核电厂数字化仪表控制系统设备鉴定方法研究

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1、NuclearPowerEngineering2014年12月Dec.2014文章编号：0258-0926(2014)(2014)06-0111-04；doi:10.13832/j.jnpe.2014.06.0111核电厂数字化仪表控制系统设备鉴定方法研究黄伟杰，张宓，张云波，尹宝娟，毛从吉环境保护部核与辐射安全中心，北京，100082摘要：探讨核安全级数字化仪表控制系统（DCS）设备鉴定的标准体系架构和总体要求。通过对NUREG0800和RCC-E技术规范的对比，分析适用于我国国情的核安全级DCS设备鉴定技术，研究通用的鉴定标准体系和方法，并提出相应验收准则。关键

2、词：数字化仪表控制系统；设备鉴定；验收准则中图分类号：TL331文献标志码：A设备鉴定主要采用NUREG0800中认可的相关标准和规范。NUREG0800第7章主要规定了与仪表和控制系统相关管理导则[2]，涉及设备鉴定的有：①IEEE323《核电厂安全级设备质量鉴定》；②IEEE420《核电厂安全级控制盘柜设计和鉴定标准》。IEEE323为准则性标准，所描述的鉴定方法包括型式试验法、运行经验法、分析法及组合法[3]。对于核安全级DCS硬件鉴定，要求在正常、极限和设计基准工况下，考虑裕度要求。IEEE323规定鉴定试验项目包括：正常环境条件下的基准功能试验；极限环境条

3、件下的试验，包括环境极限（温度、湿度、电磁兼容）及运行极限（负载）；非地震机械振动试验；抗震鉴定试验；事故及事故后环境条件下的试验。1.3我国鉴定规范体系的适用性分析目前国内已颁布的核安全级设备鉴定标准中，GB/T12727《核电厂安全系统电气设备质量鉴定》为准则性标准，其他专项鉴定标准均应符合GB/T12727中的原则要求。GB/T12727等效采用了IEC60780《核电厂安全系统电气物项质量鉴定》，其中，对于核安全级DCS设备鉴定适用的相关描述包括：（1）质量鉴定可以通过型式试验法、运行经验法、分析法或其组合进行；电气设备鉴定试验0引言核安全级数字化仪表控制系

4、统（DCS）属于1E级电气设备，需要通过设备鉴定来验证其设计与可靠性目标的一致性。由于目前国内在役的核安全级DCS多数为进口，还未形成完整配套的自主核电设备鉴定标准体系，因而需要对国外成熟的相关鉴定标准进行适用性研究。本文主要针对核安全级DCS设备鉴定方面的标准体系及实践进行探讨。1核安全级DCS设备鉴定标准适用性研究1.1二代加堆型设备鉴定标准体系介绍国内二代及二代改进型核电厂核安全级DCS的设备鉴定均承诺遵守标准RCC-E-2002，并且同时还遵守：①IEC60780《核电厂安全系统电气物项质量鉴定》（等效于GB/T12727-2002）；②IEC60980《核

5、电厂安全系统电气设备抗震鉴定》（等效于GB/T13625）。核安全级DCS硬件需依据RCC-E中B3000标准鉴定程序加B4000K3鉴定程序进行鉴定[1]。1.2AP1000堆型设备鉴定标准体系介绍国内在建的AP1000项目采用的是美国标准体系。美国核管会（NRC）主要按照标准审查大纲NUREG0800中的相关规定对电气系统和设备进行审查；因此，AP1000项目中的核安全级DCS收稿日期：2013-06-04；修回日期：2014-09-25112核动力工程Vol.35.No.6.2014分3组进行。第一组：正常环境条件下和规定的正常运行限值内检验设备的功能特性；第

6、二组：验证设备抗震性能；第三组：验证设备在事故和事故后环境条件下的性能：①性能随时间变化的评价；②事故和事故后环境条件下试验。（2）对于事故和事故后环境条件，核安全级DCS（物理变量检测设备以及执行机构除外）属于安全壳外1E级设备，通常安装在具有通风和空调的电气设备间，运行条件为和缓环境。和缓环境下设备在设计基准事件（DBE）工况下失效的潜在共因为地震运动，对于事故和事故后环境条件，核安全级DCS主要考虑地震的情况。GB/T12727与RCC-E、IEEE323鉴定项目比较结果表明：（1）GB/T12727的第一组试验相当于RCC-EB3000中的“基准试验”、“极

7、限运行条件下的试验”和“耐久性试验和/或评价设备性能随时间变化的试验”，第二组、第三组试验相当于RCC-E中B4000“K3鉴定程序”（即抗地震试验）。因此，对于核安全级DCS设备鉴定，除了特殊规定外（如电磁兼容），RCC-EB卷中的规定已经在GB/T12727中进行了相应的描述，两者在鉴定的方法和原则上基本相同。（2）GB/T12727在核安全级DCS鉴定试验程序方面与IEEE323基本相同。（3）GB/T12727与IEEE323均提出型式试验、运行经验、分析法、组合法质量鉴定4种鉴定方法；不同的是，GB/T12727－2002提出了在役质量鉴定方法。但是，