核电厂安全重要设备环境鉴定实施方法

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1、研究与探讨·2011年·第2期核电厂安全重要设备环境鉴定实施方法王根生(核工业标准化研究所，北京100091)为了实现核电厂的基本安全目标，核岛系统设置了一系列安全功能，并配置了相应的系统和设备。这些设备的鉴定对于保障核电厂设备良好运行起着重要作用。探讨了设备鉴定的目的、功能要求的确定、设备鉴定的环境条件以及重要老化机理的确定，从而给出了核电厂安全重要设备环境鉴定实施方法。关键词核电厂安全设备鉴定·5·研究与探讨·2011年·第2期1设备鉴定与核电厂的安全核电厂既是一个低碳、清洁的能源，也是一个对人类和环境具有潜在危害的辐射源，核电厂运行的原则是在确保安全的前提下力求效益最大化。核电厂的

2、安全是在设计基准事故的环境条件和安全停堆地震引起的荷载下保证:(A)保持一回路压力边界的完整性;(B)能紧急停闭反应堆并使之保持在安全停堆状态;(C)能防止事故或限制事故后果，从而达到厂区内放射性限制到可接受限值内的基本安全目标。为此，人们已建立了一整套较为完备的规范、标准体系用于核电工程的设计、制造、建造和运行各个方面。在核电厂设计阶段，为了实现基本安全目标，依据核电厂安全设计基准和纵深防御原则，核岛系统设置了下述安全重要功能，并为实现这些功能配置了所需系统和设备，如下:(1)触发反应堆紧急停堆或启动安全保护系统或连锁系统;(2)控制反应性的棒控系统和一回路硼化系统;(3)保持反应堆

3、冷却剂压力边界完整性的一回路稳压系统;(4)排出反应堆堆芯余热和安全壳内热量的排热系统;(5)保持安全壳屏障的完整性和密封性的安全壳喷淋系统和安全壳隔离系统;(6)事故后监视电厂状态的事故仪表系统;(7)保持反应堆冷却剂装量的安全注入系统和上冲系统;(8)控制放射性物质扩散，使事故后含高放射性泄漏物的疏排水重新注入到安全壳内的再注入系统;(9)安全级动力源系统。上述系统和设备的功能特性应通过环境鉴定和抗震鉴定加以验证。可见，设备鉴定是保障设备在核电厂正常运行、异常运行和设计基准事故期间能按要求运行，以满足系统功能要求的重要技术措施。鉴于设备鉴定对于核电厂安全的重要·5·研究与探讨·201

4、1年·第2期·5·研究与探讨·2011年·第2期性，设备鉴定作为核电厂安全准则在核电厂安全系统设计标准和安全重要设备分级标准中均规定了设备鉴定要求，为了规范核电厂安全重要设备的鉴定原则、鉴定方法和鉴定要求，IEC、IEEE、ASME、AFCEN、KTA和我国均制定了核电厂安全重要设备鉴定标准，并作为核电工程标准体系的重要组成部分。2设备鉴定的目的核电厂安全重要设备的鉴定包括事故环境鉴定(LOCA、MSLB)和抗震鉴定(SSE)。样本设备的初始鉴定是通过型式试验结合分析法和核电厂运行经验，达到:(A)验证其设计、材料的选用和制造工艺(包括制造厂商)能保证设备的功能特性满足或超过设备(采购)

5、技术规格书规定的要求(通常设备技术规格书规定了设备的功能特性、可能的环境条件、设备的接口、性能指标、采用的材料和禁用的材料、采购和验收、制造和检验、试验和验收、贮存和安装等方面的要求);(B)要求在事故环境条件下运行的设备，型式试验还应确定设备的鉴定寿命和鉴定状态。供给核电厂的设备在设计、材料和制造工艺与样本设备完全一致时，才认可为鉴定合格设备(这种符合性是靠设备制造过程中的质量监督来保证)，否则视变更情况确定需做的补充鉴定或重新鉴定。在役设备实时状态的鉴定是通过对设备安装、运行监督(定期试验)和维修活动等记录的鉴定审查和实时状态的检查与监测，确认设备(包括接口部件)的鉴定状态，并与样本

6、设备加速老化试验时获得的鉴定寿期终止时的状态(寿期末的鉴定状态)进行比较，确定设备可否继续运行。可见，设备鉴定是贯穿于设备从制定技术规格书开始直到寿期终止时的各项安全相关活动。这个见解在大亚湾十年运行安全评审中得到贯彻，也体现在IEEE最新版的所有设备鉴定标准中。3功能要求的确定核电厂设备鉴定不同于传统概念上的质量鉴定，不论机械设备还是电气、仪控设备，其鉴定均是一种功能性鉴定。同类型设备其功能要求不尽相同，他们鉴定的功能要求、严酷程度和可接受的标准也不尽相同。设备功能要求可归结为设备完成系统安全功能所要实施的动作、状态保持和提供实施的动作、状态的信息三个方面，确定设备功能要求是基于核电

7、厂的运行模式、系统功能、设备操控逻辑、核电厂事故规程等方面的综合分析。例如:(1)泵和风机这类能动机械设备在事故环境条件和地震条件下的功能要求是能投入运行并保持运行状态或停止运行并保持停运状态，同时提供状态信息。(2)能动阀门在事故环境条件和地震条件下的功能要求是可运行性(关闭并保持关闭状态、开启并保持在开启状态)和提供安全动作执行情况或设备状态的信息(限位开关提供)。(3)事故监测仪表在事故环境条件和地震条件下的功能要求是能正确提