(秦山核电 浙江省嘉兴市 314300)
摘要：本文着重对装卸料机分离器燃料挡块安全锁在执行解锁指令失效的原因进行了简要分析，并且提出了相应的解决方法，尽快将燃料操作系统恢复到正常运行状态。
关键词：分离器；燃料挡块；燃料挡块安全锁；失效
一、概述
CANDU6型重水堆核电站的不停堆换料是由燃料操作系统来实现的，燃料操作系统的核心设备是装卸料机，而分离器是装卸料机最重要的部件之一。每个装卸料机各有两个分离器，安装在料仓和管嘴之间的料仓端盖上。分离器与中垂线的安装夹角为63.5°。其主要功能是将通道屏蔽塞与燃料棒束或燃料棒束与燃料棒束之间进行分离，保证屏蔽塞或燃料棒束对能够安全顺利地进入装卸料机料仓中。
二、分离器燃料挡块安全锁失效的类型和后果
分离器燃料挡块安全锁失效大体分为两种类型；1，燃料挡块安全锁指示失效；2，是燃料挡块安全锁无法正常动作。
对于以上两种分离器燃料挡块安全锁失效的类型，无论哪种失效，如果此时失效发生在燃料通道下游的装卸料机正在接收乏燃料的过程中，换料的自动程序将会发生中断，此时需要换料操纵员立即进行干预来重新建立自动程序。因为此时燃料通道的燃料棒束串正处于燃料通道中交叉流中，并且这种状态需要进入技术规格书的限值，如果因故障处理时间导致燃料棒束在交叉流的冲刷超过了20个小时，反应堆需要进入停堆模式，所以在分离器燃料挡块安全锁发生失效时，必须尽快进行处理。
三、分离器燃料挡块安全锁失效的原因分析
导致分离器燃料挡块安全锁失效的可能原因有如下四种：
1）固定连接分离器燃料挡块安全锁磁棒的弹簧销发生碎裂而损坏；
2）分离器燃料挡块安全锁位置指示开关失效；
3）分离器燃料挡块安全锁电磁线圈在额定的电压下产生的电磁力不足；
4）分离器燃料挡块安全锁机械卡死。
对于以上的四种原因，前两种失效的后果将会导致燃料挡块安全锁指示失效；后两种失效的后果将会导致燃料挡块安全锁无法正常动作。
对于第一种原因，首先需要验证分离器燃料挡块安全锁磁棒的弹簧销是否已经损坏，通过解锁和上锁燃料挡块安全锁来观察其限位开关指示灯的状态变化，并且在将燃料挡块安全锁操作开关置于解锁位置而燃料挡块安全锁位置指示仍处于上锁位置时动作分离器燃料挡块，如果分离器燃料挡块仍然可以上升和下插，就可以证明燃料挡块安全锁磁棒的弹簧销发生碎裂，此时可以在换料过程中旁通燃料挡块安全锁来完成正常换料操作。
对于第二种原因，首先需要在确认系统处于安全的状态下动作燃料挡块安全锁来确认其位置指示灯没有发生变化，进而通过在燃料挡块上锁或解锁情况下来动作燃料挡块，确认燃料挡块没有动作后，就可以确认其位置指示开关失效，在后续的换料过程中对于燃料挡块安全锁就需要通过半自动指令来干预后完成换料操作。
对于第三种原因，需要仪控人员来增加燃料挡块安全锁解锁电磁线圈供给直流电源的输出电压，从48V开始每隔0.5V逐步增加直流电源的输出电压，如果成功，在燃料挡块安全锁需要解锁时加电压，在解锁完毕后断开电源，如此往复，完成换料操作。
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对于第四种原因，是属于一种最严重的情况，需要成立应急工作组，在获得许可的情况下，可以尝试对燃料挡块安全锁解锁电磁线圈加电压和采用应急气动解锁装置同时操作的情况下来观察是否可以解决问题，完成后续换料操作，如果仍然无法操作的话，就需要考虑是否需要停堆来进行处理了。
四、分离器燃料挡块安全锁失效时的现象和响应
在正常换料过程中，整个换料程序是在电站控制计算机DCCY的控制下自动完成的。在换料过程中如果出现分离器燃料挡块安全锁解锁指令“CFLU”失效，同时CRT监视器上出现指令超时报警时，换料运行盘台操作员需要及时进行干预来恢复到正常的换料程序，换料运行盘台操作员需要按照如下操作步骤来进行响应：
重复自动执行分离器燃料挡块安全锁解锁指令CFLU，如不成功，手动解锁分离器燃料挡块安全锁两遍，如仍不成功，则按下述方式操作：
判断燃料挡块安全锁磁棒的弹簧销是否发生碎裂，判断方法如下：
解锁、上锁燃料挡块安全锁，在操作过程中观察其限位开关指示灯状态是否改变。如果一直不变，在将燃料挡块安全锁操作开关置于解锁位置而燃料挡块安全锁位置指示仍处于上锁位置的情况下，动作分离器燃料挡块，如果分离器燃料挡块仍然可以上升和下插，则证明燃料挡块安全锁磁棒的弹簧销发生碎裂，其处理方法如下：
在执行换料计算机程序过程中旁通燃料挡块安全锁，在燃料挡块安全锁解锁的情况下，正常的上升和下插燃料挡块，如此往复，完成换料操作。如果燃料挡块安全锁磁棒的弹簧销没有发生碎裂，则联系仪控人员，对控制回路进行常规检查，检查内容包括：
1）检查燃料挡块安全锁48V一级电源控制回路的保险丝是否正常；
2）检查该回路的供电电压是否在正常范围内；
3）检查燃料操作系统分离器燃料挡块安全锁控制回路电源保险丝63521-FU27的供电是否正常；
4）检查燃料操作系统分离器燃料挡块安全锁控制回路动作继电器3521-RL21的触点（7，4），功能是否正常；
5）测量燃料挡块安全锁解锁电磁线圈6352-ZZ1的线圈电阻是否在正常范围，以确定检查线圈是否正常。如果不正常，则进行处理，而后继续正常操作；
6）如果上面的操作仍然不能将分离器燃料挡块安全锁解锁，可以采用供给电源电压逐步增加和远程气动应急解锁装置共同作用对其进行解锁。该应急装置在紧急情况下使用，用高压氮气将分离器燃料挡块安全锁进行解锁。在执行换料计算机程序过程中旁通燃料挡块安全锁，在燃料挡块安全锁解锁的情况下，将燃料挡块正常上升和下插，如此往复，完成换料操作。
五、结束语
燃料挡块安全锁的作用是阻挡燃料挡块的错误动作而带来的严重后果，如果燃料挡块的错误动作，就有可能损坏燃料棒束而出现破损或使得燃料棒束串进入不正确的料仓管，这将给后续的恢复性操作带来很大困难，甚至有可能需要反应堆停堆来进行处理。所以在正常的换料过程中，一旦出现燃料挡块安全锁解锁失效或指示异常等故障，此时燃料棒束是处于燃料通道交叉流的冲刷中，需要换料操纵员立即采取行动来恢复其功能。
参考文献：
[1] 邹正宇，CANDU-6核电厂系统与运行—装卸料系统高级课堂和岗位培训教材，中国原子能出版社，2012.5
作者简介：
熊学平（1988-11），男，汉，籍贯：湖南益阳，学历：本科，研究方向：装卸料机分离器安全锁
论文作者:熊学平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/27
标签：燃料论文; 分离器论文; 解锁论文; 操作论文; 过程中论文; 动作论文; 线圈论文; 《电力设备》2017年第5期论文;