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摘要：在核电厂正常运行工况下，核电站放射性废水回收系统（WSR）主要是对核岛和BOP部分厂房产生的放射性或可能带有放射性的废液进行贮存、取样，在取样分析后将废液输送到废液处理系统再处理或核岛液态流出物排放系统(ZLD)直接排放。本文主要介绍了WSR系统的就地控制系统以及就地控制柜的设计，包括工艺设备控制要求与控制逻辑、继电器控制逻辑等，为类似工艺对象的就地控制设计提供一定的参考。
关键字：核电厂；就地控制；控制逻辑；继电器
1.引言
放射性废水回收系统（WSR）用于收集热更衣室和淋浴间、核废物厂房、厂区实验楼、放射性机修及去污车间产生的放射性或可能带放射性的废液，回收的废液贮存在相应的贮槽内，在进行取样后，对满足排放标准的废液直接送到核岛液态流出物排放系统(ZLD)进行排放，对不满足排放标准的废液通过泵输送到废液处理系统(ZLT)进行处理后排放，同时WSR系统也收集这些场所产生的放射性地面排水，收集在地坑中的废液通过地坑泵输送到WSR系统相应的贮槽或直接输送到ZLT疏水箱内。
WSR系统由热更衣室和淋浴间排水及地面排水回路、热洗衣房和可降解废物处理设施废水回路、厂区实验室废液回路、放射性机修及去污车间的废液回路四个回路组成，每个回路由相应的废水贮槽、排放泵、地坑、地坑泵、气动阀（仅BOP部分厂房）和相应的管道仪表等设备组成，其中每个废水贮槽配套一台排放泵、每个地坑配套一台地坑泵。
2.控制系统总述
根据WSR系统工艺运行、设备布置和工艺运行的监控管理要求，WSR排放泵或地坑泵的启停控制方式有两种，一种是自动控制，WSR排放泵根据相对应的废水贮槽或地坑预定的高液位和低液位自动启停；另外一种是手动控制，运行人员根据现场情况手动启停。同时，废水贮槽的高高液位和低低液位报警、地坑的高液位报警信号将通过数字控制系统DCS送至主控室，为运行人员提供参考。因此在WSR控制回路的设计过程中，为方便控制制人员对WSR放射性废水回收部分工艺过程参数的监测、运行管理及操作和设备的监视，就地控制柜尽可能靠近其被控工艺设备，且WSR系统设备供电和控制在同一就地控制柜中实现，就地控制柜接收来自于现场及手动控制按钮的开关量，根据工艺的控制要求进行必要的逻辑组合运算后，在控制箱面板上通过信号灯显示设备的运行状态及现场来的报警信息，并将控制箱的操作命令信息，经过相应的处理发送到各个受控设备。
为实现上述控制功能，就地控制柜采用两种控制方式，继电器控制逻辑和PLC可编程控制器控制，由于BOP部分工艺运行及监控管理采用PLC控制，由供货商成套供货，本文不再累述。核岛部分的工艺运行及监控管理采用继电器设计控制逻辑，为本公司自行设计，因此本文以WSR系统热更衣室和淋浴间（位于人员通行厂房）部分为例，详细介绍此部分的就地控制设计。
3.控制方案
在人员通行厂房110房间内，主要布置有WSR系统工艺设备有废水贮槽WSR 001BA/002BA 、排放泵WSR001PO/002PO、地坑WSR003PS以及地坑泵WSR008PO，为实现相关工艺过程参数的监测、运行管理及控制，在此房间内就需设置就地控制柜WSR201AR，以实现就地控制、运行管理和监测等功能
3.1就地控制柜设备要求
根据核电厂设备分级要求，该控制柜选用质保3级、非核安全级和非抗震要求的设备即可。根据相关设计标准的要求，在刀熔开关、接触器、熔断器、稳压电源、继电器、按钮、指示灯等控制柜内电气元件的选择上，采用已有成熟产品。
为方便控制人员对WSR放射性废水回收部分工艺过程参数的监测、运行管理及操作和设备的监视，WSR001/002/003PO的供电和控制在同一就地控制柜中实现。就地控制柜的供电电源由核电厂380V交流正常配电系统供给，在就地控制柜内再分配给WSR001/002/003PO，或经柜内自变48VDC电源回路为泵的控制、液位开关、控制按钮、指示灯、无源触点信号、继电器回路等提供控制电源。
3.2工艺测点及控制要求
根据系统功能要求，每个废水贮槽设有一台排放泵和4个液位控制点：高高液位、高液位、低液位、低低液位，高高液位、低低液位信号送就地控制柜和DCS报警。废水贮槽高液位时触发排放泵自动启动信号，排放泵自动启动将废水贮槽中废液排出；低液位时触发排放泵自动停运信号，排放泵停止废液的排放。同时，需在就地控制柜上设置手动启动和停运按钮，以便运行人员根据实际情况启动或停运排放泵，并设置排放泵状态显示，供运行人员对排放泵的状态进行监控。
就地控制柜WSR201AR还需对3号地坑的液位进行控制，3号地坑设有一台地坑泵和3个液位控制点高高液位、高液位、低液位，高高液位信号送就地控制箱和DCS报警，高液位时触发地坑泵自动启动信号，地坑泵自动启动将地坑中废液排出；低液位时触发地坑泵自动停运信号，地坑泵停止废液的排放。同时，需在就地控制柜上设置手动启动和停运按钮，以便运行人员根据实际情况启动或停运地坑泵，并设置地坑泵状态显示，供运行人员对地坑泵的状态进行监控。
就地控制柜WSR201AR中应对WSR001PO/002/008PO设置短路（JS）故障和超载（XS）故障，当其中任何一种情况发生时返回电气故障（MO）并报警，控制回路将强制停泵，故障信号同时送DCS报警。
就地控制柜相关信号及说明如表3.1所示，控制部分盘面布置如图3.1所示。
表3.1 就地控制柜相关信号及说明
图3.1就地控制柜控制部分盘面布置
3.3控制逻辑
由于废水贮槽与排放泵、地坑与地坑泵的控制逻辑类似，现以1号废水贮槽及1号排放泵为例介绍控制逻辑，如图3.2所示；电气故障逻辑图如图3.3所示。
图3.3 电气故障逻辑
3.4继电器接线逻辑
继电器的控制是采用硬接线实现的，利用继电器机械触点的串联或并联组合形成控制逻辑。WSR201AR中设置有6个单稳态继电器：001XR（001BA高高液位）、002XR（001BA低低液位）、003XR（002BA高高液位）、004XR（002BA低低液位）、005XR（003PS高高液位）、006XR（001/002/008PO电气故障）。泵的继电器接线逻辑以001PO为例，详见图3.4；高高液位、低低液位相关继电器继电器接线逻辑以001SN为例，详见图3.5。
图3.6电气故障继电器接线逻辑（JS为熔断器故障，XS为热过载）
4.总结
本文简单介绍了放射性废水回收系统（WSR）的系统功能和控制系统总体情况，着重以WSR系统热更衣室和淋浴间（NA厂房）部分为例，对这部分系统工艺设备的控制要求、控制逻辑、继电器接线逻辑、就地控制柜设备要求进行了分析，为类似工艺对象的就地控制设计提供一定的参考。
论文作者:曹红梅,刘文
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/5/15
标签：液位论文; 废液论文; 贮槽论文; 废水论文; 继电器论文; 逻辑论文; 放射性论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;