核岛空气采样探测器系统学习报告讲诉

1、 核岛空气采样探测器系统学习报告 1. 前言 在反应堆冷却剂泵环路，因其火灾的高危险性，设有空气采样感烟探测系统用于监 测火灾信号。空气采样感烟探测系统在探测方式上，完全突破被动式感知火灾烟气、温 度和火焰等参数特性的局面，主动进行空气采样，快速、动态地识别和判断出空气中各 种聚合物和烟粒子。由于它能探测物质燃烧初期所产生的气溶胶或烟雾粒子浓度，在火 灾初期消除火灾隐患，使火灾的损失降到最小，因此也被称之为极早期烟雾探测预警系 统。通过对核岛空气采样系统的学习，加深了对空气采样系统的了解与认识。 核电厂工程采用由 xx供货的法国 DEF空气采样烟雾探测系统。在主泵房采用型号为 EOLE3A-P

2、（P 冗余型），其它区域采用 EOLE2A。空气采样烟雾探测器设备部件可满足质 保等级Q3的要求；属于 1E级，即在地震中和地震后设备可保证其运行性。 2. 核岛空气采样探测系统 2.1 系统介绍 2.1.1 空气采样基本原理 1个电动抽气泵利用多个采样点和 1个抽气管网抽吸空气样本。 气体被送往 1个分析 装置（ BAMA）检查其中是否含有烟雾颗粒。 如果有，则向关联的信号控制器发出报警 信号。流量控制器“ CD”始终监测抽气管网和采样点的工作质量。 空气采样探测器工作原理 在灰尘很多的环境中可以使用 EOLE过滤腔（BFE）。 将其安装在 EOLE机箱外，采样管 网和空气分析装置之间，较靠

3、近后者。 2.1.2 EOLE 3A-PP EOLE3 A-PP型空气采样烟雾探测器是冗余型，两套冗余电气控制装置，在一套出现 故障是或者断电时，另一套自动投入系统工作，可连接 3个空气采样回路管网。 在主泵房使用的空气采样探测器 EOLE 3A-PP是具有冗余功能。该空气采样探测器 EOLE3A-P有P 三个独立的探测管路。每个探测管路由空气采样管道、探测腔、空气抽气 和检测控制等系统组成。空气采样管道采用镀锌钢管，单路网管长度不大于 100 米。每 路网管使用一个探测腔，在探测腔内有两个烟感探测器。通过空气抽气泵将环境大气经 过采样孔和采样管道抽入探测腔内，由两个烟感探测器进行分析和判断，

4、最终给出火警 1和火警 2的报警信号。探测腔内的两个烟感探测器具有各自的独立地址，通过带有总线 隔离器的安装盒安装连接在火灾报警控制器的环型探测总线上，形成有冗余的探测系 统。所有探测信息可以直接在火灾报警控制器显示，并可以在火灾报警控制器上对探测 腔内的两个烟感探测器进行操作。空气采样探测器 EOLE3A-PP的 图文显示可以直接在火 灾报警控制器系统的图文工作站上显示。核岛内具有冗余功能的EOLE3A-PP型 空气采样 探测器的抽气部分的冗余功能是通过两套抽气泵， 两路供电电源和两套抽气控制系统完 成的。当一路的任何部分出现故障时，另一路可以自动或手动启动工作。下图给出空气 采样探测器 E

5、OLE3A-P在P 主泵区域的工作原理。 EOLE3A-PP在主泵区域的工作原理图 冗余型空气采样组成： - 3 个 BAMA分 析装置，各自带两个探测器并各自连接独立的抽气管网， - 2 个冗余采样系统 通过核电厂的两路交流 LNE 和LNG，保持 EOLE-PP的两套采样系统的电压在 220V；操 作者在控制室操作台的控制板处启动其中一个系统，当一个采样系统开始运行，相应的 电动抽气泵通过 1个抽气管网和多个采集点抽吸空气样本。 气体被送往 1个BAMA分析装置 检查其中是否含有烟雾颗粒。如果有，则向 ALTARES控 制器发出报警信号。每套采样系 统具备一个单向阀门。不用时，阀门关闭。启

6、动电动抽气泵时打开相关阀门，而另一个 阀门则确保密封性。 流量控制器 CD始终监测由抽气管网采样的空气流量。 如果出现问题， 流量控制器将在 BAM分A 析装置以及 EOLE-PP表面显示抽气故障。 EOLE 3A-PP机柜 EOLE 3A-PP冗余空气采样系统由以下单元构成： a. BAMA 分析装置 - 2 个光电探测器 VOAM 除机械保护部分被取消并且灵敏度经过调整外， 这些探测器和 Vega可寻址系列的光 电探测器 VOA相同。 - CD 流量控制器 流量控制器由两个安装在连接采样管网的管道内的集成热敏电阻组成。 集成热敏电 阻通过焦耳效应加热：气流引起的冷却强度显示流量指示。如果管

7、网断裂或者采样气孔 堵塞，流量控制器将在 BAMA分析装置显示抽气故障。 b. ISV/3 隔离卡 隔离器串联安装在探测回路上，分别在三个 BAMA探 测分析装置之前，之间和之后。 一旦出现线路短路，安装在故障两边的隔离器启动，短路处的电流被切断。回路上其他 装置可以正常运行。故障清除之后，隔离器自动调整回监控状态。 c. 电动抽气泵 用于保持抽气管网内外不同的气压， 以便于产生多采点和 BAM中A 的探测器之间的空 气流动。 d. CMOT 电动抽气泵的调节卡 通过电动抽气泵调节空气流动速度。调节卡从 CEPP 控制卡处获得启动运行或终止 电动抽气泵的指令。使用电压： 24Vdc。 e. C

8、EPP 控制卡 根据控制室的控制板及 EOLE PP 阀门状态，发送电动抽气泵的运行和终止指令到 CMOT电 动抽气泵调节卡。使用电压： 24Vdc。 f. CARE 单向阀门 涉及到一个流量探测器的机械功能的使用（单向阀门）。不用时，阀门关闭。电动 抽气泵启动时打开相应的阀门而另一个阀门确保密封性（单向）。阀门处的开、关状态 信息被发送到 CEPP 控制卡。如果 2个阀门都是打开状态，则风机不会工作。 g. 电源 EOLE 3A-PP 具备两个 24V/4A电源，由 LNG和LNE两路 220V/50Hz 交流供电。 2.1.3 EOLE 3A-PP 内部 BAMA探 测装置的构成： 三个B

9、AM探A 测装置，每个BAMA内 置两个探测器并可以驱动两个外置动作指示器。 供电：两路交流 220V（LNE 和LNG）。 COM卡T （电动抽气泵控制） CMO卡T 主要功能用于控制电动抽气泵： 速度命令的操作 运行电动抽气泵的运转与终止 监视电动抽气泵电源 监视电动抽气泵的工作 输入电压为 24V，每个EOLE3A-P有P 两张卡（每个采样系统各一张）。 CEPP卡（EOLE 3A-PP 控制）： 根据控制室的控制面板及 EOLE3A-PP阀门状况， 发送电动抽气泵的运行和终止指令 到CMO电T动抽气泵调节卡。 a. 当操作者在控制板启动采样系统 A时， CEPP A卡检测阀门 B在下达

10、运行采样系统 A 命令前已经关闭。 b. 当操作者在控制板启动采样系统 B时， CEPP B卡检测阀门 A在下达运行采样系统 B 命令前已经关闭。 电压为24V，每个EOLE 3A-PP有两张卡（每个采样系统各一张）。 2.2 安装与调试 2.2.1 空气采样机箱的安装 机箱安装简图 分析腔的安装可因地制宜，水平、竖直但要防止拧紧螺丝时造成分析腔机械变 形。首先打开分析腔，通过预留的 4个孔和固定螺丝将 BAMA/L盒底牢牢固定住在安装图 规定的位置上。流量控制器应布置在管网侧（电动抽气泵的反侧）。 虽然没有特别规定机箱的安装方向，但在 BAMA/L 底部贴有一个标签“上”。通过 这个标签，在

11、 BAMA关闭时可以知道顶盖的上方位置。标签“上”位于电动抽气泵侧，也 就是在抽气管网和流量控制器的反侧。 安装过程中应注意的事项： 流量控制器 CD应布置在管网侧（电动抽气泵的反侧）； 机箱安装时，应关注接头的密封性； 连接BAM分A 析腔和电动抽气泵的管道不得在腔内伸出， 否则探测器会一直报警； 应尽可能的保证管网的平衡：每条支路上采样孔数量相同，支路长度相等；采 样孔应在三通、弯头、或网管末梢 50cm以外；线型支路上采样孔数量的上限为 5、 T型或 U型支路上采样孔数量上限为 4、工字型支路上采样孔数量上限为 3； 管网的密封性至关重要，接头必须使用 PVC专用胶胶合，禁止将胶水涂到母

12、头； 须用间距规律的支撑卡箍固定采样管；管网固定安装在房间、吊顶上部时，至 少每隔 1.5 米用ATLAS型卡箍固定； 应注意保证分析腔的密封性。 2.2.2 调试 在安装过程中，机箱始终保持不通电。调试时，应先给机箱上电，将EOLE 3A-E 电 路板右方的 FU2熔断器归位。启动电动抽气泵，稍后机箱前面板上的绿色上电LED点亮。 调试步骤： (1) 检查管网的密封性 调节EOLE 3A-E电路板上的电位计 P1，使电动抽气泵的速度达到最高； 用电工胶带堵住所有采样孔； 用万用表插入 BAM上A 红黑两个插口，测量代表空气流量的 CD电压值。如果密封 性良好，测得的电压值应低于 50mV;

13、若测得的电压高于 50mV，用 FU1熔断器给电动抽气泵断电。 BAMA的 CD电压应降到 50 mV以下。如果电压没有降到 50mV以下，则说明 BAM或A CD损坏。 (2) 电动抽气泵和流量控制器的调节 全部解封采样管； 调节EOLE3 A-E电路板上的电位计 P1，使CD地电压处于 2.6 3.4V，并将此电压 值记录下来； 将 BAMA正面的蓝色和黑色测试点短路约 1 秒钟，初始化流量控制器 CD。若表示 “抽气故障” 的黄色 LED按1长3短1长的顺序闪烁则说明流量控制器初始化成功； 堵住管网上的半数采样孔，稳定后，用电压表测 CD电压值，并做相应记录； 计算全开和半堵管网时的 C

14、D电压差值，并做记录； 根据计算的电压差值，对照厂家所提供的 CD灵敏度确定表可确定此 CD的灵敏 度； 解封所有采样管，并在 CD灵敏度开关 SW2拨码进行灵敏度设置。 拨码区 BAMA CD流量计灵敏度的设置是通过开关 SW2二进制的拨码完成，调节的目的在于确定 个流量区间，如果超出此区间， CD 认为流量异常并显示“抽气故障” - 如果流量低于最小流量 Dmin（采样孔堵塞） - 如果流量高于最大流量 Dmax（管网断裂） ormal Dmax Dn 最大流量 正常流量 最小流量 Temps 时间 T1：管网采样孔堵塞，当流量低于最小流量 Dmin时， CD反馈故障 T2：管网断裂，当流

15、量超出最大流量 Dmax时， CD反馈故障 通常取CD灵敏度按照正常工作流量的 50%调节：如果 50%或更多的孔被堵塞，或当 管网断裂引起流量大于 50%， CD将向控制器反馈抽气故障。 以下是 CD灵敏度调节至 50%的程序 a. 堵住第一个管网的半数采样孔。 b. 待稳定后，在调试单上记录被测管网上测得的 CD电压V50%（ 10 mV） 。 c. 计算正常管网和半封管网上 CD的电压差。按照灵敏度调节表，这个压差可以确定 CD上的灵敏度： V = V normal - V 50% d. 小心给所有的采样孔解封，并确认 CD电压回到起始值。 e. 对每路管网采取相同步骤。 f. 填写调试

16、单。 CD流量计差压 V CD灵敏度调节 十进制 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 电动抽气泵停 14 1 1 1 0 CD不工作 15 1 1 1 1 灵敏度

17、调节表 当开关置于与 ON 相反的位置，开关被激活(到 1 )。如下图选择的灵敏度为 3 (3) 地址设置 空气采样烟雾探测器 EOLE3A的地址是通过在 BAMA顶盖电子电路板上的 SW1拨码开 关而设置的。 BAMA的地址编码、传送的报警及故障如下表所示： 地址 描述 报警状态 故障状态 n 探测器1的地址 探测器1报警 探测器 1故障 n+1 探测器2的地址 探测器2报警 探测器 2故障 n+2 CD地址 无报警 CD故障 n+3 确认报警地址 仅当两个探测器报警时报警 探测器 1或2故障 其中，探测器 1的地址 n通过 SW1设置，探测器 2、CD的地址随之而定；探测器 1的地 址n只

18、能在4到122之间取值，包含 4和122；仅当SW1上的第 8个微调开关是激活的时，才 会提供确认报警地址。 (4) 因探测器仅适用于 Vega协议，须将 SW3、SW4两个协议选择开关拨到 V侧。 (5) 以上拨码完成之后，再次将 BAM正A 面的蓝色和黑色测试点短路约 1 秒钟，初始 化流量控制器 CD； (6) 用奥博斯火灾实验仪在机柜内的采样孔处点烟，检测每个报警通道是否正常， 报警灯是否亮起。 (7) 试验后，需要在控制器上复位。 调试过程中应注意事项： 拨码开关，当开关置于 OFF位置，开关被激活，即该位为 1 ；当开关置于 ON位置时，该位为 0； 探测器 1 地址拨码开关 SW1，除第 8 位外，从左到右为低位到高位； 测 CD流量计电压值时，选用直流档； BAMA内的两个探测器，除了需要通过电路板上的拨码开关 SW1设置，还需要 用MINI-BT对此两个探头拨码。 2.3 常见故障与解决方法 空气采样系统常见的故障有 CD流量计采样故障， BAMA故障等，这里