TCNEA-核電廠反應堆保護系統(tǒng)信號故障處理技術導則編制說明

《核電廠反應堆保護系統(tǒng)信號故障處理技術導則》編制說明一、工作簡況1、任務來源根據(jù)《關于征集2020年度中國核能行業(yè)協(xié)會團體標準項目的通知》（核協(xié)科發(fā)【2020】9號），結合核電廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)近年來運行和調試經驗，組織編制《核電廠反應堆保護系統(tǒng)信號故障處理技術導則》技術標準。本標準由江蘇核電有限公司主編，生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心等單位參編。2、主要工作過程江蘇核電有限公司按照《關于征集2020年度中國核能行業(yè)協(xié)會團體標準項目的通知》的要求提出了中國核能行業(yè)協(xié)會團體標準項目立項申請，并獲得批準。江蘇核電有限公司按照標準制定要求，組織成立了標準編制組，廣泛地收集國內、國際相關標準及資料、相關經驗反饋，在多年良好的工程實踐基礎上，編制了該標準初稿。標準編制組于2020年6月啟動本標準的編制工作，經過前期調研、資料收集整理、可行性分析等工作，確定了標準的名稱和主體內容。3、主要參加單位和工作組成員及其所作的工作等本標準由江蘇核電有限公司主編，生態(tài)環(huán)境部核與輻射安全中心等單位參編，主要編制人員名單（初稿）和主要編制人員簡介如下：3.1編制人員名單姓名性別年齡職務職稱專業(yè)任務分工所在單位李偉男42研究員級高工核儀器、儀表全面負責標準編制工作江蘇核電有限公司張云波男38高工儀表與控制總體組織標準編制工作核與輻射安全中心管運全男40高級工程師核電儀控標準編制工作江蘇核電有限公司喬寧男32工程師儀表與控制標準編制工作核與輻射安全中心穆海洋男36高級工程師核電儀控標準編制工作江蘇核電有限公司劉景賓男32工程師儀表與控制標準編制工作核與輻射安全中心謝國寶男30工程師核電安全儀控標準編制工作江蘇核電有限公司鄭佳慷男36工程師儀表與控制標準編制工作核與輻射安全中心管海飛男39工程師核電安全儀控標準編制工作江蘇核電有限公司史東亮男51高級工程師核儀器、儀表標準編制工作江蘇核電有限公司支鳳春男54研究員級高工金屬塑性加工標準編制工作江蘇核電有限公司段鵬男46高級工程師工業(yè)電氣自動化標準編制工作江蘇核電有限公司劉敏男31工程師熱能與動力工程標準編制工作江蘇核電有限公司孟祥山男34工程師網(wǎng)絡工程標準編制工作江蘇核電有限公司3.2主要編制人員簡介1）李偉，江蘇核電有限公司儀控處副處長（主持工作），從事數(shù)字化儀控系統(tǒng)設計管理、安裝和調試管理、數(shù)字化儀控運維管理和設備管理等工作，在上述領域有豐富的實踐經驗和理論專業(yè)基礎，全面負責本標準的編制工作。在田灣核電站1-6號機組建設過程中組織完成了全數(shù)字化儀控系統(tǒng)的設計審查、安裝和調試以及運維工作，構建了田灣核電站儀控設備可靠性管理體系，完成了田灣核電站儀控系統(tǒng)中長期規(guī)劃編制等工作。獲得了十余項省部級管理創(chuàng)新和科技創(chuàng)新獎勵，入選江蘇省第四期、第五期“333高層次人才”培養(yǎng)計劃。發(fā)表學術論文4篇，專利授權21項。2）張云波，控制理論與控制工程專業(yè)碩士，長期從事核電廠儀表與控制的核安全審評和技術支持工作，先后參與了《福島核事后核電廠改進行動通用技術要求（試行）》、《核動力廠設計安全規(guī)定》、《核動力廠儀表和控制系統(tǒng)的設計》、《核電廠網(wǎng)絡安全監(jiān)管技術政策》等核安全法規(guī)/導則/監(jiān)管要求的制/修訂。負責本標準編制工作的總體組織。3）管運全，碩士，自2006年以來一直從事田灣核電站1-4號機組全數(shù)字化儀控系統(tǒng)設計管理、安裝和調試管理、運行維護工作，具有豐富的理論和實踐經驗，獲得省級獎勵20余項，12項專利獲得授權，入選江蘇省第五期“333高層次人才”培養(yǎng)計劃。4）喬寧，核科學與技術碩士，從事核電廠儀控系統(tǒng)審評工作8年，對儀控相關標準、審評、調試方面具有豐富經驗，作為章節(jié)負責人參與多個核電廠審評工作，在儀控領域發(fā)表多篇相關論文和著作。二、標準編制原則和主要內容1、標準編制原則本標準的制訂原則有以下幾點：（1）相容性原則：本標準結合國內外儀控系統(tǒng)的技術特點要求，采用廣泛應用的技術標準作為基礎。（2）創(chuàng)新性原則：結合核電儀控技術多年在中國調試、運行的實踐經驗和在引進、消化、吸收基礎上，結合核電自主化對管理要求進行創(chuàng)新。（3）實用性原則：本標準規(guī)定了詳細的技術要求，并給出了詳細的技術要求和示范，可直接應用于核電站反應堆保護系統(tǒng)信號故障處理的設計和開發(fā)應用，既符合我國國情，又能被國內外各同類型核電廠廣泛使用。（4）品牌原則：打造中國儀控技術應用品牌，提升在國際話語權和影響力。2、標準主要內容的依據(jù)本標準的規(guī)范性引用文件按照國家標準的統(tǒng)一導語，并根據(jù)被引用標準的情況，對所引用的標準采用不注日期引用。標準編寫的格式遵從GB/T1.1-2020的要求，內容包括：前言范圍規(guī)范性應用文件術語和定義總體原則技術規(guī)格書的編制設計和開發(fā)功能集成功能的安裝和調試驗證與確認運行和維護功能變更3、解決的主要問題核電廠安全重要儀表和控制系統(tǒng)越來越計算機化后，其設計和故障模式也呈現(xiàn)出一定的復雜化趨勢。據(jù)統(tǒng)計，2017-2019年中國核電發(fā)生的10起儀控引起的機組非停事件中，有5起都和DCS系統(tǒng)的質量位有關，反應堆保護系統(tǒng)信號故障后的處理對于機組的安全性和可靠性有著重要影響。根據(jù)IEC61513-2011中相關的要求，執(zhí)行安全功能的儀控系統(tǒng)檢測到故障時，仍然需要通過邏輯降級、故障安全和閉鎖輸出的方式使安全系統(tǒng)保持在備用模式安全運行。國內外尚無標準從儀控系統(tǒng)全生命周期對信號故障提出要求，亟需制定相關標準來規(guī)范相關活動，包括：1）根據(jù)反應堆保護系統(tǒng)輸入信號的特點，制定信號故障的監(jiān)測（質量位）方案，提供取樣管線故障、變送器故障、線路故障、通訊故障、系統(tǒng)軟硬件故障等情況下識別信號的故障狀態(tài)處理導則；2）根據(jù)冗余儀表信號故障數(shù)量和重要程度制定邏輯降級的處理原則；3）調研不同核電機組，制定信號故障后的默認值（缺省值）或最后有效值的設置方案；4)根據(jù)冗余儀表信號故障特點，研究對安全功能的影響，并提供解決指導；5）制定核電廠反應堆保護系統(tǒng)信號故障處理方案在設計、測試、運行維護期間、變更等方面的指導方案。三、主要試驗（或驗證）情況福島核事故以后，國內外對于數(shù)字化儀控系統(tǒng)的要求越來越高，各類型核電機組和儀控平臺對于信號故障后的處理方式，并沒有統(tǒng)一的意見。本標準通過本標準通過調研和試驗的方式，制定通用的核電廠反應堆保護系統(tǒng)信號故障處理技術導則。四、標準中涉及專利的情況本標準不涉及專利問題。五、預期達到的社會效益、對產業(yè)發(fā)展的作用等情況本標準填補了國內外核電廠保護系統(tǒng)信號故障處理沒有系統(tǒng)性技術要求的空白，提供了壓水堆核電廠儀控系統(tǒng)在技術規(guī)格書編制、設計和實現(xiàn)、集成、驗證和確認、安裝和調試、運行和維護、系統(tǒng)設計修改等階段的指導要求，適用于壓水堆核電廠反應堆保護系統(tǒng)的信號故障處理。其他儀控系統(tǒng)的故障處理方法亦可參照本標準執(zhí)行。六、與國際、國外對比情況本標準引用了IEC61513Nuclearpowerplants–Instrumentationandcontrolimportanttosafety–Generalrequirementsforsystems和HAF102核動力廠設計安全規(guī)定。上述標準屬于國內外先進標準并在行業(yè)內廣泛應用，國外尚未發(fā)布專門的國際標準。本標準全面對比分析了國內外相關標準的技術指標，絕大多數(shù)指標已達到國內外同類標準水平，部分指標還高于國內、國外同類標準。七、在標準體系中的位置，與現(xiàn)行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及標準，特別是強制性標準的協(xié)調性根據(jù)IEC61513中相關的要求，核電廠執(zhí)行安全功能的儀控系統(tǒng)信號故障時，仍然需要通過邏輯降級、故障安全和閉鎖輸出的方式使安全系統(tǒng)保持安全運行。本標準基于IEC61513的相關要求，當系統(tǒng)檢測到故障時，能以降級等方式運行，為系統(tǒng)故障時的降級方式提供具體技術指導。對于安全系統(tǒng)故障檢測和處理方面，目前已有如下標準，側重點均有不同：1）NB/T20068—2012核電廠安全重要儀表和控制系統(tǒng)應對共因故障的要求，側重于系統(tǒng)應對共因故障的要求；2）GB/T13626—2008單一故障準則應用于核電廠安全系統(tǒng)，側重于單一故障準則的應用要求；3）NB/T20096-2012核電廠系統(tǒng)故障模式與影響分析，側重于FMEA的方法、一般原則和實施步驟；由于目前國內外的法規(guī)、標準、技術導則中沒有關于核電廠反應堆保護系統(tǒng)故障信號處理的技術導則，有必要通過調研和試驗制定一個統(tǒng)一的技術