CN107239876A - 一种核电厂i&c设备老化生命周期的管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种核电厂I&C设备老化生命周期的管理方法及系统,该管理方法包括:对每个I&C设备进行生命周期评估,以分别获得每个I&C设备的老化生命周期;根据所述老化生命周期对所述I&C设备进行老化处理。实施本发明的技术方案,可有效降低核电厂I&C设备老化失效的概率,有效提升了核电站I&C设备的可靠性,有效保证核电机组可靠稳定运行,对保证核安全具有明显作用和贡献。
Description
技术领域
本发明涉及核电领域,尤其涉及一种核电厂I&C设备老化生命周期的管理方法及系统。
背景技术
核电机组的设计寿命一般在40年左右,部分在役运行的核电机组还会延寿至60年,而核电厂I&C(Instrument&Control,仪表控制)设备的运行寿命远小于核电机组的设计寿命。随着核电机组的持续运行,I&C设备会逐步老化,其失效概率也会逐渐增大。如果I&C设备失效将直接导致控制或者保护功能退化,同时使设计要求的可靠性和安全裕度降低,对核电机组的安全和稳定运行带来影响,特别是关键敏感I&C设备的老化失效或者故障无疑会引发核电机组瞬态、反应堆自动停堆保护或者其他重大事件。核电厂I&C设备的预防性老化更换处理是保证设备可靠性的一种有效策略,但如何针对性地制定相应的老化和寿命管理措施、选择适合的行动类别和恰当的实施时机对核电厂的安全性和经济性,特别是核安全都会产生重要影响,但现未有一种完善有效的核电厂I&C设备老化生命周期评估及老化实施方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种核电厂I&C设备老化生命周期的管理方法及系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种核电厂I&C设备老化生命周期的管理方法,包括:
A.对每个I&C设备进行生命周期评估,以分别获得每个I&C设备的老化生命周期;
B.根据所述老化生命周期对所述I&C设备进行老化处理。
优选地,所述步骤A包括下列中的至少一个步骤:
A1.通过老化试验设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-M:
Ti-M=λT*λH*λP*λR*T′i-M
其中,T′i-M为通过试验数据获取的特定工况下设备i的老化生命周期,λT为温度修正系数,λH为湿度修正系数,λP为压力修正系数,λR为辐射修正系数;
A2.通过标准规范设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-S:
Ti-S=min(T1,T2,...,Tk)
其中,所述设备i包含老化敏感性的元件1、2、…、k,T1为标准和规范设定的元件1的生命周期,T2为标准和规范设定的元件2的生命周期,Tk为标准和规范设定的元件k的生命周期。
A3.通过失效数据设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-E:
其中,n为设备i的样本数量,且n≥3,为失效样本的平均生命周期,S为失效样本生命周期的标准差,tα(n-1)通过查询t分布表方式获得。
优选地,当步骤同时包含步骤A1、A2、A3时,根据以下优先级确定老化生命周期:
Ti-E>Ti-M>Ti-S。
优选地,所述步骤B包括:
B1.根据所述设备的老化生命周期及预先确定的所述设备的老化失效特征曲线,确定老化处理的实施阶段;
B2.以信号流向和设备组成横纵向双维度确定需要待老化处理的老化设备;
B3.根据所述老化处理的实施阶段及核电厂换料时间周期,确定所述老化设备进行老化处理的实施周期;
B4.在所述实施周期内,对所述老化设备进行老化处理。
优选地,在所述步骤B1中,确定老化处理的实施阶段为 [Taging-i-Tδ1,Taging-i+Tδ2],而且,
Tδ1=λ1*λ2*Taging-i,
λ2=yA1-i/(Bi*(λ1Taging-i+Tδ2))
Tδ2=λ3*Taging-i,
其中,Taging-i为设备i的老化生命周期,Tδ1为生命周期下裕度,Tδ2为生命周期上裕度,yA1-i为所述I&C设备中A1级设备i总的数量,λ1为生命周期下裕度系数,且1/5≤λ1≤3/10;λ2为老化处理能力修正系数,Bi为设定的设备i的年老化处理能力系数,λ3为生命周期上裕度系数,且0.1≤λ3≤0.2。
优选地,在所述步骤B3中,对于A1级设备i,
第一轮老化实施的大修周期:
第j(j>1)轮老化实施的大修周期:
其中,j为轮数,Toutage为核电厂换料时间周期。
优选地,所述步骤B4包括:
B41.建立设备分级清单;
B42.建立老化数据库,所述数据库包括老化设备清单、老化设备的信息、老化处理策略、老化处理实施周期、老化处理计划以及老化执行信息;
B43.根据所述数据库中的老化处理实施周期、老化处理计划以及老化执行信息对老化设备进行老化处理,所述老化处理包括:备件的预处理、备件的检测和校验、备件的烤机、设备老化处理前后参数和设置的比对、现场老化备件的更换、更换后数据和趋势的在线跟踪;
B44.对老化数据库进行信息更新,同时对换下来的老化设备进行检测。
本发明还构造一种核电厂I&C设备老化生命周期的管理系统,包括:
周期评估模块,用于对每个I&C设备进行生命周期评估,以分别获得每个I&C设备的老化生命周期;
老化处理模块,用于根据所述老化生命周期对所述I&C设备进行老化处理。
优选地,所述周期评估模块包括下列中的至少一个:
第一评估单元,用于通过老化试验设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-M:
Ti-M=λT*λH*λP*λR*T′i-M
其中,T′i-M为通过试验数据获取的特定工况下设备i的老化生命周期,λT为温度修正系数,λH为湿度修正系数,λP为压力修正系数,λR为辐射修正系数;
第二评估单元,用于通过标准规范设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-S:
Ti-S=min(T1,T2,...,Tk)
其中,所述设备i包含老化敏感性的元件1、2、…、k,T1为标准和规范设定的元件1的生命周期,T2为标准和规范设定的元件2的生命周期,Tk为标准和规范设定的元件k的生命周期。
第三评估单元,用于通过失效数据设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-E:
其中,n为设备i的样本数量,且n≥3,为失效样本的平均生命周期,S为失效样本生命周期的标准差,tα(n-1)通过查询t分布表方式获得。
优选地,所述周期评估模块包括第一周期评估单元、第二周期评估单元、第三周期评估单元和周期确定单元,而且,
所述周期确定单元,用于根据以下优先级确定老化生命周期:
Ti-E>Ti-M>Ti-S。
实施本发明的技术方案,可有效降低核电厂I&C设备老化失效的概率,有效提升了核电站I&C设备的可靠性,有效保证核电机组可靠稳定运行,对保证核安全具有明显作用和贡献。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明核电厂I&C设备老化生命周期的管理方法实施例一的流程图;
图2是本发明使用老化试验设备生命周期评估法进行生命周期评估实施例一的示意图;
图3是本发明使用标准规范设备生命周期评估法进行生命周期评估实施例一的示意图;
图4是本发明使用失效数据设备生命周期评估法进行生命周期评估实施例一的示意图;
图5是本发明核电厂I&C设备老化失效特征曲线图;
图6是本发明确定老化处理的实施阶段实施例一的示意图;
图7是本发明确定老化处理的实施周期实施例一的示意图;
图8是本发明进行老化处理实施例一的示意图。
具体实施方式
为有效降低核电厂I&C设备老化失效的概率,确保核电机组的安全和稳定特别是核安全,采用了预防性更换的老化处理策略。基于此策略,本发明给出了对I&C设备进行生命周期评估,实现核电厂I&C设备老化生命周期的管理。同时针对核电厂I&C设备老化失效特征曲线,提出了具体的老化处理策略,以达到保证核电厂I&C设备可靠稳定运行的目的。
图1是本发明核电厂I&C设备老化生命周期的管理方法实施例一的流程图,该实施例的管理方法包括:
A.对每个I&C设备进行生命周期评估,以分别获得每个I&C设备的老化生命周期;
B.根据所述老化生命周期对所述I&C设备进行老化处理。
关于步骤A,由于核电厂I&C设备老化失效,即寿命终止失效,是一种不可修复失效,所以没有修复时间的概念。老化失效是与元件服役年龄有关的条件失效事件,老化失效率随时间增长而增大。为有效管理核电厂I&C设备老化状态,提前对未来可能发生的老化失效或故障进行预判,建立I&C设备的生命周期数据库是其基础和前提。核电厂I&C设备的生命周期评估主要采用以下三种方法:
(一)老化试验设备生命周期评估法
根据老化机理和使用条件,运用寿命试验数据进行寿命预计,评估得到特定工况下设备或产品i的生命周期:T′i-M。由于核电厂I&C设备正常运行工况一般有别于给出的特定工况状态,需要对T′i-M进行修正,修正因素考虑温度、湿度、压力、辐射的影响,并结合相应的修正法则,将其特定工况下设备i的生命周期修正至正常运行工况下的生命周期Ti-M,结合图2,具体的修正方式如下:
Ti-M=λT*λH*λP*λR*T′i-M (1)
其中,Ti-M为通过老化试验评估得到的设备生命周期,λT为根据温度修正法则得到的温度修正系数,若温度因素影响量小或者无影响,则λT=1;λH为根据湿度修正法则得到的湿度修正系数,若湿度因素影响量小或者无影响,则λH=1;λP为根据压力修正法则得到的压力修正系数,若压力因素影响量小或者无影响,则λP=1;λR为根据辐射修正法则得到的辐射修正系数,若辐射因素影响量小或者无影响,则λR=1。
(二)标准规范设备生命周期评估法
设备i包含老化敏感性元件(元件1、元件2、…、元件k),根据产品和元件可靠性的标准和规范进行寿命评估,结合图3,主要根据各个元件的寿命周期对设备i的生命周期进行评估:
Ti-S=min(T1,T2,...,Tk) (2)
其中,Ti-S为通过标准规范评估得到的设备生命周期,T1为标准和规范设定的元件1的生命周期,T2为标准和规范设定的元件2的生命周期,Tk为标准和规范设定的元件k的生命周期。
(三)失效数据设备生命周期评估法
根据核电厂现场使用经验和故障数据统计,并基于单个正态总体 N(μ,σ2)的t校验数学模型进行设备的生命周期评估。通过核电厂统计数据获得设备i的失效样本,样本设定为N(μ,σ2)分布,其中μ,σ2未知。
校验问题H0:μ≤Ti-E,H1:μ>Ti-E的拒绝域(α为显著性水平,一般工程取值为0.025)。
当H0为真时,故得拒绝域:
观察值
根据核安全保守决策原则,取其最小临界点,结合图4,计算得到失效数据对设备i生命周期的评估Ti-E:
其中,Ti-E为通过失效数据评估得到的设备生命周期,n为样本数量,n≥3,为失效样本的平均生命周期,S为失效样本生命周期的标准差,tα(n-1)通过查询t分布表方式获得。
由于客观因素,并非所有I&C设备都可以通过上述三种方式获得设备设定的生命周期Ti-M、Ti-S、Ti-E,当只能通过一种方式获得预估设备设定的生命周期时,Taging-i=Ti-M或者Taging-i=Ti-S或者Taging-i=Ti-E。当两者或者三者存在冲突时,设备生命周期选择的优先级为Ti-E>Ti-M>Ti-S。
关于步骤B,在进行老化处理时,具体包括:
B1.根据所述设备的老化生命周期及预先确定的所述设备的老化失效特征曲线,确定老化处理的实施阶段;
B2.以信号流向和设备组成横纵向双维度确定需要待老化处理的老化设备;
B3.根据所述老化处理的实施阶段及核电厂换料时间周期,确定所述老化设备进行老化处理的实施周期;
B4.在所述实施周期内,对所述老化设备进行老化处理。
在步骤B1中确定老化处理实施阶段时,根据在役核电厂I&C设备故障统计数据发现,核电厂I&C设备老化失效概率与设备运行周期相关性曲线如图5 所示,曲线定义为核电厂I&C设备老化失效特征曲线,横轴t为运行时间,纵轴μi为失效概率。核电厂I&C设备运行周期主要分为三个阶段:(1)适应故障期;(2)偶发故障期;(3)耗损故障期。适应故障期:原则上核电厂I&C设备在老化实施前已对设备进行充分的检测以及长时间的拷机(实验室不间断连续运行),理论上的预运行周期要求为标准环境和工况下T预运行≥1month。经过初始的预运行,可以提前发现和排除存在异常和缺陷的设备,使适应故障期设备老化失效的概率已降至与偶发故障期基本持平。偶发故障期:在此运行周期,设备运行较为稳定且具有较高的可靠性,失效概率低,但不排除偶发老化失效故障和异常。耗损故障期:设备运行周期已超过设备设定的寿命周期,老化失效的概率随着设备运行周期的增长呈现明显的递增,特别是Taging-i+Tδ2后呈现近似指数增长特性;如果继续保持设备运行会存在老化失效的确定性效应。
核电厂I&C设备老化处理主要是降低设备在耗损故障期运行的时长,降低老化失效的概率,理想的I&C设备在PF曲线段进行老化更换,即预防性更换周期为[Taging-i,Taging-i+Tδ2],但在实际工程执行中在SP曲线段已开始启动老化处理工作。其中,S为老化处理启动点,P为设备生命周期点,F为老化加速失效点。
在步骤B2中确定老化处理实施范围时,核电厂I&C设备实施范围的界定如图6所示,界定原则主要对单一控制通道或者单一保护通道从横向和纵向两个维度进行分解,横向以信号流向作为分解要素,一般分为一次仪表、信号转化环节、信号运算和逻辑处理环节以及执行机构等部分;纵向以设备组成作为分解要素,比如对一次仪表细化为仪表探头、供电保险、电缆接头等部分。按照上述两个维度进行分解后,得到单台核电机组总I&C设备和元件数量Y。
同时结合单一失效导向型&成分老化敏感性设备老化分级模型对I&C设备和元件进行分级。根据多个核电机组的统计数据发现,一般A1级I&C设备(单一故障导致停机停堆或需要停机停堆处理或者重大设备损坏的老化敏感设备) 的数量B1级I&C设备(单一故障导致电厂可用率降低或者安全保护冗余降级的老化敏感设备)的数量核电厂I&C设备老化处理实施的主要策略为设备预防性老化更换,即原备件的老化更换以及升级或者替代备件的老换更换,理想状态是将所有A1级、B1级I&C设备均纳入老化范畴。但从失效后果、成本价值以及可行性分析等多个角度考虑,由于A1级设备的老化失效或者故障是会对核电厂安全性和经济性产生实质性影响的,故优先将A1级设备纳入核电厂I&C设备老化处理的范畴。
在步骤B3确定老化处理实施周期时,核电厂I&C设备老化实施周期的确定采用生命周期裕度设定法。首先确定以下参数:yA1-i为根据统计分级为A1 级i设备总的数量,即需进行老化预防性更换的总量;Toutage为核电厂换料时间周期(不同核电厂存在差异性,一般核电厂为采用18个月周期换料,即 Toutage=18month),Taging-i为对于i设备设定的老化生命周期。根据上述变量设定老化处理的实施时间周期[Taging-i-Tδ1,Taging-i+Tδ2],原则上Taging-i>Tδ1+Tδ2,否则会出现老化实施周期重叠现象。
Tδ1为生命周期下裕度,其时间的选择主要考虑其成本性,Tδ1选择过长会增加设备整体更换的数量;同时需要兼顾考虑其需要整体老化处理量。
Tδ1=λ1*λ2*Taging-i (5)
λ2=yA1-i/(Bi*(λ1Taging-i+Tδ2)) (6)
其中为λ1为寿命周期下裕度系数,其中,1/5≤λ1≤3/10;λ2为老化处理能力修正系数,当预估的年老化处理量大于设定的年老化处理能力λ2>1,当预估的年老化处理量小于设定的年老化处理能力λ2<1;Bi为i设备设定的年老化处理能力。
Tδ2为生命周期上裕度,其时间的选择主要考虑其风险性,Tδ2选择过长会增加设备整体的风险。
Tδ2=λ3*Taging-i (7)
其中,λ3为寿命周期上裕度系数,其中0.1≤λ3≤0.2。
根据以上公式可以计算得到A1级i设备老化实施的大修周期,具体如图6 所示,老化实施周期是一个循环往复的过程。
对于A1级设备i第一轮老化实施的大修周期:
对于A1级设备i,第j(j>1)轮老化实施的大修周期:
其中,j为轮数。
在步骤B4中确定老化处理实施流程时,核电厂I&C设备老化处理跨度周期长,实施风险高,为保证老化实施的可靠性,将其流程规范化和标准化,主要将其细化为四个阶段:老化设备分级、老化数据管理、老化处理实施以及老化检测反馈,每一轮的老化处理周期都贯穿上述四个阶段,具体如图8所示。
在阶段一,进行老化设备分级,具体地:根据核电厂I&C系统和设备梳理以及老化元器件梳理进行老化设备的分级,建立详细的设备分级清单,并以此作为建立老化数据库基础。
在阶段二,进行老化数据管理,具体地:建立老化数据库,对老化处理信息进行统一管理,数据库主要包括老化设备清单、老化设备的详细信息、老化处理策略、老化处理实施周期、老化处理计划以及老化执行情况等。老化数据内容随着老化进行需定时更新和优化。
在阶段三,进行老化处理实施,具体地:老化处理实施根据老化数据库处理计划和策略进行老化的现场执行,保证实施的可靠性。老化处理实施包括备件可靠性提升的处理(备件的预处理)、备件的检测和校验、备件的烤机、设备老化处理前后参数和设置的比对以及现场老化备件的更换及更换后数据和趋势的在线跟踪。
在阶段四,进行老化检测反馈,具体地:对设备完成老化处理后,需要对老化数据库的信息更新,同时对换下来的老化板件进行检测,判断是否存在元器件老化失效、降级或者可靠性降低的现象,检测数据和结果用以完善核电厂 I&C老化元器件数据库。同时根据检测结果,对存在老化失效或者老化降级元器件的设备进行老化翻新,翻新完成后作为应急备件。
本发明还构造一种核电厂I&C设备老化生命周期的管理系统,该实施例的管理系统包括周期评估模块和老化处理模块,其中,周期评估模块用于对每个I&C设备进行生命周期评估,以分别获得每个I&C设备的老化生命周期;老化处理模块用于根据所述老化生命周期对所述I&C设备进行老化处理。
在一个可选实施例中,周期评估模块包括下列中的至少一个:第一评估单元、第二评估单元、第三评估单元,下面具体说明:
在该实施例中,第一评估单元用于通过老化试验设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-M:
Ti-M=λT*λH*λP*λR*T′i-M
其中,T′i-M为通过试验数据获取的特定工况下设备i的老化生命周期,λT为温度修正系数,λH为湿度修正系数,λP为压力修正系数,λR为辐射修正系数;
在该实施例中,第二评估单元用于通过标准规范设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-S:
Ti-s=min(T1,T2,…,Tk)
其中,所述设备i包含老化敏感性的元件1、2、…、k,T1为标准和规范设定的元件1的生命周期,T2为标准和规范设定的元件2的生命周期,Tk为标准和规范设定的元件k的生命周期。
在该实施例中,第三评估单元用于通过失效数据设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-E:
其中,n为设备i的样本数量,且n≥3,为失效样本的平均生命周期,S为失效样本生命周期的标准差,tα(n-1)通过查询t分布表方式获得。
在一个具体实施例中,若周期评估模块同时包括第一周期评估单元、第二周期评估单元和第三周期评估单元,则该周期评估模块还包括周期确定单元,而且,该周期确定单元,用于根据以下优先级确定老化生命周期:
Ti-E>Ti-M>Ti-S。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种核电厂I&C设备老化生命周期的管理方法,其特征在于,包括:
A.对每个I&C设备进行生命周期评估,以分别获得每个I&C设备的老化生命周期;
B.根据所述老化生命周期对所述I&C设备进行老化处理。
2.根据权利要求1所述的核电厂I&C设备老化生命周期的管理方法,其特征在于,所述步骤A包括下列中的至少一个步骤:
A1.通过老化试验设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-M:
Ti-M=λT*λH*λP*λR*T′i-M
其中,T′i-M为通过试验数据获取的特定工况下设备i的老化生命周期,λT为温度修正系数,λH为湿度修正系数,λP为压力修正系数,λR为辐射修正系数;
A2.通过标准规范设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-S:
Ti-S=min(T1,T2,...,Tk)
其中,所述设备i包含老化敏感性的元件1、2、…、k,T1为标准和规范设定的元件1的生命周期,T2为标准和规范设定的元件2的生命周期,Tk为标准和规范设定的元件k的生命周期。
A3.通过失效数据设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-E:
<mrow>
<msub>
<mi>T</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
<mi>E</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mover>
<mi>T</mi>
<mo>&OverBar;</mo>
</mover>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mi>&alpha;</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>n</mi>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>*</mo>
<mi>s</mi>
<mo>/</mo>
<msqrt>
<mi>n</mi>
</msqrt>
</mrow>
其中,n为设备i的样本数量,且n≥3,为失效样本的平均生命周期,S为失效样本生命周期的标准差,tα(n-1)通过查询t分布表方式获得。
3.根据权利要求2所述的核电厂I&C设备老化生命周期的管理方法,其特征在于,当步骤同时包含步骤A1、A2、A3时,根据以下优先级确定老化生命周期:
Ti-E>Ti-M>Ti-S。
4.根据权利要求1所述的核电厂I&C设备老化生命周期的管理方法,其特征在于,所述步骤B包括:
B1.根据所述设备的老化生命周期及预先确定的所述设备的老化失效特征曲线,确定老化处理的实施阶段;
B2.以信号流向和设备组成横纵向双维度确定需要待老化处理的老化设备;
B3.根据所述老化处理的实施阶段及核电厂换料时间周期,确定所述老化设备进行老化处理的实施周期;
B4.在所述实施周期内,对所述老化设备进行老化处理。
5.根据权利要求4所述的核电厂I&C设备老化生命周期的管理方法,其特征在于,在所述步骤B1中,确定老化处理的实施阶段为[Taging-i-Tδ1,Taging-i+Tδ2],而且,
Tδ1=λ1*λ2*Taging-i,
λ2=yA1-i/(Bi*(λ1Taging-i+Tδ2))
Tδ2=λ3*Taging-i,
其中,Taging-i为设备i的老化生命周期,Tδ1为生命周期下裕度,Tδ2为生命周期上裕度,yA1-i为所述I&C设备中A1级设备i总的数量,λ1为生命周期下裕度系数,且1/5≤λ1≤3/10;λ2为老化处理能力修正系数,Bi为设定的设备i的年老化处理能力系数,λ3为生命周期上裕度系数,且0.1≤λ3≤0.2。
6.根据权利要求4所述的核电厂I&C设备老化生命周期的管理方法,其特征在于,在所述步骤B3中,对于A1级设备i,
第一轮老化实施的大修周期:
第j(j>1)轮老化实施的大修周期:
其中,j为轮数,Toutage为核电厂换料时间周期。
7.根据权利要求1所述的核电厂I&C设备老化生命周期的管理方法,其特征在于,所述步骤B4包括:
B41.建立设备分级清单;
B42.建立老化数据库,所述数据库包括老化设备清单、老化设备的信息、老化处理策略、老化处理实施周期、老化处理计划以及老化执行信息;
B43.根据所述数据库中的老化处理实施周期、老化处理计划以及老化执行信息对老化设备进行老化处理,所述老化处理包括:备件的预处理、备件的检测和校验、备件的烤机、设备老化处理前后参数和设置的比对、现场老化备件的更换、更换后数据和趋势的在线跟踪;
B44.对老化数据库进行信息更新,同时对换下来的老化设备进行检测。
8.一种核电厂I&C设备老化生命周期的管理系统,其特征在于,包括:
周期评估模块,用于对每个I&C设备进行生命周期评估,以分别获得每个I&C设备的老化生命周期;
老化处理模块,用于根据所述老化生命周期对所述I&C设备进行老化处理。
9.根据权利要求8所述的电厂I&C设备老化生命周期的管理系统,其特征在于,所述周期评估模块包括下列中的至少一个:
第一评估单元,用于通过老化试验设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-M:
Ti-M=λT*λH*λP*λR*T′i-M
其中,T′i-M为通过试验数据获取的特定工况下设备i的老化生命周期,λT为温度修正系数,λH为湿度修正系数,λP为压力修正系数,λR为辐射修正系数;
第二评估单元,用于通过标准规范设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-S:
Ti-S=min(T1,T2,...,Tk)
其中,所述设备i包含老化敏感性的元件1、2、…、k,T1为标准和规范设定的元件1的生命周期,T2为标准和规范设定的元件2的生命周期,Tk为标准和规范设定的元件k的生命周期。
第三评估单元,用于通过失效数据设备生命周期评估法,对所述I&C设备中的设备i进行生命周期评估,以获得所述设备i的老化生命周期Ti-E:
<mrow>
<msub>
<mi>T</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>-</mo>
<mi>E</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mover>
<mi>T</mi>
<mo>&OverBar;</mo>
</mover>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>t</mi>
<mi>&alpha;</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>n</mi>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>*</mo>
<mi>s</mi>
<mo>/</mo>
<msqrt>
<mi>n</mi>
</msqrt>
</mrow>
其中,n为设备i的样本数量,且n≥3,为失效样本的平均生命周期,S为失效样本生命周期的标准差,tα(n-1)通过查询t分布表方式获得。
10.根据权利要求9所述的电厂I&C设备老化生命周期的管理系统,其特征在于,所述周期评估模块包括第一周期评估单元、第二周期评估单元、第三周期评估单元和周期确定单元,而且,
所述周期确定单元,用于根据以下优先级确定老化生命周期:
Ti-E>Ti-M>Ti-S。
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---|---|---|---|---|
CN108226548A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 江苏汇环环保科技有限公司 | 一种基于设备全生命周期监管的环境设备运维管理系统 |
CN109523232A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-26 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种压水堆核电厂反应堆堆内构件的分类管理方法 |
CN110119878A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-13 | 华能山东石岛湾核电有限公司 | 一种适用于特定电厂临时性变更的风险指引决策方法 |
CN114462836A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-10 | 岭澳核电有限公司 | 核电厂设备可靠性管理方法、装置和计算机设备 |
CN115310050A (zh) * | 2022-10-10 | 2022-11-08 | 杭州三海电子有限公司 | 一种电子设备老化的数据校准方法、系统、介质和设备 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016194772A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | 三菱重工業株式会社 | 作業計画システム及び意思決定支援システム |
CN106548282A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-29 | 中广核工程有限公司 | 一种核电厂调试的风险控制方法及装置 |
-
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016194772A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | 三菱重工業株式会社 | 作業計画システム及び意思決定支援システム |
CN106548282A (zh) * | 2016-10-26 | 2017-03-29 | 中广核工程有限公司 | 一种核电厂调试的风险控制方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
刘文静等: "《核电厂电仪设备的老化评估筛选》", 《科技视界》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108226548A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 江苏汇环环保科技有限公司 | 一种基于设备全生命周期监管的环境设备运维管理系统 |
CN109523232A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-03-26 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种压水堆核电厂反应堆堆内构件的分类管理方法 |
CN110119878A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-08-13 | 华能山东石岛湾核电有限公司 | 一种适用于特定电厂临时性变更的风险指引决策方法 |
CN114462836A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-05-10 | 岭澳核电有限公司 | 核电厂设备可靠性管理方法、装置和计算机设备 |
CN115310050A (zh) * | 2022-10-10 | 2022-11-08 | 杭州三海电子有限公司 | 一种电子设备老化的数据校准方法、系统、介质和设备 |
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