核电厂系统定期试验项目分析设计方法

摘要

本发明涉及核电厂系统定期试验项目分析设计方法，包括：(Ⅰ)筛选核电厂系统中需要进行定期试验的系统；(Ⅱ)对需要进行定期试验的系统，确定其需要开展定期试验的项目和内容，并确定项目所涉及的执行不同功能的设备或部件在执行定期试验时所应满足的验收准则；(Ⅲ)确定项目的设备或部件执行定期试验的试验周期，同时按试验项目需要建立定期试验注释。本发明从系统所执行的功能和配置出发，从而筛选出需要进行定期试验的系统，并根据其功能执行的可靠性来分析设计执行定期试验的项目和内容，不仅能确保安全和安全相关的系统、设备和功能可以定期得到检查，从而保证其功能处于正常的状态，同时还可保证运行人员执行定期试验的可行性和有效性。

说明书

技术领域

本发明属于核电厂系统定期试验技术领域，具体涉及核电厂系统定期 试验项目分析设计方法。

背景技术

目前，对于国内典型压水堆核电厂安全和安全相关系统和设备的定期 试验内容、周期、验收准则的分析和设计，主要是依靠国外同类型电站设 计经验，并未从源头上分析设置项目、周期、验收准则的方法。国外同类 型电站则根据核电厂定期试验的经验反馈，为应对核安全局曾制定了一系 列定期试验上游支持文件作为定期试验的补充解释文件。

核电厂定期试验项目、周期和准则是核电厂编制定期试验规程(具体 试验方案)的重要上游文件和编制依据。因此，有必要设计一种针对定期 试验内容完整性、全面性的分析和设计方法，其主要对核电厂安全和安全 相关系统及设备的定期试验完整性内容进行分析和设计，从而指导核电厂 数百个工艺、电气、仪控系统定期试验内容、试验周期和验收准则等相关 内容的实施和执行。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种核电厂系统定 期试验项目分析设计方法。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：核电厂系统定期试验项 目分析设计方法，包括以下步骤：

(Ⅰ)按工艺系统筛选核电厂中需要进行定期试验的系统；

(Ⅱ)对需要进行定期试验的系统，确定其需要执行定期试验的项目 和内容，并确定每一项目所涉及的执行不同功能的设备或部件在执行定期 试验时所应满足的验收准则；

(Ⅲ)确定每一项目所涉及的设备或部件执行定期试验的试验周期， 同时针对每一项目建立定期试验注释。

进一步，步骤(Ⅰ)中，根据核电厂各个系统所执行的功能，从执行 安全和安全相关功能角度分析系统进行定期试验的必要性，同时考虑运行 人员的可执行性和工作负荷，来筛选出需要进行定期试验的系统。

进一步，步骤(Ⅱ)中，对每一需要进行定期试验的系统，根据其配 制情况及其中设备或部件的功能，分析并确定不同功能的设备或部件为满 足其执行功能可靠性所需执行的定期试验的项目和内容。

再进一步，步骤(Ⅱ)中，根据系统的设计准则，分析并确定其中不 同功能的设备或部件在执行定期试验期间为完成其执行功能所应满足的验 收准则；所述系统的验收准则包括安全准则和运行准则。

进一步，步骤(Ⅲ)中，根据设备的安全重要性、固有可靠性、设备 降级的速度或在维护期间可能产生的后果，并结合概率安全分析(PSA)、 试验数据、设备生产供货商的建议和运行经验反馈信息来确定该项设备或 部件执行定期试验的试验周期。

进一步，步骤(Ⅲ)中，基于运行经验反馈信息并结合预计执行该项 定期试验所需注意的事项，建立定期试验注释。

再进一步，所述预计执行该项定期试验所需注意的事项包括试验的初 始条件和可采用方法、试验特定过程和试验数据。

本发明从系统所执行的功能和配置出发，从执行安全和安全相关功能 角度分析系统进行定期试验的必要性，从而筛选出需要进行定期试验的系 统，并根据其功能执行的可靠性来分析设计执行定期试验的项目和内容， 不仅能确保安全和安全相关的系统、设备和功能可以定期得到检查，从而 保证其功能处于正常的状态，同时还可以保证运行人员执行定期试验的可 行性和有效性。

附图说明

图1是本发明提供的核电厂系统定期试验项目分析设计方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明提供的核电厂系统定期试验项目分析设计方法包 括以下步骤：

(Ⅰ)筛选核电厂系统中需要进行定期试验的系统；

(Ⅱ)对需要进行定期试验的系统，确定其需要进行定期试验的项目 和内容，并确定每一项目所涉及的执行不同功能的设备或部件在执行定期 试验时所应满足的验收准则；

(Ⅲ)确定每一项目所涉及的设备或部件执行定期试验的试验周期， 同时针对每一项目建立定期试验注释。

本发明步骤(Ⅰ)的具体实现方式是：可根据核电厂各个系统所执行 的功能，从执行安全和安全相关功能角度分析系统进行定期试验的必要性， 同时考虑运行人员的可执行性和工作负荷，来筛选出需要进行定期试验的 系统。

此外，本发明步骤(Ⅱ)中，对每一需要进行定期试验的系统，可根 据其配制情况及其中设备或部件的功能，分析并确定不同功能的设备或部 件为满足其执行功能可靠性所需执行的定期试验的项目和内容。

并且，步骤(Ⅱ)中，可根据系统的设计准则，分析并确定其中不同 功能的设备或部件在执行定期试验期间为完成其执行功能所应满足的验收 准则。

定期试验验收准则主要包括安全准则和运行准则。安全准则定义了试 验对象的最低安全要求，如果不能满足该要求，将直接或间接地影响事故 分析的结果或不能满足核安全要求。运行准则定义了试验对象的最低运行 要求，如果不能满足该要求，则会影响到设备或部件的正常运行。

另外，本发明步骤(Ⅲ)中，定期试验周期是指进行试验所遵守的计 划间隔时间，按照相关规定，确定该试验周期需要考虑以下多重因素：物 项的安全重要性和满足可靠性目标的需要；收集到的系统和设备经验(试 验数据、生产厂家提供的数据和建议、运行经验反馈等)；已知的故障类 型；系统和设备的固有可靠性；设备降级的速度或者在维护时可能产生的 后果等。同时，确定试验周期时应避免：试验周期不应成为设备和部件过 度疲劳或过早老化的原因；试验周期与被试验的设备质量有关。一方面要 避免较短的试验间隔可能会掩盖质量不好的设备的使用期限；另一方面， 不能因试验可能对设备造成危害而采用较长的试验间隔；试验的周期不应 受到试验条件的影响；周期小于一年或一个机组运行循环的试验应在机组 运行时进行等。

据此，可根据设备的安全重要性、固有可靠性、设备降级的速度或在 维护期间可能产生的后果，并结合概率安全分析(PSA)、试验数据、设备 生产供货商的建议和运行经验反馈信息来确定该项设备或部件执行定期试 验的试验周期。

并且，步骤(Ⅲ)中，可基于运行经验反馈信息并结合预计执行该项 定期试验所需注意的事项，建立定期试验注释。其中，所述预计执行该项 定期试验所需注意的事项包括试验的初始条件和可采用方法、试验特定过 程和试验数据。获取试验的初始条件和可采用方法、试验特定过程和试验 数，主要参考同类机组的运行经验反馈和供货商提供的定期试验建议(如 设备运行维护手册)中的相关建议。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下以国内典 型压水堆核电站重要厂用水泵站通风系统(DWS)为基础，结合附图及实施 过程，对本发明进行进一步详细说明。

1.筛选重要厂用水泵站通风系统进行定期试验的过程

重要厂用水泵站通风系统是服务于重要厂用水系统泵坑的通风系统， 该系统为确保重要厂用水泵坑内设备运行、维修人员所要求的环境温度而 设。

针对安全准则：

由于重要厂用水系统泵站通风系统是保证水泵正常运行所必需的通风 系统，所以重要厂用水泵站通风系统为安全相关级。在设计基准地震情况 下，要求重要厂用水泵站通风系统可用。在发生龙卷风的情况下，运行中 的风机根据压力开关给出的低压信号自动停运。

针对运行准则：

重要厂用水泵站通风系统满足单一故障准则：

-两个系列的风机互为100％冗余；

-供电系列由柴油发电机组作为应急电源，因此在失去厂外电源时也可 以执行它们的安全功能；

-冗余的能动部件由两个独立的供电系统供电。

2.定期试验项目和内容及验收准则的确定

根据重要厂用水泵站通风系统的功能和系统配置，其运行所需的主要 设备有A、B两系列：

(1)能动部件：风机；

定期试验项目：风机启、停试验，包括手动和自动方式；柴油机、发 电机试验时风机的重新加载试验；低压信号停运风机试验。

验收准则：需要检查风机的自动和手动启停正常、运行性能和加载程 序顺序正确等。

(2)非能动部件：送风预过滤器；

定期试验项目：风机正确运行试验。

验收准则：需要检查过滤器未发生堵塞，从而检查风机的运行性能正 确。

(3)仪控部件：

a)温度开关；

b)压力开关。

定期试验项目：报警信号和传感器定值检查试验。

验收准则：需要检查温度开关的定值设置正确、相关的逻辑正常动作和 报警正确触发。

3.定期试验周期的确定

基于重要厂用水泵站通风系统这些设备和功能的安全重要性、固有可 靠性、设备降级的速度或在维护期间可能产生的后果，并结合设备生产供 货商的建议和运行经验反馈确定风机的启动、停运的试验频度为每四个月 一次；柴油机试验时风机的加载试验、低压信号停运风机、温度高触发报 警及温度和压力开关整定值检查的试验频度为每个换料周期一次。

4.定期试验注释

对于温度和压力开关的逻辑试验，需要输入模拟高温和低压信号来触 发。对于风机性能的检查则需要逐台进行试验，避免对系统的整体性能造 成影响。

通过对DWS系统的主要功能、系统配置、系统设计准则、设备可靠性 等多方面的分析，得到该系统的定期试验项目，如表1所示。

表1

*核电仪控专用术语。“高”表示第一个温度高报警，“高高”表示第 二个温度高报警，“高高”温度报警值高于“高”温度报警值，，同样， 其紧急程度更严重，事态更紧急。

上述实施例只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方 式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描 述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范 围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也 应包含在本发明的范围内。