一种高压气体供气流量测量的辅助判断方法与流程

本发明涉及气体流量测量技术领域，尤其涉及一种高压气体供气流量测量的辅助判断方法。

背景技术：

在核电站中，对于ap1000机组，设计有主控室应急可居留系统（ves），提供设计基准事故下主控制的人员可居留性，保障主控室内工作人员的生命安全。为了使得主控室具备可居留性，就需要能够稳定的为主控室提供可供呼吸的空气。设计上，提供的可呼吸空气需要维持主控室相对于周围环境31pa的正压，且能维持72小时以上。出于安全考量，需要定期对供气流量进行测量。当前的测量手段主要通过气流量仪表对供气管道的气流量进行测量。虽然能够有效获取相应的数据，但是当气流量仪表的读数出现异常时，很难准确判断是因为气流量仪表自身出现老化等异常现象造成读数异常还是供气系统出现异常。这时，处于核安全的特殊性考虑，需要保守决策让机组进入核电厂安全分析报告规定的特定状态，甚至可能需要退防，例如：停堆，严重影响机组的正常生产运行。因此，需要一种方法来准确判断气流量仪表自身是否出现异常。

技术实现要素：

针对现有技术的技术问题，本发明提供了一种高压气体供气流量测量的辅助判断方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下的技术方案：

一种高压气体供气流量测量的辅助判断方法，包括：第1步：读取压力仪表的压力参数，读取两个气流量仪表的气流量参数；

第2步：对比气流量参数与气流量设定范围，对比压力参数与压力设定范围；

第3步：获取所述第2步所得的对比结果，当两个气流量参数的对比结果不同时，判断与压力参数的对比结果相反的气流量参数相应的气流量仪表为异常。

在主控制应急可居留系统的供气管道上设置压力仪表、两个气流量仪表。读取压力仪表的压力参数，读取两个气流量仪表的气流量参数。对比两个气流量参数与气流量设定范围，对比压力参数与压力设定范围。获取对比结果，当两个气流量参数的对比结果不同时，判断与压力参数的对比结果相反的气流量参数相应的气流量仪表为异常。例如：两个气流量参数分别为c1、c2，压力参数为b，当c1在气流量设定范围内，c2在气流量设定范围外，b在压力设定范围内时，c1与b的对比结果相同，两个对比结果相互验证，表明当前主控制应急可居留系统的供气管道为正常，进而能够证明c2气流量参数的气流量仪表为异常。此时，只需维修或更换相应的气流量仪表即可，从而有效避免了整个核电站进入异常状态。

进一步的，第3步还包括以下步骤：

第3-1步：当气流量参数的对比结果为正常时，计算气流量参数之间的差值；

第3-2步：对比差值与额定值，当差值大于所述额定值时，记录气流量参数。

进一步的，额定值为6.8立方米每小时。

进一步的，气流量设定范围为101.9立方米每小时至118.9立方米每小时；

压力设定范围为：0.62兆帕至0.68兆帕。

进一步的，气流量设定范围、压力设定范围的计算方法包括以下步骤：

第a1步：计算理论气流量，计算理论压力；

第a2步：依据理论气流量获取气流量设定范围，依据理论压力获取压力设定范围。

进一步的，理论气流量为：q=π/4*d^2*v；理论压力为：p=1/2*ρ*vˆ2；其中，d为管道内径，v为气体流速，ρ为气体密度。

进一步的，压力仪表设置在两个气流量仪表的上游。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：

通过压力参数与气流量参数的相互验证，提高了气流量参数的可信度。

当其中一个气流量参数在气流量设定范围之外时，通过压力参数与气流量参数的相互验证，可有效辨别导致气流量参数在气流量设定范围之外的原因是供气管道出现异常还是气流量仪表出现异常。

通过对两个气流量参数之间的差值进行监测，从而对气流量仪表的异常进行提前预防。

附图说明

图1：方法流程图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

一种高压气体供气流量测量的辅助判断方法，在实际操作时，在主控室应急可居留系统的供气管道上设置压力仪表，两个气流量仪表。压力仪表采用精度为0.25%，量程为2.5兆帕的就地显示的弹簧管压力仪表。依据供气管道内气体的流动方向，将压力仪表设置在两个气流量仪表的上游。

获取供气管道的管道内径d，管道内的气体流速v，气体密度ρ。依据下述步骤对气流量设定范围、压力设定范围进行计算：

第a1步：计算理论气流量，计算理论压力；

第a2步：依据理论气流量获取气流量设定范围，依据理论压力获取压力设定范围。

其中，理论气流量为：q=π/4*d^2*v，理论压力为：p=1/2*ρ*vˆ2，依据实际的工程需求，可得理论气流量的最小值与理论气流量的最大值，从而界定气流量设定范围。依据实际工程需求，可得理论压力的最小值与理论压力的最大值，从而界定压力设定范围。同时，据计算公式可知，气流量与压力均与气体流速v相关，因此气流量与压力之间存在物理关联，从而能够通过气流量参数对压力参数的准确性进行验证，也能够通过压力参数对气流量参数的准确性进行验证。

值得注意的是，通过计算所得的气流量设定范围，压力设定范围并未考虑弯头、变径、阀门节流等因素，因此，在实际操作时仍然需要现场测验以对气流量设定范围、压力设定范围进行调节。经调节后的气流量设定范围为101.9立方米每小时至118.9立方米每小时，压力设定范围为0.62兆帕至0.68兆帕。

当需要对供气管道的运行状态进行检查时，执行下述步骤：

第1步：读取压力仪表的压力参数，读取两个气流量仪表的气流量参数；

第2步：对比气流量参数与气流量设定范围，对比压力参数与压力设定范围；

第3步：获取第2步所得的对比结果，当两个气流量参数的对比结果不同时，判断与压力参数对比结果相反的气流量参数相应的气流量仪表为异常。

例如：两个气流量参数分别为c1、c2，压力参数为b，当c1在气流量设定范围之内，c2在气流量设定范围之外，b在压力设定范围之内。此时，c1与b相互验证，从而证明当前供气管道为正常状态，表明读取气流量参数c2的气流量仪表为异常。因此，只需维修或更换异常的气流量仪表即可，从而有效避免了整个核电站进入异常状态。

同理，可通过两个气流量参数的相互验证，证明压力仪表的异常。例如：c1、c2在气流量设定的范围之内，b在压力设定范围之外。此时，c1与c2相互验证，证明供气管道为正常状态，表明压力仪表为异常。

值得注意的是，虽然设置两个气流量仪表增加了建设成本，但是不可只设置一个气流量仪表。一方面两块气流量仪表提供了冗余的显示功能，既当一块表已经发生故障导致无法显示数值时，能够通过另一块气流量仪表读取相应的数据，另一方面若只设置一个气流量仪表，当气流量参数的对比结果与压力参数的对比结果相反时，因缺乏第三个参数的验证，将难以分辨是气流量仪表出现异常还是压力仪表出现异常。

其中，第3步还包括以下步骤：第3-1步：当气流量参数的对比结果为正常时，既两个气流量参数均在气流量设定范围之内时，计算气流量参数之间的差值；

第3-2步：对比差值与额定值，当差值大于额定值时，记录气流量参数。

额定值为6.8立方米每小时，若两个气流量参数在气流量设定范围之内但两者之间的差值大于6.8立方米每小时，虽然能够证明供气管道为正常，但两个气流量参数之间的差距过大，表明两个气流量仪表存在异常风险，此时对两个气流量参数进行记录，以便于对气流量仪表的异常进行提前预防。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。