核電站1E級(jí)電氣設(shè)備鑒定標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)

1、核電站1e級(jí)設(shè)備鑒定ieee標(biāo)準(zhǔn)ieee std 323tm-20031學(xué)習(xí)研究01 01 概述概述0202 參考文件參考文件0303 名詞解釋名詞解釋0404 設(shè)備鑒定設(shè)備鑒定目錄0505 文件文件0606 總結(jié)總結(jié)0707 問(wèn)題問(wèn)題& &討論討論2學(xué)習(xí)研究3學(xué)習(xí)研究 本標(biāo)準(zhǔn)主要描述了核電站1e級(jí)設(shè)備及其接口鑒定的基本要求。明確了鑒定過(guò)程中設(shè)備鑒定，鑒定維持，擴(kuò)展鑒定的基本原則，方法以及程序。 本標(biāo)準(zhǔn)所述的鑒定要求能夠證明設(shè)備在工作工況中執(zhí)行其安全功能，從而降低設(shè)備共因故障失效的風(fēng)險(xiǎn)。本標(biāo)準(zhǔn)未考慮外界環(huán)境的影響及性能要求。1.概述4學(xué)習(xí)研究5學(xué)習(xí)研究2.參考文件l ieee

2、std 344-1987 (reaff 1993), ieee recommended practice for seismic qualification of class 1e equipment for nuclear power generating stations.1,2l ieee std 603-1998, ieee standard criteria for safety systems for nuclear power generating stations.l ieee std 7-4.3.2-2003, ieee standard criteria for digit

3、al computers in safety systems of nuclear power generating stations.l 本標(biāo)準(zhǔn)的附件中也提供了關(guān)于設(shè)備鑒定的其他文件。6學(xué)習(xí)研究7學(xué)習(xí)研究l 設(shè)備 (equipment)：用來(lái)執(zhí)行安全功能的設(shè)計(jì)制造組件的裝配體。l 1e級(jí)設(shè)備 (class1e)：電氣設(shè)備的安全分級(jí)。（安全相關(guān)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)三大安全功能的設(shè)備）。安全功能：u 反應(yīng)堆緊急停堆和維持反應(yīng)堆在安全停堆狀態(tài)u 堆芯和安全殼廠房的冷卻u 放射性物質(zhì)的封存和限制向環(huán)境的排放并控制在規(guī)定限制之內(nèi)l 組件 (components)：設(shè)備裝配的物項(xiàng)，如電阻器，電容器，電線，連接器，

4、晶體管，開關(guān)，彈簧等。l 接口(interface)：與設(shè)備連接的附件，連接器，安裝等邊界。3.名詞解釋8學(xué)習(xí)研究l 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件 (design basis event)：設(shè)計(jì)中假想的事件，用來(lái)建立結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)及組件可接受的性能要求。l 狀態(tài)指標(biāo) (condition indicator)：設(shè)備，組件或材料隨時(shí)間單調(diào)變化可測(cè)的物理性質(zhì)，并且在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件下與安全功能息息相關(guān)。l 狀態(tài)鑒定 (condition-based qualification)：基于測(cè)量設(shè)備，組件或材料的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)指標(biāo)的鑒定。l 老化作用 (age conditioning)：將試樣暴露在環(huán)境、運(yùn)行及系統(tǒng)條件下一段時(shí)

5、間來(lái)模擬該條件的影響。l 顯著老化機(jī)制 (significant aging mechanism)：在正?；虍惓９ぷ鳁l件下引起設(shè)備逐步退化，并且在設(shè)備執(zhí)行其安全功能時(shí)明顯失效的老化機(jī)制。3.名詞解釋9學(xué)習(xí)研究l 設(shè)備鑒定 (equipment qualification)：確保設(shè)備一經(jīng)要求就能投入運(yùn)行且能滿足系統(tǒng)性能要求的證據(jù)的產(chǎn)生與維持。l 嚴(yán)苛環(huán)境 (harsh environment)：由設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件產(chǎn)生的環(huán)境條件。即loca，helb，mslb。l 和緩環(huán)境 (mild environment)：任何時(shí)候不會(huì)比正常運(yùn)行工況更為嚴(yán)重的環(huán)境條件（正常運(yùn)行工況及正常運(yùn)行瞬態(tài)工況）。l 裕度

6、(margin)：設(shè)備鑒定中工作條件和鑒定條件之間的差別。l 終止條件 (end condition)：設(shè)備狀態(tài)指標(biāo)在老化結(jié)果中的值。3.名詞解釋10學(xué)習(xí)研究l 鑒定條件 (qualified condition)：相對(duì)于一組規(guī)定的運(yùn)行條件，能通過(guò)鑒定證明設(shè)備具有滿足性能的設(shè)備的條件。l 工作條件(service condition) ：設(shè)備在工作期間所經(jīng)歷的環(huán)境、載荷、功率及信號(hào)條件（正常運(yùn)行及異常運(yùn)行）。l 設(shè)計(jì)壽命 (design life)：在一組規(guī)定的工作條件中，設(shè)備有令人滿意的預(yù)期性能的時(shí)間間隔。l 鑒定壽命(qualified life)：相對(duì)于一組規(guī)定的運(yùn)行條件，能通過(guò)鑒定證明

7、設(shè)備具有滿足性能的時(shí)間間隔。l 工作壽命(service life)：從開始運(yùn)行到退役的時(shí)間間隔。3.名詞解釋11學(xué)習(xí)研究12學(xué)習(xí)研究 鑒定的主要目的是采用合理的證據(jù)來(lái)證明1e級(jí)設(shè)備能在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件前、事件期間、事件后不經(jīng)歷共因故障失效而執(zhí)行其安全功能。處于和緩環(huán)境中的設(shè)備沒(méi)有顯著的老化機(jī)制，不需要建立鑒定壽命。4.設(shè)備鑒定4.1 鑒定目的4.2 鑒定壽命及鑒定條件 將設(shè)備暴露在溫度、壓力、濕度、輻射、振動(dòng)等極端環(huán)境中可以造成1e級(jí)設(shè)備共因故障失效，因此有必要為具有顯著老化機(jī)制的設(shè)備建立鑒定壽命。建立鑒定壽命同時(shí)也就確定了鑒定條件。13學(xué)習(xí)研究4.設(shè)備鑒定4.3 鑒定方法 試驗(yàn)法就是使代表性樣

8、機(jī)以及接口經(jīng)受一系列的試驗(yàn)，模擬在正常運(yùn)行期間顯著老化機(jī)制的影響。從而證明設(shè)備可以在基準(zhǔn)事件之前、期間、之后執(zhí)行預(yù)設(shè)的安全功能。l 試驗(yàn)法（type testing） 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)法就是參考在已知的工作條件下，成功運(yùn)行設(shè)備的性能數(shù)據(jù)來(lái)鑒定其他等同或輕微嚴(yán)苛條件的設(shè)備。要求所參考設(shè)備的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)記錄應(yīng)足夠準(zhǔn)確和詳細(xì)。l 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)法（operating experience）14學(xué)習(xí)研究4.設(shè)備鑒定4.3 鑒定方法 分析法是基于所鑒定設(shè)備的一個(gè)邏輯評(píng)估或者有效的數(shù)學(xué)模型，采用自然規(guī)律，測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等方法進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)的分析以及材料性能，環(huán)境承受力等的測(cè)試可以用來(lái)鑒定設(shè)備，一般分析法不單獨(dú)用來(lái)鑒

9、定。l 分析法（analysis） 設(shè)備鑒定可以混合適用試驗(yàn)法，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)法和分析法。例如，全部的裝配件不可能用型式試驗(yàn)完成，而一些組件的測(cè)試可以補(bǔ)充使用分析法進(jìn)行。l 組合法（combined methods）15學(xué)習(xí)研究 設(shè)備鑒定的基本元素包括：a) 設(shè)備規(guī)格書b) 鑒定大綱c) 大綱的實(shí)施d) 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)e) 工作條件的描述，包括設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件及其持續(xù)時(shí)間f) 鑒定相關(guān)文件4.設(shè)備鑒定4.4 鑒定要素4.5 鑒定文件 鑒定產(chǎn)生的相關(guān)文件應(yīng)記錄在案，以證明設(shè)備在其鑒定壽命內(nèi)可以執(zhí)行安全功能。16學(xué)習(xí)研究a)設(shè)備規(guī)格書l 標(biāo)識(shí)文件 對(duì)所鑒定的設(shè)備進(jìn)行技術(shù)說(shuō)明，包括性能要求等。由設(shè)備制造商提供設(shè)備樣

10、本全部必要的識(shí)別信息。l 接口 應(yīng)該指定接口的載荷；應(yīng)當(dāng)指定控制信號(hào)的輸入輸出以及所提供的物理方式（例如，連接器，接線端子）；應(yīng)當(dāng)考慮和評(píng)估接口處材料的不兼容。l 鑒定壽命目標(biāo)(qualified life objective)l 安全功能 設(shè)備規(guī)格書應(yīng)當(dāng)標(biāo)明設(shè)備的安全功能，包括要求的運(yùn)行時(shí)間。 另外，不參與執(zhí)行設(shè)備安全功能的組件，如果可以證明即使失效，對(duì)安全功能無(wú)任何影響，則可以排除在鑒定過(guò)程中。17學(xué)習(xí)研究a)設(shè)備規(guī)格書l 工作條件 應(yīng)當(dāng)指明設(shè)備的工作條件。這些條件包括額定值，極端值及預(yù)期持續(xù)時(shí)間。包括但不限于以下幾點(diǎn)：u 環(huán)境壓力和溫度u相對(duì)濕度u輻照環(huán)境uobe及非地震振動(dòng)u運(yùn)行周期u

11、電力載荷及信號(hào)u冷凝，化學(xué)噴淋及水淹 同時(shí)應(yīng)當(dāng)指明設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件，包括規(guī)定的helb，loca，mslb和sse事件，在此期間或事故后設(shè)備需要執(zhí)行其安全功能。18學(xué)習(xí)研究a) 設(shè)備規(guī)格書b) 鑒定大綱c) 大綱的實(shí)施4.設(shè)備鑒定4.4 鑒定要素19學(xué)習(xí)研究b) 鑒定大綱 鑒定大綱應(yīng)當(dāng)定義試驗(yàn)，檢查，性能評(píng)估以及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)來(lái)證明設(shè)備能夠執(zhí)行其規(guī)定的安全功能。l 老化 1e級(jí)設(shè)備執(zhí)行安全功能的能力可能會(huì)受到環(huán)境和運(yùn)行條件變化的影響。鑒定大綱應(yīng)當(dāng)專門解決老化的影響并評(píng)估他們的重要性。解決老化影響的方法包括經(jīng)驗(yàn)，試驗(yàn)，分析，在役監(jiān)測(cè)，狀態(tài)監(jiān)測(cè)和維修活動(dòng)。 如果老化對(duì)可運(yùn)行性有顯著的影響，則要求對(duì)老化影響評(píng)

12、估及確定型式試驗(yàn)大綱。老化類型包括但不限于，溫度，輻照，磨損，振動(dòng)。對(duì)于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件應(yīng)當(dāng)考慮評(píng)估并標(biāo)識(shí)與設(shè)備性能相關(guān)的潛在顯著老化機(jī)制。20學(xué)習(xí)研究b) 鑒定大綱l 顯著老化機(jī)制 設(shè)備應(yīng)當(dāng)就設(shè)計(jì)、材料、功能及環(huán)境進(jìn)行評(píng)審來(lái)標(biāo)識(shí)可能的顯著老化機(jī)制。顯著的老化機(jī)制將導(dǎo)致設(shè)備在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件中失效而無(wú)法執(zhí)行其安全功能。顯著老化機(jī)制包括磨損、拉傷、氧化以及材料失效等。 l 老化考慮（aging consideration） 如果設(shè)備確定有顯著老化機(jī)制，該機(jī)制應(yīng)當(dāng)在鑒定大綱中說(shuō)明，且可以通過(guò)對(duì)試樣進(jìn)行老化作用來(lái)進(jìn)行確定。對(duì)于沒(méi)有顯著老化機(jī)制的設(shè)備不需要進(jìn)行老化作用。確定老化的方法可能會(huì)影響設(shè)備保持在鑒定條

13、件的要求。21學(xué)習(xí)研究b) 鑒定大綱l 鑒定壽命目標(biāo)鑒定壽命目標(biāo)應(yīng)當(dāng)基于一組規(guī)定的工作條件。如果設(shè)備在服役前發(fā)生顯著老化，應(yīng)當(dāng)考慮對(duì)于設(shè)備進(jìn)行預(yù)處理。通過(guò)老化試樣，在鑒定壽命目標(biāo)等效的時(shí)間內(nèi)模擬顯著老化的影響來(lái)證明鑒定壽命。 l 維護(hù) 在鑒定大綱中應(yīng)當(dāng)標(biāo)識(shí)老化部件的定期維護(hù)和更換。l 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 證明設(shè)備可以執(zhí)行其安全功能的性能參數(shù)指標(biāo)和其他標(biāo)準(zhǔn)。驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)指明設(shè)備可以執(zhí)行安全相關(guān)功能，其他沒(méi)有滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的，在經(jīng)過(guò)修改后都應(yīng)該表述它的用途。22學(xué)習(xí)研究b) 鑒定大綱l 裕度 在鑒定大綱中應(yīng)當(dāng)標(biāo)識(shí)裕度。裕度用來(lái)說(shuō)明設(shè)備在生產(chǎn)、測(cè)量及試驗(yàn)中的正常變化以及確定滿意工作性能中的合理誤差。 下列推薦的

14、裕度可用于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件但不適用于老化作用中：u 峰值溫度：+8c u 峰值壓力：+10%u 輻照：+10%（事故劑量）u 電源電壓：10%（但不能超過(guò)限值）u 設(shè)備運(yùn)行時(shí)間：+10%（設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件開始，設(shè)備要求的運(yùn)行時(shí)間）u 地震振動(dòng)：+10%（設(shè)備安裝點(diǎn)的要求加速度）u 工頻： 5%（額定值）23學(xué)習(xí)研究a) 設(shè)備規(guī)格書b) 鑒定大綱c) 大綱的實(shí)施4.設(shè)備鑒定4.4 鑒定要素24學(xué)習(xí)研究c) 大綱實(shí)施l 型式試驗(yàn) 型式試驗(yàn)必須證明1e級(jí)設(shè)備可以滿足或超過(guò)安全功能的要求，型式試驗(yàn)條件必須滿足或超過(guò)規(guī)定工作條件，同時(shí)考慮合適的裕度。u 試驗(yàn)大綱 試驗(yàn)樣件的標(biāo)識(shí)、描述及數(shù)量包括制造商、模型、序列

15、號(hào)等 設(shè)備安全功能及鑒定壽命目標(biāo) 安裝、連接及其他接口要求 規(guī)定的工作條件及裕度 測(cè)量的性能及環(huán)境條件，包括測(cè)量精度 運(yùn)行條件和測(cè)量順序，包括監(jiān)測(cè)要求 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 25學(xué)習(xí)研究c) 大綱實(shí)施l 型式試驗(yàn)u 試驗(yàn)大綱 質(zhì)保要求 更改控制 老化步驟 維護(hù)/更換（老化） 試驗(yàn)順序 檢查試樣并確保其完好無(wú)損； 在正常工況下，規(guī)定的基本性能試驗(yàn)； 在設(shè)備規(guī)格書中給出的極端工況下運(yùn)行（不包括設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件），除非這些數(shù)據(jù)可以從其他相同或相近設(shè)備的試驗(yàn)中獲得；26學(xué)習(xí)研究c) 大綱實(shí)施l 型式試驗(yàn)u 試驗(yàn)大綱 試驗(yàn)順序 如有需要的話，試樣應(yīng)進(jìn)行老化來(lái)模擬其鑒定壽命末期的功能； 試樣應(yīng)當(dāng)經(jīng)受規(guī)定的非地震機(jī)械振動(dòng)；

16、 試樣應(yīng)當(dāng)經(jīng)受obe和sse地震振動(dòng)（參見(jiàn)ieee std 344-1987）; 當(dāng)試樣暴露在模擬的事故工況時(shí)，包括事故后要求設(shè)備的可運(yùn)行性，應(yīng)當(dāng)執(zhí)行其規(guī)定的安全功能； 試樣應(yīng)在試驗(yàn)后檢查，所有結(jié)果應(yīng)記錄在案。27學(xué)習(xí)研究c) 大綱實(shí)施l 型式試驗(yàn)u 模擬試驗(yàn)曲線 用戶應(yīng)當(dāng)提供足夠的環(huán)境數(shù)據(jù)來(lái)支撐曲線的模擬，試驗(yàn)曲線可能描繪單一的事件或者是包絡(luò)多個(gè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件。同時(shí)，在規(guī)定的工作條件下要考慮裕度進(jìn)行繪制。28學(xué)習(xí)研究c) 大綱實(shí)施l 型式試驗(yàn)u 安裝 設(shè)備應(yīng)當(dāng)以某種方式安裝在一個(gè)位置來(lái)模擬其預(yù)期的安裝。任何安裝限制，如安裝方向等都應(yīng)在試驗(yàn)報(bào)告中指明。鑒定的設(shè)備如安裝在試驗(yàn)外的地方，則需要進(jìn)行分

17、析，表明設(shè)備性能不會(huì)隨著這樣的改變而退化。u 連接 設(shè)備應(yīng)當(dāng)以某種方式進(jìn)行連接來(lái)模擬其預(yù)期的安裝。鑒定的設(shè)備如采用試驗(yàn)外的連接，則需要進(jìn)行分析，表明設(shè)備性能不會(huì)隨著這樣的改變而退化。29學(xué)習(xí)研究c) 大綱實(shí)施l 型式試驗(yàn)u 監(jiān)測(cè) 在試驗(yàn)期間，試驗(yàn)環(huán)境和設(shè)備的安全功能應(yīng)采用相關(guān)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)來(lái)獲得參數(shù)的變化。監(jiān)測(cè)的參數(shù)包括，環(huán)境、電氣、流動(dòng)、輻照特征、開關(guān)功能及反饋元件等等，這些都將為其他1e級(jí)設(shè)備的鑒定提供參考。u 輻照 在型式試驗(yàn)中，對(duì)于所有因輻射引起顯著老化的材料或部件，應(yīng)進(jìn)行輻照試驗(yàn)來(lái)模擬輻射暴露的影響。如果證明正?；蛘呤鹿使r下的輻照計(jì)量對(duì)設(shè)備的安全功能沒(méi)有影響，則可以不進(jìn)行該試驗(yàn)，并進(jìn)

18、行記錄。30學(xué)習(xí)研究c) 大綱實(shí)施l 型式試驗(yàn)u 地震和非地震振動(dòng) 老化之后，設(shè)備應(yīng)進(jìn)行預(yù)期地震事件的鑒定（參見(jiàn)ieee std 344-1987）。 設(shè)備在正?；虍惓Ｊ褂弥校堑卣鹫駝?dòng)可能會(huì)產(chǎn)生顯著的退化如（疲勞，磨損），所以非地震振動(dòng)應(yīng)當(dāng)在地震試驗(yàn)前進(jìn)行模擬。振動(dòng)的模擬包括自震，及來(lái)自管道、泵及電機(jī)的振動(dòng)以及水力載荷的振動(dòng)。u 正常和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工況下的運(yùn)行 證明設(shè)備在工作條件中可以充分的執(zhí)行其安全功能。u 檢查 型式試驗(yàn)完成時(shí)，設(shè)備應(yīng)進(jìn)行目視檢查，包括拆機(jī)檢查記錄。31學(xué)習(xí)研究c) 大綱實(shí)施l 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)法 對(duì)于設(shè)備鑒定大綱的部分或全部滿足記錄運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的設(shè)備，如果相同或者相近的設(shè)備在至少同等嚴(yán)

19、苛的條件下成功運(yùn)行，則認(rèn)為該設(shè)備已經(jīng)鑒定。若運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)無(wú)法包絡(luò)整個(gè)鑒定壽命目標(biāo)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事件，則需要對(duì)設(shè)備做額外的試驗(yàn)。從運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)中建立的工作條件應(yīng)當(dāng)包絡(luò)所提出的工作條件，再加上適當(dāng)?shù)脑６龋瑑烧咧g的差別應(yīng)當(dāng)進(jìn)行評(píng)估。所需要的文件應(yīng)當(dāng)包括測(cè)量結(jié)果、鑒定大綱要求、試驗(yàn)記錄、故障分析、定期更換及檢查等。 32學(xué)習(xí)研究c) 大綱實(shí)施l 分析法 采用分析法進(jìn)行鑒定時(shí)，需要一個(gè)邏輯評(píng)估或者相似性評(píng)估或者是一個(gè)有效的數(shù)學(xué)模型來(lái)確定設(shè)備在規(guī)定的工作條件下可以執(zhí)行其安全功能。分析法對(duì)于很多設(shè)備是有限制的，所以在鑒定大綱里通常使用分析法、試驗(yàn)法及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)法。l 插值 插值作為分析法的一種手段，分為內(nèi)插和外插。

20、主要用于：u 不同的工作條件u 相似的設(shè)備 33學(xué)習(xí)研究c) 大綱實(shí)施l 鑒定壽命擴(kuò)展（extension of qualified life） 設(shè)備的鑒定壽命可以采用以下方法進(jìn)行擴(kuò)展：u 從初始程序開始保持繼續(xù)老化測(cè)試樣件或者當(dāng)鑒定設(shè)備在工作中時(shí)開始老化新樣件。通過(guò)模擬設(shè)備執(zhí)行安全功能性能的壽命來(lái)增加鑒定壽命。u 在相同的工作條件下安裝額外的設(shè)備，在設(shè)備鑒定壽命結(jié)束前進(jìn)行拆除，并進(jìn)行進(jìn)一步老化試驗(yàn)來(lái)建立額外的鑒定壽命。u 在原先環(huán)境條件，失效準(zhǔn)則及加速老化因子的保守評(píng)估中發(fā)現(xiàn)，實(shí)際條件并非如此嚴(yán)重，鑒定壽命可以適當(dāng)調(diào)整。u 標(biāo)識(shí)老化敏感部件并進(jìn)行更換。 34學(xué)習(xí)研究35學(xué)習(xí)研究5.文件5.1 和緩環(huán)境 文件應(yīng)該一直保留貫穿整個(gè)鑒定壽命周期。1e級(jí)設(shè)備在和緩條件下需要包括以下文件：l 設(shè)計(jì)/采購(gòu)規(guī)格書l 地震測(cè)試報(bào)告l 一致性評(píng)估認(rèn)證報(bào)告5.2 嚴(yán)苛環(huán)境 1e級(jí)設(shè)備在嚴(yán)苛條件下應(yīng)滿足規(guī)格書