Qual é a diferença na seleção de transmissores de pressão para usinas nucleares em comparação com a seleção de transmissores de pressão convencionais?

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Este artigo apresenta os tipos de transmissores de pressão mais utilizados em usinas nucleares. Com base nos requisitos técnicos das usinas nucleares em relação a esses transmissores, são fornecidos métodos de seleção e considerações importantes, visando servir como referência para o processo de escolha e projeto dos transmissores de pressão em usinas nucleares. Transmissores de pressão yunrun.com.cn/product/list_84.html Nas usinas nucleares, os instrumentos de medição do processo são a interface entre todo o sistema de controle e o processo em si. A qualidade dos instrumentos afeta diretamente o desempenho do sistema de controle. Entre todos os tipos de instrumentos de medição de processos, os transmissores de pressão são os mais utilizados e generalizados. Eles são usados principalmente para medir a pressão, o fluxo e o nível do líquido nos sistemas industriais. Os transmissores de pressão de nível de segurança fornecem sinais essenciais para os sistemas de proteção das usinas nucleares e para os sistemas de monitoramento após acidentes, visando garantir a segurança e possibilitar o monitoramento pós-acidente. Ao mesmo tempo, a disponibilidade dos transmissores de pressão necessários para o gerenciamento de acidentes graves também é importante, pois ela determina se as estratégias de gestão de acidentes graves estabelecidas nas diretrizes de gestão de acidentes graves podem realmente ser implementadas na prática. Portanto, a seleção correta e adequada dos transmissores de pressão é fundamental para garantir o funcionamento seguro e confiável das usinas nucleares. Tipos de transmissores de pressão em usinas nucleares Existem vários tipos de transmissores de pressão, que podem ser classificados da seguinte maneira, de acordo com diferentes critérios de classificação. 1. De acordo com o tipo de pressão medida, os transmissores podem ser divididos em transmissores de pressão, transmissores de diferença de pressão e transmissores de pressão absoluta. 2. De acordo com o princípio de medição, os transmissores de pressão utilizados nas usinas nucleares podem ser classificados da seguinte forma, com base em seu princípio de funcionamento: transmissores capacitivos, transmissores de pressão a base de resistores sensíveis à pressão, transmissores de pressão por deslocamento indutivo, transmissores de pressão feitos de silício monocristalino e transmissores baseados no equilíbrio de forças. 3. De acordo com se a pressão do meio é medida diretamente ou não, os transmissores de pressão podem ser divididos em transmissores do tipo básico e transmissores com tubos capilares para transmissão à distância. 4. De acordo com a função que desempenham, os transmissores de pressão das usinas nucleares podem ser divididos em transmissores de pressão de nível seguro e transmissores de pressão de nível não seguro. Os transmissores de pressão de nível seguro precisam passar por avaliações de qualidade, de acordo com diferentes requisitos, para garantir que possam desempenhar suas funções corretamente quando necessário. Princípios de projeto dos transmissores de pressão em usinas nucleares. A seleção e o projeto dos transmissores de pressão em usinas nucleares levam em consideração os seguintes princípios: 1. Atender aos requisitos das normas e especificações relacionadas ao design, fabricação, inspeção e avaliação da qualidade dos transmissores de pressão em usinas nucleares ； 2. Atender aos requisitos de medição desse tipo de instrumento pelo sistema de processo ； 3. Atender aos requisitos especiais para esse tipo de instrumento, estabelecidos nas diretrizes relativas às funções de segurança, à análise de riscos e ao gerenciamento de acidentes, nas usinas nucleares ； 4. Facilita a instalação e manutenção dos instrumentos ； 5. Considerar a possibilidade de aumentar a taxa de produção nacional dos equipamentos, optando, sempre que possível, por produtos nacionais, desde que isso atenda aos requisitos técnicos ； 6. Adaptar-se às exigências de reforma dos equipamentos da usina, reduzindo ao máximo o número de tipos de instrumentos, para facilitar a manutenção. Escolha de transmissores de pressão para usinas nucleares: A escolha dos transmissores de pressão e dos transmissores de diferença de pressão em usinas nucleares geralmente é feita com base nas funções que o equipamento deve desempenhar, no tipo do meio químico a ser medido, na faixa de medição, nas características do equipamento, nas condições de instalação, nas condições ambientais, no desempenho do instrumento e nos aspectos econômicos. Além disso, é necessário garantir alta confiabilidade, estabilidade e precisão. Também é preciso atender aos requisitos de segurança do sistema de proteção, bem como às exigências do sistema de controle digital completo. Por fim, devem ser levadas em consideração as necessidades de operação e manutenção da usina. Ao escolher os transmissores de pressão para usinas nucleares, devem ser levados em consideração os seguintes fatores: 1. Nível de segurança. O funcionamento seguro das usinas nucleares depende, principalmente, da confiabilidade dos equipamentos responsáveis pela execução das funções de segurança. Os equipamentos elétricos responsáveis pela execução das funções de segurança, como a parada de emergência do reator, o resfriamento do núcleo em situações de emergência, a eliminação do calor residual, o isolamento da estrutura de contenção, a dissipação do calor da estrutura de contenção e a prevenção da liberação de materiais radioativos no meio ambiente, são denominados equipamentos elétricos de classe de segurança (1E). Especialmente no caso dos transmissores de diferença de pressão/transmissores de pressão de nível nuclear, instalados dentro da estrutura de segurança das usinas nucleares, as condições de funcionamento são extremamente severas, pois eles operam em ambientes irradiados. Além disso, é necessário que esses dispositivos mantenham suas funções e desempenho mesmo em situações de terremotos ou acidentes (como o acidente LOCA). Para que o transmissor possa cumprir as funções de segurança exigidas durante toda a sua vida útil, em condições normais de operação ou em situações de emergência nas usinas nucleares, é necessário utilizar produtos de transmisores que tenham sido avaliados e considerados adequados em termos de qualidade. Quanto aos instrumentos que precisam enviar sinais para os sistemas de monitoramento e proteção após um acidente, deve-se escolher instrumentos com qualidade comprovada, de acordo com os requisitos estabelecidos em RCC-E para os instrumentos das categorias K1, K2 e K3 (alguns desses requisitos podem ser substituídos pelos requisitos da norma IEEE-323/344). Ao mesmo tempo, considerando as normas de segurança das usinas elétricas, e devido às limitações na capacidade de produção nacional, alguns instrumentos da categoria K1 são escolhidos entre produtos de empresas estrangeiras que possuem qualificações para fornecer equipamentos nucleares e têm experiência comprovada em seu uso. Para os transmissores de pressão que são necessários em casos de acidentes graves, é preciso realizar uma avaliação da qualidade desses transmissores, de acordo com os requisitos técnicos, ou realizar análises confiáveis, a fim de comprovar que eles são capazes de resistir às condições ambientais extremas durante um acidente, e que possam ser utilizados tanto durante quanto após o acidente. 2. Tipo de transmissor de pressão e faixa de medição: De acordo com as exigências dos parâmetros do processo, dependendo do tipo de pressão a ser medida, é necessário escolher o transmissor de pressão, o transmissor de diferença de pressão ou o transmissor de pressão absoluta adequado. Além disso, ao selecionar o transmissor de pressão, deve-se levar em consideração a classe de pressão de operação do equipamento. A faixa de medição do transmissor selecionado está dentro da faixa de medição do transmissor ； A faixa de medição do transmissor selecionado está dentro da faixa de proporção realmente utilizável pelo transmissor ； A faixa de medição do transmissor selecionado deve ser o mais próximo possível da faixa máxima do transmissor. Ao medir a pressão estável, a faixa de medição do transmissor de pressão geralmente é escolhida próxima ou ligeiramente maior que 1,5 vezes o valor da pressão normal ； Ao medir a pressão pulsante, geralmente se escolhe um transmissor de pressão cujo valor esteja próximo ou ligeiramente acima do dobro do valor normal da pressão, levando em consideração também a capacidade de sobrecarga do transmissor ； Ao medir a pressão na saída da bomba, geralmente se escolhe uma escala máxima próxima ao valor máximo de pressão na saída da bomba ； Ao medir pressões elevadas, o intervalo máximo geralmente deve ser escolhido como 1,7 vezes o valor máximo da pressão a ser medida. A faixa de medição deve estar necessariamente dentro da faixa de operação do transmissor, não podendo ser inferior ao valor mínimo da mesma. Especialmente em aplicações de medição de nível por diferença de pressão, é importante garantir que a faixa de operação do transmissor de diferença de pressão não exceda o valor máximo permitido pelo transmissor (URL); caso contrário, não será possível realizar uma medição precisa. Ao escolher um transmissor de diferença de pressão, deve-se levar em consideração a capacidade de resistência à pressão estática e o impacto da pressão estática na precisão das medições. Para meios a serem medidos que são viscosos, propensos à coagulação, à cristalização ou que operam em altas temperaturas, pode-se optar por transmissores com flange de transmissão remota. Para a medição contínua do nível da água no poço do invólucro de segurança, utilizada para o monitoramento pós-acidente, também foi escolhido um transmissor com flange de transmissão de tipo capilar unilateral. Para transmissores de pressão remotos e transmissores de diferença de pressão remotos, ao escolher o comprimento do capilar, é necessário levar em consideração tanto a facilidade de instalação e manutenção, quanto os impactos negativos causados por um capilar excessivamente longo na medição, como as variações na saída devido às mudanças de temperatura e a velocidade reduzida de resposta. 3. Escolha o material adequado: De acordo com as propriedades físicas e químicas do meio a ser medido, escolha o material para a parte do transmissor que entra em contato com o fluido (interface de processo), bem como para a parte que não entra em contato com o fluido, além do material da membrana de isolamento. Na parte em contato com o meio, o material do transmissor deve atender aos requisitos da série de padrões RCC. Geralmente, espera-se que seja feito de aço inoxidável austenítico com baixo teor de carbono; os materiais mais utilizados atualmente são o 304L ou 316L (de acordo com os padrões ASTM). Em sistemas que operam em meio marinho, deve-se utilizar a liga Hastelloy C, que é resistente à corrosão. Ao mesmo tempo, é necessário levar em consideração os requisitos de limpeza nuclear, aplicando requisitos diferentes conforme se trate de meios presentes no circuito primário, nos meios injetados no circuito primário, dos fluidos do circuito secundário ou dos tanques de armazenamento de resíduos. No processo real de seleção, também são necessários alguns tratamentos especiais devido às diferenças na estrutura do próprio transmissor. Por exemplo, se a parte de alívio do transmissor for um válvula em forma de agulha, o uso de esferas de vedação feitas de 316L pode ser prejudicial para a superfície de vedação após várias operações de alívio. Nesses casos, pode-se considerar o uso de esferas de vedação feitas de material 316. 4. Requisitos de operação e manutenção: Na escolha dos transmissores de pressão e de diferença de pressão, é necessário levar em consideração as exigências do canal de controle. De acordo com as necessidades de desempenho do sistema de controle, devem ser utilizados instrumentos com alta precisão. Nos casos em que se trata de sistemas de medição para cálculos de equilíbrio térmico (KME), são escolhidos transmissores de pressão e de diferença de pressão com precisão de 0,025%, além de um melhor desempenho. Em segundo lugar, é preciso levar em consideração a facilidade de manutenção. Considerando as zonas de proteção contra radiação, os instrumentos devem ser instalados em áreas acessíveis aos funcionários, em suportes adequados para facilitar a manutenção e operação, atendendo aos requisitos de testes periódicos e à calibração dos instrumentos. 5. Outras considerações: No projeto de seleção dos transmissores de pressão em usinas nucleares, também é necessário levar em conta, de acordo com as normas de segurança, os requisitos relacionados à precisão funcional dos pontos de medição específicos, ao tempo de resposta, à precisão após acidentes e à consistência. Além disso, se o ambiente em que o instrumento está localizado apresentar risco de combustão e explosão, é necessário levar em consideração a proteção contra explosões. Embora alguns instrumentos estejam listados na classificação de equipamentos elétricos como não sendo de categoria de segurança, eles ainda precisam cumprir funções específicas em situações de terremoto. Além disso, a área onde são instalados pode apresentar níveis elevados de radiação. Para garantir a precisão e a estabilidade das medições realizadas pelos transmissores de pressão ao longo do tempo, é comum optar por transmissores que tenham sido submetidos a testes de envelhecimento causado pela radiação e também a testes de resistência a terremotos. Escolha de transmissores de pressão para usinas nucleares yunrun.com.cn/tech/1916.html Este artigo descreve os tipos de transmissores de pressão mais utilizados em usinas nucleares, bem como os princípios de design relacionados a eles. Além disso, são apresentadas as questões que devem ser levadas em consideração na escolha e no design dos transmissores de pressão, além de algumas observações importantes. Essas informações podem servir como referência na seleção de transmissores de pressão para projetos nucleares. Autores: Liu Li, Wu Ping, Guo Lin, Run Guiyin, da China Nuclear Power Engineering Co., Ltd