淺談核電站電氣儀控設(shè)備分級(jí)

1、淺談核電站電氣儀控設(shè)備分級(jí)張向偉趙怡春【摘要】本文介紹核電廠電氣儀控設(shè)備平安、質(zhì)保、鑒定、抗震等級(jí)的分級(jí)依據(jù)以及各類之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為核電廠設(shè)備管理以及采購(gòu)提供參考?！娟P(guān)鍵詞】核電廠；電氣儀控；設(shè)備分級(jí)中圖分類號(hào)：TM623.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2457202124-0038-002DOI：10.19694/j ki.issn2095-2457.2021.24.019【Abstract】Thispaperintroducesthesafety，qualityassurance，appraisal，seismicclassificationofnuclearpowerplants

2、，andthecorrespondingrelationshipbetweenvarioustypesofequipment，andprovidesreferenceforequipmentmanagementandprocurementofnuclearpowerplants.【Keywords】Nuclearpowerplant；Electricalinstrumentcontrol；Equipmentclassification0引言由于核電廠的特殊性，設(shè)備分級(jí)相較其他類型的電廠也更為復(fù)雜。采購(gòu)安裝的設(shè)備必須保證滿足各類分級(jí)的需求才能最終被使用。各核電站設(shè)備管理工作中要實(shí)現(xiàn)庫(kù)存采購(gòu)一系列

3、聯(lián)動(dòng)的線上觸發(fā)機(jī)制，并優(yōu)化設(shè)備管理工作，必須對(duì)設(shè)備準(zhǔn)確分級(jí)，確保經(jīng)過需求-采購(gòu)-供貨-最終到場(chǎng)的設(shè)備的可用性。降低等級(jí)對(duì)核電廠的平安產(chǎn)生影響，而一味的提高等級(jí)又會(huì)增加核電廠的造價(jià)，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性降低。恰當(dāng)?shù)姆旨?jí)對(duì)核電廠的建造、運(yùn)行、維護(hù)都有十分重要的意義。1設(shè)備分級(jí)依據(jù)核電廠設(shè)備分級(jí)分為：平安等級(jí)、質(zhì)保等級(jí)、抗震等級(jí)以及鑒定等級(jí)。對(duì)于此四類的分級(jí)機(jī)械設(shè)備與電氣儀控設(shè)備有著不同的劃分。本文僅針對(duì)電氣儀控設(shè)備展開討論。1.1平安等級(jí)平安等級(jí)是核電廠設(shè)備分級(jí)的重要標(biāo)準(zhǔn)，其他三項(xiàng)分級(jí)都與平安等級(jí)存在著密不可分的關(guān)系。對(duì)于儀表和控制系統(tǒng)分為1E平安級(jí)、NC+平安相關(guān)級(jí)和NC非平安級(jí)，對(duì)于電氣系統(tǒng)分為1E級(jí)和

4、NC級(jí)。1E的儀表以及其供電設(shè)備是完成平安停堆、堆芯冷卻、平安殼隔離以及余熱排出功能所必需的，即執(zhí)行預(yù)防事故發(fā)生或緩解事故后果的功能。因此必須保證高度的可用性和可靠性。此類設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)通過采用冗余、實(shí)體隔離、電氣隔離等手段滿足單一故障準(zhǔn)那么，并能在核電廠運(yùn)行期間完成定期試驗(yàn)，以確保系統(tǒng)的可用性。NC+系統(tǒng)和設(shè)備是為了實(shí)現(xiàn)補(bǔ)充、支持的平安作用，同時(shí)有防止觸發(fā)1E級(jí)設(shè)備和防止事故或緩解事故后果的作用。作為反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)多樣化手段的DAS系統(tǒng)即為NC+系統(tǒng)。而NC系統(tǒng)和設(shè)備及其供電設(shè)備在核電廠平安方面無明顯作用，一般為常規(guī)島系統(tǒng)和設(shè)備及其供電設(shè)備；局部平安相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備根據(jù)其執(zhí)行功能、標(biāo)準(zhǔn)化程度等也

5、可能為NC級(jí)。1.2質(zhì)保等級(jí)質(zhì)保分級(jí)分為Q1、Q2、Q3QNC三級(jí)，分級(jí)的依據(jù)為：1物項(xiàng)對(duì)核電廠平安、可靠性運(yùn)行和性能的重要性2物項(xiàng)的復(fù)雜性、獨(dú)特性和新穎性3工藝、方法和設(shè)備是否需要特殊控制管理和檢查4能用檢查和試驗(yàn)對(duì)其功能合格性進(jìn)行驗(yàn)證的程度5物項(xiàng)的質(zhì)量史和標(biāo)準(zhǔn)化程度6安裝后在維修、役檢和事故下的可靠性Q1指完成平安停堆、平安殼隔離、堆芯冷卻和余熱排出所必需的1E級(jí)設(shè)備，或防止放射性向環(huán)境排放的必須設(shè)備，需滿足HAF003的全部要求同時(shí)滿足合同和采購(gòu)文件中的質(zhì)保要求；Q2控制電廠運(yùn)行使得過程變量保持在平安限值以內(nèi)，其故障或失效可能引起平安設(shè)備的動(dòng)作，在電廠設(shè)計(jì)基準(zhǔn)范圍內(nèi)預(yù)防和減輕放射性排放，

6、記錄或檢測(cè)電廠平安級(jí)系統(tǒng)和設(shè)備的狀態(tài)并向操作員發(fā)出故障警告；減少對(duì)平安級(jí)系統(tǒng)或設(shè)備的性能要求或提高其性能，為平安級(jí)設(shè)備和運(yùn)行人員提供可接受的環(huán)境如DVC，事故檢測(cè)和報(bào)警1E級(jí)除外檢測(cè)放射性排放。需滿足HAF003中的局部要求，并滿足合同和采購(gòu)文件中的質(zhì)保要求。Q3為非Q1、Q2以外的設(shè)備，滿足合同和采購(gòu)文件的質(zhì)保要求。1.3鑒定等級(jí)1.3.1K1級(jí)K1適用于安裝在平安殼內(nèi)，在正常環(huán)境條件下和地震荷載下以及事故和事故條件下必須正常運(yùn)行的平安級(jí)設(shè)備及其供電設(shè)備1設(shè)備老化試驗(yàn)2抗震試驗(yàn)3事故環(huán)境下試驗(yàn)4事故后環(huán)境條件下試驗(yàn)1.3.2K2級(jí)K2適用于安裝在平安殼內(nèi)，正常環(huán)境條件下和地震荷載下滿足正常運(yùn)

7、行的平安級(jí)設(shè)備1設(shè)備老化試驗(yàn)2抗震試驗(yàn)1.3.3K3級(jí)K3適用于安裝在平安殼外，正常環(huán)境下和地震荷載下能正常運(yùn)行的平安級(jí)儀表以及其供電設(shè)備。1.4抗震等級(jí)抗震等級(jí)分為抗震1級(jí)和非抗震兩類。抗震1級(jí)的設(shè)備需滿足屢次S1級(jí)地震和1次S2級(jí)地震。一般采用模擬5次S1地震和1次S2級(jí)地震，設(shè)備在模擬地震期間以及地震后仍能執(zhí)行平安功能即可。其中S1運(yùn)行基準(zhǔn)地震地震表示在核電廠被鑒定設(shè)備的運(yùn)行壽期內(nèi)能作用到該廠址而不需改進(jìn)的地震，設(shè)備必須設(shè)計(jì)成在該級(jí)別的地震下能連續(xù)運(yùn)行；S2平安停堆地震地震表示廠區(qū)內(nèi)可能發(fā)生的最大地震，滿足該級(jí)別抗震要求的設(shè)備須在此條件下仍保持其功能。2各設(shè)備分級(jí)間的關(guān)系1E級(jí)設(shè)備及其供

8、電設(shè)備的質(zhì)保等級(jí)最低應(yīng)為Q2。1E級(jí)設(shè)備除通風(fēng)系統(tǒng)中局部設(shè)備外其余均為Q1級(jí)；根據(jù)安裝位置平安殼內(nèi)或殼外分K1、K2、K3。其中殼內(nèi)平安級(jí)電氣貫穿件以及平安級(jí)通風(fēng)設(shè)備、RPN中間量程探測(cè)器為K2級(jí)，其余為K1級(jí)；安裝在殼外的設(shè)備均為K3級(jí)。沒有特殊說明的1E級(jí)設(shè)備以及其供電設(shè)備均需滿足抗震1級(jí)要求。NC+設(shè)備一般按照常規(guī)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量鑒定，假設(shè)有特殊要求那么應(yīng)在技術(shù)規(guī)格書中指明，并參照平安級(jí)有關(guān)規(guī)定鑒定；對(duì)應(yīng)質(zhì)保等級(jí)為Q2或Q3，Q3級(jí)不要求供貨方制定專門的質(zhì)保大綱，但必須滿足合同以及采購(gòu)文件中的要求。而NC設(shè)備及其供電設(shè)備在核電廠平安方面無明顯作用，對(duì)于非平安級(jí)的設(shè)備及其供電設(shè)備按照常規(guī)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量鑒定。對(duì)于NC+以及NC級(jí)設(shè)備在無特殊要求下屬于非抗震類設(shè)備。具體情況應(yīng)參照設(shè)計(jì)院出具的技術(shù)規(guī)格書等文件要求。3總結(jié)本文針對(duì)核電廠電氣儀控設(shè)備的平安、質(zhì)保、鑒定、抗震分級(jí)進(jìn)行詳細(xì)說明