Ydinvoimalan prosessijärjestelmän toimilaitteiden ja venttiilien kunnonvalvonta
Pirinen, Paavo (2021)
Diplomityö
Pirinen, Paavo
2021
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021112657408
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021112657408
Tiivistelmä
Tässä diplomityössä tutkittiin Loviisan ydinvoimalan prosessijärjestelmän venttiilien ja toimilaitteiden kunnossapidon menetelmiä ja parannuksia. Työssä käydään läpi toimilaitteiden kunnossapidon periaatteet ja kunnossapidon eri strategioiden vaikutus voimalaitoksen turvallisuuteen ja kustannuksiin. Sähkökäyttöisten toimilaitteiden ja niiden venttiilien yleisimpiä vikoja sekä niiden tunnistusmenetelmiä on esitetty kirjallisuuskatsauksessa. Erityisesti työssä keskitytään vikojen tunnistamiseen toimilaitteen tehokäyrän ominaisuuksien perusteella.
Työssä esitetään Loviisan voimalaitoksella tehtyjen kunnonvalvontamittausten järjestelyt ja periaatteet. Mittaukset on jaettu jarrupenkissä tehtäviin mittauksiin ja toimilaitteiden sähköisiin kunnonvalvontamittauksiin, kun toimilaite ja venttiili ovat prosessissa kiinni. Tuloksissa huomattiin, että mittauksia ja mittaustulosten tallennusta ei tehdä niin systemaattisesti ja usein, että toimilaitteiden ja venttiilien vikoja pystyttäisiin helposti paikantamaan. Mittaustuloksia analysoimalla työssä löydettiin tehokäyrien perusteella tunnistettavia vikoja, jotka vastaavat hyvin kirjallisuudessa esitettyjä tuloksia. Toimilaitteiden ja venttiilien kunnonvalvontaa voisi parantaa uusilla reaaliaikaista mittaustietoa tuottavilla järjestelmillä, tai paremmilla ja useammin tehtävillä kunnonvalvontamittauksilla. This master’s thesis focuses on maintenance of the valves and actuators in Loviisa Nuclear power plant (NPP) process system. This thesis shows the principles of actuator maintenance and the effects that different maintenance strategies can have on the safety and costs in the nuclear power plant. Literature review presents some of the most common failures for actuators and valves, and the ways to identify these failures. There is a special focus on identifying failures with the power curve of the actuator.
The measurement setups used in the condition supervision at the Loviisa NPP are presented in the thesis. The measurements are divided in two parts: the measurements done for the actuator with the help of a dynamometer, and the electrical measurements for when the actuator and valve are operated in the process. The results show that the measurements are not done often enough, and the data is not handled systemically enough that failures in actuator and valve operation could be easily identified. However, several cases were found in the actuator power curves that match the identified failure types presented in the literature review. The maintenance of the actuators and valves could be improved by the installations of new systems producing real-time data from the process, or by more frequent and systematic condition supervision measurements.
Työssä esitetään Loviisan voimalaitoksella tehtyjen kunnonvalvontamittausten järjestelyt ja periaatteet. Mittaukset on jaettu jarrupenkissä tehtäviin mittauksiin ja toimilaitteiden sähköisiin kunnonvalvontamittauksiin, kun toimilaite ja venttiili ovat prosessissa kiinni. Tuloksissa huomattiin, että mittauksia ja mittaustulosten tallennusta ei tehdä niin systemaattisesti ja usein, että toimilaitteiden ja venttiilien vikoja pystyttäisiin helposti paikantamaan. Mittaustuloksia analysoimalla työssä löydettiin tehokäyrien perusteella tunnistettavia vikoja, jotka vastaavat hyvin kirjallisuudessa esitettyjä tuloksia. Toimilaitteiden ja venttiilien kunnonvalvontaa voisi parantaa uusilla reaaliaikaista mittaustietoa tuottavilla järjestelmillä, tai paremmilla ja useammin tehtävillä kunnonvalvontamittauksilla.
The measurement setups used in the condition supervision at the Loviisa NPP are presented in the thesis. The measurements are divided in two parts: the measurements done for the actuator with the help of a dynamometer, and the electrical measurements for when the actuator and valve are operated in the process. The results show that the measurements are not done often enough, and the data is not handled systemically enough that failures in actuator and valve operation could be easily identified. However, several cases were found in the actuator power curves that match the identified failure types presented in the literature review. The maintenance of the actuators and valves could be improved by the installations of new systems producing real-time data from the process, or by more frequent and systematic condition supervision measurements.