摘 要：压水堆核电站中，一回路水位测量主要用于监测堆芯淹没情况的压力容器水位测量和用于监测稳压器的汽水双相状态稳压器水位测量，两种水位测量都广泛采用了差压式仪表。针对实际运行中出现的偏差以及不容易采用传统方法校验的问题，本文对测量原理和交叉验证的方法进行了分析，提出了更加方便可行的方法，从而更好地保证了核电站的安全、稳定运行。Jpn压力变送器_差压变送器_液位变送器_温度变送器
0 引言
压水堆核电站在停堆之后堆芯核燃料仍有稳态功率百分之几的衰变热产生，需要持续地冷却。因此，监测一回路冷却水的装水量有着十分重要的意义。目前，国内CNP1000和CPR1000等广泛建造的“二代加”核电技术均采用了差压式变送器测量一回路水位。差压式仪表通过测量承压容器顶部和底部的差压，经过密度补偿后计算实际液位值。一回路水位测量主要用于监测堆芯淹没情况的压力容器水位测量和用于监测稳压器的汽水双相状态稳压器水位测量。
1 一回路仪表的使用
堆芯水位测量和稳压器水位测量，取样点在一回路的不同标高和位置，如图1所示。
RCP007/008/011MN使用了分体式压差变送器，用于表征热态稳压器的液位，测量范围为-6m～3.8m。
RCP012MN使用了罗斯蒙特差压变送器，用于表征冷态稳压器的液位，测量范围为-6m～3.8m。
RCP090-095MN使用了
智能差压变送器，用于测量压力容器液位 [1] 。RCP090/091MN在开盖/泄压模式下量程为8.5m～13.35m。在压力壳模式下，用于CCMS堆芯液位测量。
RCP098MN为差压变送器，用于表征冷态一回路液位，测量范围8.7m～20m。
本文针对稳压器水位测量以及堆芯水位测量等仪表进行分析。
1.1 稳压器水位测量仪表
RCP007/008/011MN：正常运行时，稳压器内部是汽液两相，负压侧用冷凝罐将蒸汽冷凝成水，然后水压作用在隔离膜片上，#后通过毛细管把压力传递到仪表。RP模式下稳压器内的压力是155bar，温度在345℃左右，仪表计算书采用此状态下的液体密度计算得来。因此，RCP007/008/011MN指示热态状态下的稳压器液位 [2] 。
RCP012MN：负压侧有冷凝罐，指示常温、常压下稳压器的液位，在一回路充排水过程中，给予操作员以指示。RCP012MN的仪表计算书采用了压力1bar，温度30℃状态的液体密度进行计算。因此，RCP012MN指示的是冷态下的稳压器液位。
RCP098MN：没有设置隔离器，负压侧测点和RCP012MN同一个冷凝容器取出。但是正压侧测点取自一回路主管道。计算书同样采用了压力1bar，温度30℃状态的液体密度进行计算。因此，RCP098MN指示的仍然是冷态下的一回路液位。
1.2 压力容器水位测量
RCP090-095MN采用了6000变送器，双隔离器结构，用于堆芯水位测量。其中 RCP090/091MN为窄量程、RCP092/093MN为宽量程、RCP094/095MN为参考量程 [3] 。宽量程和窄量程的
智能压力变送器有两个测点，上测点位于压力容器通风口处，下测点位于堆芯测量系统密封组件处。宽、窄量程公用这对下测点，在靠近测点处安有金属隔离膜盒以隔离一回路冷却剂。金属隔离膜盒与
微差压变送器之间用金属压力管线连接，金属压力管线中为真空充满除盐水以传递压力。
参考差压变送器及其隔离膜盒与宽、窄量程仪表安装在相同位置，用以模拟失水事故时安全壳内温度升高，水的密度减小后由测量毛细管中的除盐水所产生的压力，在后续的数据处理过程中对因此造成的损耗进行补偿处理 [4] 。
CCMS堆芯液位测量计算。没有主泵或仅有一台主泵运行时，窄量程仪表参与水位运算。当有两台泵及以上运行时，宽量程仪表参与水位运算 [5] 。正常稳态运行中，当宽量程投入使用时，压力容器已经不是双相状态，因为它测量的只是一回路的压差，并不是一回路水位的实际值。
2 一回路水位测量仪表的功能验证
堆芯水位测量和稳压器水位测量的可用性是核电站监控的重点参数之一，但是传统的定期校准方法却存在很大的局限性。以交叉校准的方式来进行功能验证，能够有效地解决这个问题。
为了评估传感器偏差对其功能的危害程度，对于测量仪表的验证采用了两种不同的准则：功能验证准则以及传感器验证准则。
功能验证准则、传感器验证准则以及准则计算方法均源自EDF所作的故障概率研究，它是在“探测降级或失效的准确性”和“测量值不准确的概率”这两者之间权衡的结果。此外，这种权衡结果也取决于验证所使用的方式及冗余通道的数目。
2.1 传感器验证标准：C( mv )
其目的是预防设备降级。设备准则基于比功能允许误差更为严格的传感器技术精度。传感器技术精度来源于传感器固有的不确定度。若经过诊断后发现偏差值超出传感器验证准则，其通常的后继行动是执行完整的校验。但是这种偏差被认为不影响功能，需要提高关注等待合适的窗口处理。
传感器验证准则基于被验证传感器的技术精度ε(t)，它能够探测到50％的可能降级。通过冗余传感器或者试验传感器间的交叉比较进行验证**************
其中，ε(t)：被验证传感器的技术精度。
2.2 功能验证准则C( fv )（即交叉比较的验证准则）
其目的是探测可能的失效。功能准则基于传感器的功能允许误差，它包含了传感器正常工作时的功能裕度。当偏差超出功能验证准则时，必须立即进行纠正性维修。功能验证准则根据传感器功能允许误差δ(FS)而计算，它能够探测95%的可能失效。通过冗余传感器间交叉比较进行验证
2.3 RCP007/008/011MN和RCP012MN的功能验证
现象：为了扩大比较范围，需要拿RCP007/008/011MN和RCP012MN进行交叉验证，虽然测量取压点相同，但是示数不能直接拿来用于交叉比较。
原因分析：RCP007/008/011MN在热态（292℃）下标定，而RCP012MN在冷态（25℃）下标定。交叉比较需要在同样的状态下，所以要把它们变换到同一个状态下的水平（或称之为真实水平）进行比较。
2.4 RCP098MN与RCP012MN的功能验证
RCP098MN的功能验证，可以使用同样在冷态标定的RCP012MN进行交叉比较。
验证的前提条件：在一回路排水时验证，堆芯水位稳定；参考探头012MN已经在满功率时和007/011MN进行了验证；但是RCP012MN参考值须按RCP098MN量程进行修正。
3 结论
基于M310技术的“二代加”改进压水堆1000MW核电技术采用的差压式液位计测量一回路水位，广泛应用于国内的核电站中。本文通过对一回路水位测量仪表的使用、原理和交叉比较方法的分析探讨，对其运行维护具有一定的借鉴意义。
