CN111582667A - 一种用于核电厂调试试验验收准则的分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，该方法以构成核电厂的系统为单位，在由系统功能分析和配置分解所确定的单个系统的所有调试试验项目的基础上，针对每一项调试试验项目进行安全功能分类和技术要求制定，从而确定最终的调试试验验收准则。本发明能够为每项调试试验设计定性和定量化的验收准则，以便为调试人员分析试验过程和结果的正确性提供合理的判据，从而有效地验证系统和设备的性能是否满足设计要求以及性能标准。
Description
技术领域
本发明属于核电厂设计技术，具体涉及一种用于核电厂调试试验验收准则的分析方法。
背景技术
核电厂的调试是指安装工作基本完成后使构筑物、系统和部件进入某一运行模式将执行的所有活动，以对核电厂设计、设备制造、建造和安装质量进行全面验证，确保核电厂能在额定功率下连续、稳定的运行。调试过程主要分为非核试验和带核试验两大部分。调试既是核电厂的建造阶段的最后一步，又是运行阶段的第一步，调试试验的全面性、安全性、有效性对核电厂的安全、可靠运行至关重要。
根据我国核安全相关法规导则的规定，调试工作要使安装好的核电厂构筑物、部件和系统运转并通过试验来验证其性能符合设计要求并满足性能标准。然而，核电厂的组成复杂，通常由成千上万个系统和设备构成，如何能有效地验证这些系统和设备的性能是满足设计要求和性能标准的，不仅需要详细的调试试验项目和操作步骤作为实施主体，同时还需要制定合理正确的调试试验验收准则作为判据，以便调试人员准确高效地评价试验过程和试验结果的正确与否。
在整个核电厂寿期内，调试阶段的工作是一项复杂、繁重的任务，调试工作全面、高效、有序的开展，不仅是整个核电项目能如期建成的一个重要环节，而且还能为运行阶段核电厂的安全性和可靠性提供有力保障。法规导则只是从整体性上规定了应通过调试试验来验证系统和部件的性能符合设计要求并满足性能标准，而没有说明为实现该目标应该如何设计具体的要求和判据，不具备可执行性。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，用来为每项调试试验设计定性和定量化的验收准则，以便为调试人员分析试验过程和结果的正确性提供合理的判据，从而有效地验证系统和设备的性能是否满足设计要求以及性能标准。
本发明的技术方案如下：一种用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，该方法以构成核电厂的系统为单位，在由系统功能分析和配置分解所确定的单个系统的所有调试试验项目的基础上，针对每一项调试试验项目进行安全功能分类和技术要求制定，从而确定最终的调试试验验收准则。
进一步，如上所述的用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，其中，所述的安全功能分类是针对每一项调试试验项目进行属性分类，分为安全及安全相关试验项目、非安全相关试验项目两类。
具体来说，每一项调试试验项目依据其所涵盖功能和设备的安全级别来确定其自身的属性，通常情况下安全级及安全相关的功能和设备所要执行的调试试验为安全及安全相关试验项目，非安全级的功能和设备所要执行的调试试验为非安全相关试验项目。
进一步，如上所述的用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，其中，所述的技术要求分为安全运行技术要求、正常运行技术要求、最佳运行技术要求；安全运行技术要求由核安全限值的要求和核电厂事故分析中的假设条件来确定；正常运行技术要求由系统设计手册、系统整定值手册、设备技术规格书和设备运行与维修手册来确定；最佳运行技术要求由试验台架模拟的运行数据、软件模拟计算值、同类型设备运行数据积累值和设备厂家推荐值来确定。
进一步，如上所述的用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，其中，安全及安全相关试验项目的验收准则为安全运行技术要求；非安全相关试验项目的验收准则包括正常运行技术要求和最佳运行技术要求。
进一步，如上所述的用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，其中，所述的正常运行技术要求的验收准则针对的是与功能和设备运行效率有关的试验项目；所述的最佳运行技术要求的验收准则针对的是与功能和设备运行寿命有关的试验项目。
具体来说，正常运行技术要求的验收准则是从功能和设备处于正常运行状态的角度进行分析，通过调试试验暴露设备和功能的设计、制造、安装缺陷并加以调整和改进，以提高设备的运行效率；最佳运行技术要求的验收准则是从功能和设备处于最佳运行状态进行分析，通过调试试验将功能和设备有关参数调校至最优运行状态和数值，以提高设备的使用寿命。所述最优运行状态和数值包括试验台架模拟得到的运行数值、软件模拟计算值、同类型设备运行数据的积累值或设备厂家的推荐值。
本发明的有益效果如下：
本发明所提供的用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，将调试试验项目进行属性的分类，能更好地针对不同类型的试验项目制定最为合适的验收准则。另外，在分析过程中将核安全作为至高无上的核心理念，并与核电厂核安全分析有关的设计文件保持高度一致。该技术方案可使调试人员在试验准备阶段就能有效区分核安全有关试验和核安全无关试验，并始终将核安全有关的试验及其验收准则作为最高优先级对待，从而保证了电厂核安全相关的功能和设备性能得到有效验证。
本发明将核安全有关的分析和结论有效地、全面地融入到实际的调试过程中，将核安全限值的要求和在核电厂事故分析中所做的全部假设条件作为调试试验所需验证的目标。当通过试验结论评估认为无法满足安全运行技术要求时，可在调试阶段尽早地暴露出系统功能或设备的设计、制造和安装缺陷，并能及时地采取有效措施进行改进，从而确保了核电厂的安全，特别是核安全得以保障。
本发明将非安全相关试验项目的验收准则分为两类。正常运行技术要求类型的验收准则是从功能和设备处于正常运行状态的角度进行分析，目的是通过调试试验暴露设备的设计、制造、安装缺陷并加以调整和改进，以提高设备的运行效率，从而提高核电厂的经济性指标；最佳运行技术要求类型的验收准则是从功能和设备处于最佳运行状态进行分析，目的是通过调试试验将功能和设备有关参数调校至最优运行状态和数值，从而提高设备的使用寿命，降低设备的损坏和更换频率而提高电厂的经济性。
附图说明
图1为本发明用于核电厂调试试验验收准则的分析方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明以构成核电厂的系统为单位，在由系统功能分析和配置分解所确定的单个系统的所有调试试验项目的基础上，针对每一项调试试验项目进行安全功能分类和技术要求制定两个步骤来确定最终的验收准则。
在基于系统功能解析和配置分解确定了调试试验项目之后，需要针对每一项调试试验项目进行属性分类：安全及安全相关试验项目或非安全相关试验项目。在系统设计手册、设备分级、电气仪控分级文件中确定了系统某项功能或某个设备的安全级别，调试试验项目可依据所涵盖功能和设备的安全级别来确定其自身的属性。通常情况下安全级及安全相关的功能和设备所要执行的调试试验为安全及安全相关试验项目；非安全级的功能和设备所要执行的调试试验为非安全相关试验。
对于技术要求的制定，本发明分别从确保核电厂核安全、提高设备运行效率和增加设备运行寿命等三个方面来制定出安全运行技术要求、正常运行技术要求和最佳运行技术要求三类验收准则。
●安全运行技术要求
对于安全及安全相关试验项目来说，其试验的验收准则为安全运行技术要求。安全运行技术要求由核安全限值的要求和核电厂事故分析中的假设条件来确定。
●正常运行技术要求
正常运行技术要求属于非安全相关试验项目的验收准则之一，与功能和设备的运行效率有关。
正常运行技术要求由系统设计手册、系统整定值手册、设备技术规格书和设备运行与维修手册来确定。
●最佳运行技术要求
最佳运行技术要求属于非安全相关试验项目的验收准则之一，与功能和设备的运行寿命有关。
最佳运行技术要求由试验台架模拟的运行数据、软件模拟计算值、同类型设备运行数据积累值和设备厂家推荐值来确定。
实施例
下面以某核电厂主控制室通风系统调试试验验收准则的制定过程为例，对本发明的技术方案进行说明。
(1)调试试验项目属性分类
核电厂主控制室通风系统是为了保持主控制室及相关电气设备房间内的温度和湿度在所规定的限值内以满足设备运行和人员长期停留的要求，并且在发生核事故时，通过净化送风来保护人员和设备安全。
通过对本系统的功能解析和配置分解，确定该系统应执行的调试试验主要有：电动机和风机性能检查、热交换器性能试验、房间温度和湿度检查、高效过滤器效率试验、碘吸附器效率试验。
通过分析系统设计手册、设备分级和电气仪控分级文件，确定主控制室通风系统中的碘吸附器为安全相关的设备，该设备执行的是安全及安全相关功能，即含有放射性的空气先通过碘吸附器过滤达标后再送至通风的各个房间，以确保人员和设备的安全。由此可以确定除碘吸附器效率试验项目为安全及安全相关试验外，本系统其它调试试验项目为非安全相关试验。
(2)调试试验项目验收准则的确定
(2-1)安全运行技术要求
主控制室通风系统的调试试验项目中，碘吸附器效率试验为安全及安全相关试验项目。通过研究核安全限值的要求和核电厂事故分析中的假设条件，分析认为只有在碘吸附器的过滤效率大于99.9％时，才能满足将含有放射性释放物的空气过滤至合格水平，以确保控制室人员和设备的安全要求。因此碘吸附器效率试验的验收准则为安全运行技术要求，即要求过滤效率大于99.9％。
(2-2)正常运行技术要求
在主控制室通风系统的调试试验项目中，电动机和风机性能检查、房间温度和湿度检查属于与功能和设备运行效率有关的试验项目。通过研究系统设计手册、系统整定值手册、设备技术规格书和运行与维修手册的要求，分析认为风机的风量应大于60000m3/h、风机轴承温度小于85℃、电动机和风机振动均小于1.76mm/s；房间的温度介于18℃和35℃之间、湿度小于70％才能满足系统处于正常运行状态。因此电动机和风机性能检查的验收准则为正常运行技术要求，即风量应大于60000m3/h、风机轴承温度小于85℃、电动机和风机振动均小于1.76mm/s；房间温度和湿度检查的验收准则为正常运行技术要求，即房间的温度介于18℃和35℃之间、湿度小于70％。
(2-3)最佳运行技术要求
在主控制室通风系统的调试试验项目中热交换器性能试验和高效过滤器效率试验属于与功能和设备运行寿命有关的试验项目。通过研究试验台架模拟的运行数据、软件模拟计算值、同类型设备运行数据积累值和设备厂家推荐值，分析认为热交换器的性能通过平均传热量这项参数来表征，并要求平均传热量在330kW±33kW的范围；高效过滤器的效率大于99.9％。因此热交换器性能试验的验收准则为最佳运行技术要求，即平均传热量在330kW±33kW的范围；高效过滤器效率试验的验收准则为最佳运行技术要求，即效率大于99.9％。
综上所述，主控制室空调系统的调试试验的验收准则总结如下：
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，其特征在于：该方法以构成核电厂的系统为单位，在由系统功能分析和配置分解所确定的单个系统的所有调试试验项目的基础上，针对每一项调试试验项目进行安全功能分类和技术要求制定，从而确定最终的调试试验验收准则。
2.如权利要求1所述的用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，其特征在于：所述的安全功能分类是针对每一项调试试验项目进行属性分类，分为安全及安全相关试验项目、非安全相关试验项目两类。
3.如权利要求2所述的用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，其特征在于：每一项调试试验项目依据其所涵盖功能和设备的安全级别来确定其自身的属性，通常情况下安全级及安全相关的功能和设备所要执行的调试试验为安全及安全相关试验项目，非安全级的功能和设备所要执行的调试试验为非安全相关试验项目。
4.如权利要求3所述的用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，其特征在于：所述的技术要求分为安全运行技术要求、正常运行技术要求、最佳运行技术要求；安全运行技术要求由核安全限值的要求和核电厂事故分析中的假设条件来确定；正常运行技术要求由系统设计手册、系统整定值手册、设备技术规格书和设备运行与维修手册来确定；最佳运行技术要求由试验台架模拟的运行数据、软件模拟计算值、同类型设备运行数据积累值和设备厂家推荐值来确定。
5.如权利要求4所述的用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，其特征在于：安全及安全相关试验项目的验收准则为安全运行技术要求；非安全相关试验项目的验收准则包括正常运行技术要求和最佳运行技术要求。
6.如权利要求5所述的用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，其特征在于：所述的正常运行技术要求的验收准则针对的是与功能和设备运行效率有关的试验项目；所述的最佳运行技术要求的验收准则针对的是与功能和设备运行寿命有关的试验项目。
7.如权利要求6所述的用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，其特征在于：正常运行技术要求的验收准则是从功能和设备处于正常运行状态的角度进行分析，通过调试试验暴露设备和功能的设计、制造、安装缺陷并加以调整和改进，以提高设备的运行效率；最佳运行技术要求的验收准则是从功能和设备处于最佳运行状态进行分析，通过调试试验将功能和设备有关参数调校至最优运行状态和数值，以提高设备的使用寿命。
8.如权利要求6所述的用于核电厂调试试验验收准则的分析方法，其特征在于：所述最优运行状态和数值包括试验台架模拟得到的运行数值、软件模拟计算值、同类型设备运行数据的积累值或设备厂家的推荐值。
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