淺談核電站電氣儀控設備分級

張向偉 趙怡春

【摘 要】本文介紹核電廠電氣儀控設備安全、質保、鑒定、抗震等級的分級依據以及各類之間的對應關系，為核電廠設備管理以及采購提供參考。

【關鍵詞】核電廠；電氣儀控；設備分級

中圖分類號： TM623.4 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）24-0038-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.24.019

【Abstract】This paper introduces the safety，quality assurance，appraisal，seismic classification of nuclear power plants， and the corresponding relationship between various types of equipment，and provides reference for equipment management and procurement of nuclear power plants.

【Key words】Nuclear power plant；Electrical instrument control；Equipment classification

0 引言

由于核電廠的特殊性，設備分級相較其他類型的電廠也更為復雜。采購安裝的設備必須保證滿足各類分級的需求才能最終被使用。各核電站設備管理工作中要實現庫存采購一系列聯動的線上觸發機制，并優化設備管理工作，必須對設備準確分級，確保經過需求-采購-供貨-最終到場的設備的可用性。降低等級對核電廠的安全產生影響，而一味的提高等級又會增加核電廠的造價，導致經濟性降低。恰當的分級對核電廠的建造、運行、維護都有十分重要的意義。

1 設備分級依據

核電廠設備分級分為：安全等級、質保等級、抗震等級以及鑒定等級。對于此四類的分級機械設備與電氣儀控設備有著不同的劃分。本文僅針對電氣儀控設備展開討論。

1.1 安全等級

安全等級是核電廠設備分級的重要標準，其他三項分級都與安全等級存在著密不可分的關系。對于儀表和控制系統分為1E（安全級）、NC+（安全相關級）和NC（非安全級），對于電氣系統分為1E級和NC級。

1E的儀表以及其供電設備是完成安全停堆、堆芯冷卻、安全殼隔離以及余熱排出功能所必需的，即執行預防事故發生或緩解事故后果的功能。因此必須保證高度的可用性和可靠性。此類設備在設計時通過采用冗余、實體隔離、電氣隔離等手段滿足單一故障準則，并能在核電廠運行期間完成定期試驗，以確保系統的可用性。

NC+系統和設備是為了實現補充、支持的安全作用，同時有避免觸發1E級設備和避免事故或緩解事故后果的作用。作為反應堆保護系統多樣化手段的DAS系統即為NC+系統。

而NC系統和設備及其供電設備在核電廠安全方面無明顯作用，一般為常規島系統和設備及其供電設備；部分安全相關系統和設備根據其執行功能、標準化程度等也可能為NC級。

1.2 質保等級

質保分級分為Q1、Q2、Q3＼QNC三級，分級的依據為：

（1）物項對核電廠安全、可靠性運行和性能的重要性

（2）物項的復雜性、獨特性和新穎性

（3）工藝、方法和設備是否需要特殊控制管理和檢查

（4）能用檢查和試驗對其功能合格性進行驗證的程度

（5）物項的質量史和標準化程度

（6）安裝后在維修、役檢和事故下的可靠性

Q1指完成安全停堆、安全殼隔離、堆芯冷卻和余熱排出所必需的1E級設備，或防止放射性向環境排放的必須設備，需滿足HAF003的全部要求同時滿足合同和采購文件中的質保要求；

Q2控制電廠運行使得過程變量保持在安全限值以內，其故障或失效可能引起安全設備的動作，在電廠設計基準范圍內預防和減輕放射性排放，記錄或檢測電廠安全級系統和設備的狀態并向操作員發出故障警告；減少對安全級系統或設備的性能要求或提高其性能，為安全級設備和運行人員提供可接受的環境（如DVC），事故檢測和報警（1E級除外）檢測放射性排放。需滿足HAF003中的部分要求，并滿足合同和采購文件中的質保要求。

Q3為非Q1、Q2以外的設備，滿足合同和采購文件的質保要求。

1.3 鑒定等級

1.3.1 K1級

K1適用于安裝在安全殼內，在正常環境條件下和地震荷載下以及事故和事故條件下必須正常運行的安全級設備及其供電設備

（1）設備老化試驗

（2）抗震試驗

（3）事故環境下試驗

（4）事故后環境條件下試驗

1.3.2 K2級

K2適用于安裝在安全殼內，正常環境條件下和地震荷載下滿足正常運行的安全級設備

（1）設備老化試驗

（2）抗震試驗

1.3.3 K3級

K3適用于安裝在安全殼外，正常環境下和地震荷載下能正常運行的安全級儀表以及其供電設備。

1.4 抗震等級

抗震等級分為抗震1級和非抗震兩類。

抗震1級的設備需滿足多次S1級地震和1次S2級地震。一般采用模擬5次S1地震和1次S2級地震，設備在模擬地震期間以及地震后仍能執行安全功能即可。其中S1（運行基準地震）地震表示在核電廠被鑒定設備的運行壽期內能作用到該廠址而不需改進的地震，設備必須設計成在該級別的地震下能連續運行；S2（安全停堆地震）地震表示廠區內可能發生的最大地震，滿足該級別抗震要求的設備須在此條件下仍保持其功能。

2 各設備分級間的關系

1E級設備及其供電設備的質保等級最低應為Q2。1E級設備除通風系統中部分設備外其余均為Q1級；根據安裝位置（安全殼內或殼外）分K1、K2、K3。其中殼內安全級電氣貫穿件以及安全級通風設備、RPN中間量程探測器為K2級，其余為K1級；安裝在殼外的設備均為K3級。沒有特殊說明的1E級設備以及其供電設備均需滿足抗震1級要求。

NC+設備一般按照常規的工業標準進行質量鑒定，若有特殊要求則應在技術規格書中指明，并參照安全級有關規定鑒定；對應質保等級為Q2或Q3，Q3級不要求供貨方制定專門的質保大綱，但必須滿足合同以及采購文件中的要求。

而NC設備及其供電設備在核電廠安全方面無明顯作用，對于非安全級的設備及其供電設備按照常規的工業標準進行質量鑒定。

對于NC+以及NC級設備在無特殊要求下屬于非抗震類設備。具體情況應參照設計院出具的技術規格書等文件要求。

3 總結

本文針對核電廠電氣儀控設備的安全、質保、鑒定、抗震分級進行詳細說明，簡述了設備分級的原則以及各分類之間的相互聯系，為設備的準確分級作為參考依據。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國國務院《民用核安全設備監督管理條例》2007.

[2]國家核安全局《核動力廠設計安全規定》2004.

[3]國家核安全局《核動力廠運行安全規定》2004.