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1、核电厂仪表和控制系统纵深防御与多样性分析陈辉峰核电厂仪表和控制系统纵深防御与多样性分析AnalysisoftheDepth-in-defenseandDiversityoftheInstrumentandControlSystemofNuclearPowerPlant陈辉峰(深圳中广核工程设计有限公司上海分公司,上海200241)摘要:纵深防御与多样性准则贯穿于核电厂安全有关的所有活动中,仪表和控制系统作为核电厂的重要组成部分也不例外。基于NUREG/CR6303对纵深防御和多样性的技术要求,研究和总结了两者之间的关系,并结合核电厂仪表和控制系统结构,分别从纵深防御应用以及多样性在系统间和系统
2、功能中的应用等方面进行分析,认为在设计过程中引入纵深防御与多样性准则是非常必要的。通过在功能和系统设备中设置多重屏障和多样化,可以有效地提高核电厂的安全性能,并且防止潜在故障的发生。关键词:核电厂数字化仪表和控制纵深防御安全系统可靠性中图分类号:TH7文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201511032Abstract:Depth-in-defenseanddiversitycriterionarethroughoutalltheactivitiesrelatedtothesafetyofnuclearpowerplant,asoneofthei
3、mportantcomponentsofthenuclearpowerplant,instrumentandcontrol(I&C)systemsarenotexcluded.BasedonNUREG/CR6303,thetechnicalrequirementsofdepth-in-defenseanddiversity,therelationshipbetweenthemisresearchedandsummarized.InaccordancewiththestructureofI&Csystemofnuclearpowerplant,theapplicationofdepth-in-d
4、efenseandtheapplicationofdiversityamongsystemsandsystematicfunctionsareanalyzedrespectively;itisconsideredthatintroducingdepth-in-defenseanddiversitycriterionindesignprocessisnecessary.Bysettingupmultiplebarriersanddiversificationinfunctionsandsystemequipmentmayeffectiveimprovethesafetyperformanceof
5、nuclearpowerplant,andpreventoccurrenceofpotentialfailures.Keywords:NuclearpowerplantDigitalI&CsystemDepthindefenseSecuritysystemReliabilityNUREG/CR6303将纵深防御定义为保护屏障或手段0引言的同心布置,仅当这些屏障或手段遭到破坏时,有害的在核电厂中,纵深防御与多样性(depth-in-defense物质或危险的能量才会对人类或环境造成不利的影anddiversity,D3)准则贯彻于安全有关的所有活动中,包响。对于I&C系统而言,纵深防御的理念贯穿
6、于整个括与组织、人员行为或设计有关的各个方面,以确保这些I&C系统,包括控制系统、停堆系统、专设安全设施系活动均置于重叠措施的防御之下,即使有一种故障发生,统(engineeredsafetyfeature,ESF)和监测指示系统。当它将由适当的措施探测、补偿或纠正。在整个核电厂设控制系统发生失效事件时,那么反应堆停堆系统就需计和运行中始终贯彻纵深防御,以便对由厂内设备故障要启动紧急停堆;当控制系统和反应堆停堆系统失效或人员活动及厂外事件等引起的各种瞬变、预计运行事时,那么ESF作为实体屏障通过冷却堆芯和相应的辅件及事故提供多层次的保护。作为核电厂重要组成部分助设备来继续支持和阻止放射性的释放
7、。在上述三道的仪表和控制(instrumentationandcontrol,I&C)系统,在设屏障相继失效之后,第四道屏障监测和指示系统进行计和运行过程中也需要遵守D3设计准则。本文将基于事故后的监测和全厂的应急指挥。执行上述四道屏障NUREG/CR6303(反应堆保护系统执行多样性和纵深防御所需的信息来自于各防御层次的传感器测量参数以及分析方法)中对于D3的相关规定,并结合核电厂I&C系统反馈