¿En qué se diferencia la selección de transmisores de presión para plantas nucleares de la selección de transmisores de presión convencionales?

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Este artículo presenta los tipos de transmisores de presión que se utilizan comúnmente en las centrales nucleares. Teniendo en cuenta los requisitos técnicos que estas plantas imponen a dichos transmisores, se indican métodos para su selección y aspectos a tener en cuenta, con el fin de servir como referencia para el diseño y selección de transmisores de presión en las centrales nucleares. Transmisor de presión yunrun.com.cn/product/list_84.html En las centrales nucleares, los instrumentos de medición son la interfaz entre todo el sistema de control y el proceso industrial; la calidad del rendimiento de estos instrumentos afecta directamente al rendimiento del sistema de control. Entre todos los tipos de instrumentos de medición de procesos, los transmisores de presión son los más utilizados y comunes. Se emplean principalmente para medir la presión, el caudal y el nivel de líquidos en los sistemas de proceso. Los transmisores de presión de nivel de seguridad proporcionan las señales necesarias para los sistemas de protección de las centrales nucleares y para la supervisión después de un accidente, con el fin de garantizar la seguridad y realizar el monitoreo posterior a los incidentes. Al mismo tiempo, la disponibilidad de los transmisores de presión necesarios para la gestión de accidentes graves también es importante, ya que determina si las estrategias de gestión de accidentes graves establecidas en las directrices correspondientes pueden aplicarse en la práctica. Por lo tanto, elegir correctamente y de manera adecuada los transmisores de presión es sumamente importante para garantizar el funcionamiento seguro y fiable de las centrales nucleares. Tipos de transmisores de presión en las centrales nucleares. Existen muchos tipos de transmisores de presión, y según diferentes criterios de clasificación, se pueden dividir en las siguientes categorías. 1. Según el tipo de presión que miden, los transmisores se pueden dividir en transmisores de presión, transmisores de diferencia de presión y transmisores de presión absoluta. 2. Según el principio de medición, los transmisores de presión que se utilizan en las centrales nucleares pueden clasificarse según su principio de funcionamiento en: transmisores capacitivos, transmisores de presión basados en resistencias sensibles a la presión, transmisores de presión por desplazamiento inductivo, transmisores de presión de silicio monocristalino y transmisores basados en equilibrio de fuerzas. 3. Según si miden directamente la presión del medio, los transmisores de presión se pueden dividir en transmisores de tipo básico y transmisores con brida que cuentan con capilares de transmisión a distancia. 4. Según la función que desempeñan: según si los transmisores de presión de las centrales nucleares cumplen funciones de seguridad o no, se pueden dividir en transmisores de presión de nivel seguro y transmisores de presión de nivel no seguro. Los transmisores de presión de nivel seguro deben someterse a pruebas de calidad según los requisitos establecidos, a fin de garantizar que puedan desempeñar correctamente su función cuando sea necesario. Principios de diseño de los transmisores de presión en las centrales nucleares. La selección y diseño de los transmisores de presión en las centrales nucleares se basa principalmente en los siguientes principios: 1. Cumplir con los requisitos de las normas y especificaciones relacionadas con el diseño, fabricación, inspección y evaluación de calidad de los transmisores de presión en las centrales nucleares ； 2. Cumplir con los requisitos de medición del sistema de procesos para este tipo de instrumentos ； 3. Cumplir con los requisitos especiales para este tipo de instrumentos establecidos en las directrices de las centrales nucleares relativas a las funciones de seguridad, el análisis de seguridad y la gestión de accidentes ； 4. Facilita la instalación y mantenimiento de los instrumentos ； 5. Considerar aumentar la proporción de productos nacionales en los equipos, eligiendo, siempre que sea posible y siempre que se cumplan los requisitos técnicos, productos fabricados en el país ； 6. Adaptarse a los requisitos de la futura renovación del equipo de la central eléctrica, reduciendo al máximo el número de tipos de instrumentos para facilitar el mantenimiento. Selección de transmisores de presión para plantas nucleares. La selección de transmisores de presión y de diferencia de presión en las plantas nucleares se realiza teniendo en cuenta funcionalidades del equipo, tipo de medio a medir, rango de medición, características, condiciones de instalación, condiciones ambientales, rendimiento del instrumento y aspectos económicos. Es necesario que estos dispositivos cumplan con requisitos de alta fiabilidad, estabilidad y precisión. Además, deben satisfacer los requisitos de diseño relacionados con la seguridad del sistema de protección. También es importante que cumplan con los requisitos del sistema de control digitalizado, así como con las necesidades de operación y mantenimiento de la planta. Al seleccionar transmisores de presión para las centrales nucleares, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: 1. Nivel de seguridad. El funcionamiento seguro de una central nuclear depende principalmente de la fiabilidad de los equipos que realizan las funciones de seguridad. Los equipos eléctricos encargados de llevar a cabo funciones de seguridad como la parada de emergencia del reactor, el enfriamiento del núcleo en situaciones de emergencia, la eliminación del calor residual, el aislamiento de la carcasa de seguridad, la evacuación del calor de dicha carcasa y la prevención de la liberación de sustancias radiactivas al medio ambiente, se denominan equipos eléctricos de clase de seguridad (1E). En particular, para los transmisores de diferencia de presión/transmisores de presión de nivel nuclear instalados dentro de la carcasa de seguridad de las centrales nucleares, dado que operan en condiciones ambientales con radiación, y se exige que mantengan sus funciones y prestaciones en situaciones de terremotos y accidentes (como un accidente LOCA), sus condiciones de funcionamiento son extremadamente severas. Para que el transmisor pueda cumplir con las funciones de seguridad establecidas durante todo su ciclo de vida, incluso en condiciones ambientales extremas, tanto en situaciones normales como en casos de emergencia en las centrales nucleares, es necesario utilizar productos de transmisores que hayan sido sometidos a pruebas de calidad y hayan sido aprobados. En el caso de algunos instrumentos que necesitan enviar señales a los sistemas de monitoreo y protección después de un accidente, se deben seleccionar instrumentos con certificación de calidad, de acuerdo con los requisitos establecidos en RCC-E para los instrumentos de niveles K1, K2 y K3 (en algunos casos, también se pueden aplicar los requisitos de IEEE-323/344). Al mismo tiempo, teniendo en cuenta el cumplimiento de las normas de seguridad de la central eléctrica, y debido a las limitadas capacidades de producción nacional, para algunos instrumentos de la categoría K1 se han considerado productos de empresas extranjeras que cuentan con la calificación necesaria para suministrar equipos nucleares y tienen una amplia experiencia en su uso. En el caso de los transmisores de presión que son necesarios en situaciones de accidentes graves, es preciso realizar una evaluación de calidad de dichos transmisores, de acuerdo con los requisitos técnicos, o bien realizar un análisis fiable, a fin de demostrar que pueden resistir las condiciones ambientales propias de esos accidentes y seguir funcionando durante y después de ellos. 2. Tipo de transmisor de presión y rango de medición: Según los requisitos de los parámetros del proceso, se elige el transmisor de presión, el transmisor de diferencia de presión o el transmisor de presión absoluta adecuado, en función del tipo de presión que se va a medir. Además, al seleccionar el transmisor de presión, es necesario tener en cuenta el nivel de presión de operación del equipo. El rango del transmisor seleccionado está dentro del rango de medición del mismo ； El rango del transmisor seleccionado está dentro del rango de relación de uso real del transmisor ； El rango del transmisor seleccionado debe ser lo más cercano posible al rango máximo del mismo. Al medir la presión estable, el rango del transmisor de presión se elige de manera que sea cercano o ligeramente superior a 1,5 veces el valor de presión normal ； Al medir la presión pulsátil, generalmente se elige un transmisor de presión cuyo valor sea cercano o ligeramente superior al doble del valor de presión normal, teniendo en cuenta también la capacidad de sobrecarga del transmisor ； Al medir la presión en la salida de la bomba, generalmente se elige un rango máximo cercano al valor de presión más alto que se registra en esa salida ； Al medir presiones altas, generalmente el rango máximo debe ser 1,7 veces mayor que el valor de la presión máxima a medir. El rango de medición debe encontrarse dentro del rango de funcionamiento del transmisor; no puede ser inferior al rango mínimo del mismo. Especialmente en aplicaciones donde se mide el nivel de líquidos mediante la diferencia de presión, es importante asegurarse de que el rango del transmisor después de su calibración no exceda su rango máximo (URL). De lo contrario, no será posible realizar mediciones precisas. Al elegir un transmisor de diferencia de presión, se debe tener en cuenta su capacidad para resistir la presión estática y el impacto que esta tiene en la precisión de la medición. En los casos en que el medio a medir es viscoso, propenso a la coagulación, a la cristalización o se encuentra a altas temperaturas, se puede optar por un transmisor con brida de transmisión a distancia. También se eligieron transmisores con brida de transmisión a distancia y capilar unilateral para la medición continua del nivel del agua en el pozo del contenedor de seguridad, que se utiliza para la supervisión posterior a un accidente. Para los transmisores de presión a distancia y los transmisores de diferencia de presión a distancia, al elegir la longitud del capilar, es necesario tener en cuenta tanto la facilidad de instalación y mantenimiento, como los efectos negativos que puede tener un capilar demasiado largo en las mediciones, como los cambios en la salida causados por las variaciones de temperatura y una velocidad de respuesta más lenta. 3. Elegir el material adecuado: Según las propiedades físicas y químicas del medio a medir, se debe seleccionar el material para la parte del transmisor que entra en contacto con el fluido (interfaz de proceso), así como para la parte que no está en contacto con él, además del material para la membrana de aislamiento. En la parte que está en contacto con el medio, el material del transmisor debe cumplir con los requisitos de la serie de normas RCC. Por lo general, se exige que se utilice acero inoxidable austenítico de muy bajo contenido de carbono; los materiales más comunes son 304L o 316L (según las normas ASTM). En los sistemas que operan en medios marinos, se debe utilizar la aleación Hastelloy C, ya que es resistente a la corrosión. Al mismo tiempo, es necesario tener en cuenta los requisitos de limpieza nuclear; según si se trata de medios en el circuito primario, medios inyectados en dicho circuito, fluidos del circuito secundario o tanques de almacenamiento de residuos, se aplican diferentes requisitos de limpieza. En el proceso real de selección, también se realizan algunos tratamientos especiales debido a las diferencias en la estructura del propio transmisor. Por ejemplo, si la parte de alivio de presión del transmisor es una válvula de tipo aguja, y si las bolas de sellado están hechas de 316L, entonces las numerosas operaciones de alivio de presión podrían perjudicar las superficies de sellado. En tales casos, se podría considerar el uso de bolas de sellado fabricadas con material 316. 4. Requisitos de operación y mantenimiento: Al elegir los transmisores de presión y de diferencia de presión, es necesario tener en cuenta las necesidades del canal de control. Deben seleccionarse instrumentos con alta precisión, según los requisitos de rendimiento del sistema de control. En el caso de los instrumentos utilizados para los cálculos de equilibrio térmico en el sistema KME, se han elegido transmisores de presión y de diferencia de presión con una precisión de 0,025%, además de un mejor rendimiento. En segundo lugar, hay que considerar la facilidad de mantenimiento. Teniendo en cuenta las zonas de protección contra la radiación, los instrumentos deben colocarse en áreas accesibles para el personal, montados en soportes que faciliten su mantenimiento y operación, cumpliendo así con los requisitos de pruebas periódicas y calibración de los instrumentos. 5. Otras consideraciones En el diseño y selección de transmisores de presión en las centrales nucleares, también es necesario tener en cuenta los requisitos establecidos en las normas de seguridad en cuanto a la precisión funcional, el tiempo de respuesta, la precisión después de un accidente y la consistencia de los puntos de medición especiales. Además, si el entorno en el que se encuentra el instrumento presenta un riesgo de presencia de gases inflamables y explosivos, es necesario tener en cuenta la protección contra explosiones. Aunque algunos instrumentos figuran en la lista de equipos eléctricos como no pertenecientes a la categoría de seguridad, existen requisitos para que continúen funcionando en caso de terremotos. Además, en las zonas donde se instalan estos instrumentos, la dosis de radiación puede ser considerable. Para garantizar la precisión y estabilidad de los transmisores de presión a largo plazo, al elegir dichos dispositivos, suele considerarse la posibilidad de utilizar transmisores que hayan sido sometidos a pruebas de envejecimiento por radiación y también a pruebas de resistencia sísmica. Selección de transmisores de presión para plantas nucleares yunrun.com.cn/tech/1916.html Este artículo describe los tipos de transmisores de presión que se utilizan comúnmente en las plantas nucleares, así como los principios de diseño relacionados con ellos. También se resumen los aspectos que deben tenerse en cuenta en la selección y diseño de estos transmisores, además de las consideraciones especiales que son importantes. Puede servir como referencia para la selección de transmisores de presión en proyectos nucleares. Autores: Liu Li, Wu Ping, Guo Lin y Run Guiyin, de China Nuclear Power Engineering Co., Ltd