電壓差。按照靈敏度調(diào)節(jié)表，這個壓差可以確定 CD上的靈敏度： V = V normal - V 50% d. 小心給所有的采樣孔解封，并確認(rèn) CD電壓回到起始值。 e. 對每路管網(wǎng)采取相同步驟。 f. 填寫調(diào)試

16、單。 CD流量計(jì)差壓 V CD靈敏度調(diào)節(jié) 十進(jìn)制 SW： 1 2 3 4 40mv 0 0 0 0 0 60mv 1 0 0 0 1 80mv 2 0 0 1 0 100mv 3 0 0 1 1 120mv 4 0 1 0 0 140mv 5 0 1 0 1 160mv 6 0 1 1 0 200mv 7 0 1 1 1 240mv 8 1 0 0 0 280mv 9 1 0 0 1 360mv 10 1 0 1 0 440mv 11 1 0 1 1 520mv 12 1 1 0 0 600mv 13 1 1 0 1 電動抽氣泵停 14 1 1 1 0 CD不工作 15 1 1 1 1 靈敏度

17、調(diào)節(jié)表 當(dāng)開關(guān)置于與 ON 相反的位置，開關(guān)被激活(到 1 )。如下圖選擇的靈敏度為 3 (3) 地址設(shè)置 空氣采樣煙霧探測器 EOLE3A的地址是通過在 BAMA頂蓋電子電路板上的 SW1撥碼開 關(guān)而設(shè)置的。 BAMA的地址編碼、傳送的報(bào)警及故障如下表所示： 地址 描述 報(bào)警狀態(tài) 故障狀態(tài) n 探測器1的地址 探測器1報(bào)警 探測器 1故障 n+1 探測器2的地址 探測器2報(bào)警 探測器 2故障 n+2 CD地址 無報(bào)警 CD故障 n+3 確認(rèn)報(bào)警地址 僅當(dāng)兩個探測器報(bào)警時報(bào)警 探測器 1或2故障 其中，探測器 1的地址 n通過 SW1設(shè)置，探測器 2、CD的地址隨之而定；探測器 1的地 址n只

18、能在4到122之間取值，包含 4和122；僅當(dāng)SW1上的第 8個微調(diào)開關(guān)是激活的時，才 會提供確認(rèn)報(bào)警地址。 (4) 因探測器僅適用于 Vega協(xié)議，須將 SW3、SW4兩個協(xié)議選擇開關(guān)撥到 V側(cè)。 (5) 以上撥碼完成之后，再次將 BAM正A 面的藍(lán)色和黑色測試點(diǎn)短路約 1 秒鐘，初始 化流量控制器 CD； (6) 用奧博斯火災(zāi)實(shí)驗(yàn)儀在機(jī)柜內(nèi)的采樣孔處點(diǎn)煙，檢測每個報(bào)警通道是否正常， 報(bào)警燈是否亮起。 (7) 試驗(yàn)后，需要在控制器上復(fù)位。 調(diào)試過程中應(yīng)注意事項(xiàng)： 撥碼開關(guān)，當(dāng)開關(guān)置于 OFF位置，開關(guān)被激活，即該位為 1 ；當(dāng)開關(guān)置于 ON位置時，該位為 0； 探測器 1 地址撥碼開關(guān) SW1，除第 8 位外，從左到右為低位到高位； 測 CD流量計(jì)電壓值時，選用直流檔； BAMA內(nèi)的兩個探測器，除了需要通過電路板上的撥碼開關(guān) SW1設(shè)置，還需要 用MINI-BT對此兩個探頭撥碼。 2.3 常見故障與解決方法 空氣采樣系統(tǒng)常見的故障有 CD流量計(jì)采樣故障， BAMA故障等，這里