科创中国

本项目以提升核电设备运维安全性和经济性为主要目标，实现了三代核电1E 级传感器周期性响应时间测量，突破了国外技术封锁，解决了关键技术“卡脖子”问题，填补了国内技术空白实现了 1E 级仪表响应时间自主测试。1. 主要科技内容(1) 热电阻响应时间原位测试技术：采用惠斯通单臂电桥和电流激励技术， 引起热电阻元件自热，采集单臂电桥的电压变化数据，通过热响应模型计算出热电阻响应时间特性值，重建模型后得到热电阻响应时间，实现了热电阻在线响应时间测试，对安 装工作带来的影响进行分析，保证在线热电阻的性能可靠。(2) 压力变送器/差压变送器/磁浮子传感器响应时间噪声法测试技术：噪声分析技术建立在监测变送器的输出的自然波动的基础上，根据 NB/T 20069，利用传感器自 然波动， 在时域和频域分别对噪声数据的功率谱密度(PSD) 进行分析， 通过数学模型 拟合， 获取动态响应特征参数， 计算变送器的响应时间， 并及时发现仪表管气泡、堵塞 等问题，提高传感器监测的可靠性。

(3) 压力变送器/差压变送器响应时间斜坡测试技术：通过压力发生装置产生斜坡 形式的试验信号，将其作为试验变送器以及标准快响应变送器的输入，对其输出进行记录和分析，以获得变送器的响应时间，实现传感器动态响应的多点监测。

2. 技术经济指标

(1)该项目成果在国内属于首创，解决了关键技术“卡脖子”问题，成果经鉴定确认达到国际先进水平。已在山东核电和三门核电成功应用，且具有良好的推广价值。

(2)装置投入使用以来已减省近700万的外委费用。

(3)在线技术的应用，可以减少人员辐射剂量。

3. 应用推广情况

目前已在山东核电、三门核电大修期间成功应用，取得良好的经济价值。在建的CAP1400机组也将使用本项目成果开展响应时间测试，同时本项目成果亦可广泛应用 于其他核电厂仪表响应时间测试。

1E级传感器响应时间测量技术标准优化和专用仪器研发项目成果，能够覆盖核电厂的1E级压力和差压变送器、1E级热电阻、1E级磁浮子液位计等主要类型的1E仪表响应时间测试需求，科研成果性能满足技术指标及IEC 62485-2007、NB/T 20069-2012等国内外行业标准对于1E级传感器响应时间测试的指导要求。技术上有如下创新点：1.热电阻响应时间原位测试技术：采用原位法测量技术，不仅可以实现热电阻在线响应时间测试，而且可以对安装工作带来的影响进行分析，保证在线热电阻的性能可靠。原位法测量技术不仅保证了热电阻响应时间的全面性，而且可以避免现场热电阻的拆装，减少设备因拆装带来损坏的风险和避免人员接受额外的辐照剂量。采用原位法测量技术可以在核电机组正常运行或者热态模式下进行热电阻响应时间测试，可以提高电站运行的经济性，缩短热电阻响应时间测试工期。采用原位法测量技术，可一次性实现多个热电阻的测量，每次重复采集多组数据，可以提高数据的可靠性，也可以提高热电阻响应时间测试的效率。

1. 压力变送器/差压变送器/磁浮子传感器响应时间噪声法测试技术：

为了解决噪声信号强度不足的问题，开发了一套响应时间测试噪声发生状态，可以对噪声信号的强度进行调整，从而保证噪声信号满足正态分布，其功率谱体现出明显的拐点特征。对于被测介质存在明显波动的系统，相关仪表的响应时间也可以通过噪声分析进行测试，避免执行人员与被测仪表直接接触，降低人员辐照风险。同时噪声分析也可以用来探测仪表管线的泄漏，气泡，堵塞等降级情况。

2. 压力变送器/差压变送器响应时间斜坡测试技术

使用同一套测试装置，实现多种量程测试，可覆盖电厂所有1E级压力/差压变送器量程，并根据不同的压力量程，匹配不同的设定点计算系数，以取得更为精确的测试结果。

本项目研制难度大，系统复杂，拥有多项自主知识产权，总体技术达到了国际先进水平。除高精度流量计进口采购外，所需要的其他材料、部件国内均可购买，自给率较高，高精度流量计也可国产化。本项目专用性较高，不易为其它项目所复制，但其设计原理与实际应用，可为其它电厂提供参考，具有广泛的应用前景，产生了显著的经济和社会效益。

本技术成果科在海阳核电现场的成功应用，相比于国外厂家的服务费用，每循环可至少为核电运行节省外委成本200万以上。按海阳核电60年的设计运行寿期而言，两台机组60年可以节省超6000万的外委费用。目前国内在役核电数量为49台，在建核电数量为21台，如果所有核电都执行1E级仪表响应时间测试，按国外厂家的报价，那么这个产业效益将是亿级规模。 目前，根据行业内消息，本创新成果将用于“国和一号”示范工程。因此，海阳核电的1E级传感器响应时间测试技术及配套装置具有巨大的经济效益，间接经济效益更是无法估量，同时打破国外技术垄断，解决“卡脖子”问题。伴随着1E级传感器响应时间测量技术在行业内推广实践中不断磨砺和并得到认可，将进一步促进国内核电行业法规、标准完善和优化。

本科技成果集成国内多家技术单位合作开发，技术团队实力雄厚，团队成员的组成如下：1.高奇峰，高级工程师，项目负责人（海阳），负责技术方案与要求的制定，与合作单位的技术接口与项目协调；2.赵瑜龙，高级工程师，项目组成员（海阳），负责项目的技术审核，质量控制，验证组织。3.黄徳祎，工程师，项目组成员（海阳），负责项目的验证工作准备与执行。4.刘辰星，高级工程师，项目组成员（海阳），负责项目的验证工作执行和风险分析。5.王翔宇，高级工程师，项目组成员（海阳），负责项目的总体规划指导，接口协调。此外，本项目还包括上海核工院和三门核电有限公司等国内单位的团队开发人员。保证了科技项目成果在多家单位的落地和验证。

海阳核电已完成1E级传感器响应时间测试技术及配套装置研发，并成功应用于核电现场，实现核电厂的1E级压力和差压变送器、1E级热电阻、1E级磁浮子液位计等主要类型的1E仪表响应时间测试，测试装置性能满足技术指标及IEC 62485-2007、NB/T 20069-2012等国内外行业标准，装置所获得的测试结果满足核电站技术规格书要求。

结合与国家相关监管部门的调研和交流，1E级仪表响应时间测试的执行是核电安全、稳定、高质量发展的趋势，是实现核电技术对标国际发展的基础，是解决“卡脖子”技术的必经之路中的一个重要项目环节，自主掌握相关技术能力，并研发完成测试装置，填补了国内技术空白，可广泛应用于核电或具有相关需求行业的仪表响应时间测试，具有良好的社会实践和经济效益。

本成果可以根据实际需要委托供货厂商生产制造和继续开发，根据客户的实际需求进行定制化开发，现有的技术以及发展成熟，已经得到了充分的验证，对于新的合作需求，我们将根据客户的系统特点和现场应用要求开展相关工作。本成果的合作方式可以多样开展，技术转让和技术合作均可，也可以结合具体情况开展合作技术攻关工作。