核電站安全級儀控設備壽期內的質量鑒定

□范 遂

核電站在為人們提供巨大電能的同時，由于大量放射性裂變產物的積累而成為一個強輻射源，安全級儀控設備肩負著核電站安全穩定運行和保護公眾安全的重大責任，設備的質量鑒定是其質量的保障。設備鑒定一方面是“縱深防御”思想的重要基石，為“單一故障”、“多重性”、“獨立性”等安全準則提供高可信度的保障；另一方面，設備鑒定也是核安全法規強制要求的。設備鑒定是一個持續性的過程，其始于核電廠的設計，直至設備的服役壽期終結，是確保設備一經要求就能投入運行且滿足系統性能要求的證據的產生與維持的過程。

一、設備鑒定過程

HAD103/11中規定“核動力廠安全重要設備的合格鑒定應通過包括證據產生、證據文檔化和證據保存這樣一個過程來實現。這些證據用于證明該設備能在其使用壽期內執行其安全功能。這是一個從核動力廠設計開始直至其壽期終了的持續進行的過程。在此過程中應考慮核動力廠老化、修改、修理和更新、設備故障和更換以及異常運行工況。”設計和運行人員應當明確一個概念，設備鑒定是設備整個生命周期內一個持續的過程，并不僅是產品通過鑒定試驗，鑒定試驗僅是設備鑒定過程中的一個階段。很多設計人員和運行人員對這一概念不是特別清楚。

設備質量鑒定從廣義上說，包含三個過程，設計輸入、設備鑒定的建立、設備鑒定保持，在此過程中質保和經驗反饋活動貫穿始末，設備鑒定過程[1]如圖1所示。

圖1 設備鑒定過程

二、設計輸入

設計輸入是設備鑒定的基礎和前提，設計輸入一般由核電廠的設計單位通過設備技術規格書或研制任務書的形式體現。規格書或任務書中應明確與鑒定相關的設備功能、安全分級、鑒定等級(若有)、質保等級、環境條件(包括需運行時間)、技術參數、設計壽命等與電廠相關的信息。

設備鑒定第一步是根據鑒定的輸入建立鑒定計劃，鑒定的輸入應包括以下內容：設備信息(包括生產商、型號、相關的圖紙或文件)；適用的標準規范；設備分級；功能要求(包括各種工況下的運行時間要求，性能要求)；環境條件(包括各種工況下的溫度、濕度、壓力、輻射、化學、振動、地震、電磁干擾、噴射流沖擊)；安裝、接口及連接要求；設備運行要求(包括各種工況下電氣輸入輸出參數、控制要求，操作循環及維修要求)；鑒定裕量；設計壽命；驗收準則；文檔要求。

試驗法是儀控設備最常使用的鑒定方法，若使用試驗法進行鑒定，應注意以下幾個要考慮的問題。

(一)建議在可能的情況下，至少選擇3個試樣進行試驗。選擇三個試樣可以增加試驗的可信度，更重要的是，當試樣失效時，有助于判斷是隨機失效還是共模失效。若僅有一個試樣失效，經調查分析，不是共模失效模式，那么看作隨機失效。將該失效情況和分析結果進行記錄，最終由用戶或監管方判斷是否可接受該失效結果及分析。

(二)應明確鑒定使用的環境參數是否已包含裕量。法國RCC-E直接給出了鑒定曲線，不需要再單獨考慮鑒定裕量。美國三代電站僅給出了事故后的環境條件，同時明確曲線未包含裕量，裕量要求需單獨給出。

(三)應明確設備在各種工況下的運行時間或運行次數要求。美國三代電站針對異常工況和事故工況均給出了具體持續時間要求，M310電站只在PSAR 3.11中規定了事故后持續時間要求。若無法明確給出具體工況下的運行時間或次數要求，就需要明確一個包絡值或試驗值。

應明確設備鑒定邊界。需明確鑒定設備的過程接口和電氣接口是否在鑒定范圍內及其具體要求。

三、設備鑒定的建立

設備鑒定的建立是指具體進行設備鑒定的過程，國內設備鑒定的實施一般由供貨商或供貨商與業主或設計方聯合完成。由于三代核電站的設計參數、技術要求不用于以往二代加電站，三代電站的設備研發一般由廠家同設計方共同完成。設備鑒定主要涉及鑒定規范的選擇，鑒定方法的選擇，分析老化因素,鑒定參數的選擇，鑒定實施，同時應明確與鑒定相適應的安裝、運行、維修要求。設備鑒定完成后，應完成鑒定文件。需要說明的是，目前在《民用核安全設備監督管理條例》中監管的核級設備，核安全局將參與樣機的設計制造與鑒定試驗，并對設計制造企業頒發許可證。許可證審查可以驗證設計制造單位的設計制造能力與質保能力，但對于某個樣機鑒定結果是否滿足特定機組的設計要求需要由設計或采購單位按照設計要求進行有關評估與認可。

四、設備鑒定保持

設備鑒定保持是指確保安裝到現場的具有鑒定要求設備的鑒定合格狀態得到維持，以保證已鑒定的設備能在整個使用壽期內維持鑒定時的質量狀態。此階段的工作主要由電廠運行方完成。與設備鑒定保持相關的活動主要包括定期試驗、預防性維修、改造與替代等。設備鑒定同電廠內的再鑒定不同，設備鑒定關注的是設計基準事件中及設計基準事件后，設備執行安全功能的能力，而常規的再鑒定試驗一般不能發現設備鑒定方面的缺陷。

核安全局對設備鑒定保持情況也進行監管,我國有定期安全審查制度。定期安全審查用來審查核動力廠在其運行壽期內的安全性，也是營運單位申請核動力廠延壽運行時需要進行的審查，一般十年進行一次，有時也簡稱“十年評審”。設備合格鑒定要素是定期安全審查14個安全要素中的一個，“設備合格性鑒定”要素審查的目的是確定安全重要的構筑物、系統和部件的合格性鑒定和維護狀況是否能充分滿足設計要求。“設備合格性鑒定”要素審查屬于設備鑒定過程中的設備鑒定維持階段的工作內容。以國內某電廠定期安全審查為例，設備合格性鑒定要素細化為三個專題進行審查：一是設備鑒定清單和鑒定報告審查；二是鑒定設備的實際狀態；三是設備鑒定維護措施審查。

鑒定清單和鑒定報告審查是審查設備鑒定的證據是否已成功建立，是否已文檔化的過程，對于初次定期安全評審，還需要確定設備合格鑒定的報告是否正確、完整，若首次定期安全評審已確認過設備鑒定報告的合理性，后續定期安全評審可以不再審查鑒定報告的合理性。

鑒定設備的實際狀態審查是審查需鑒定設備的實際狀態是否同設計要求的狀態一致，是否能滿足安全分析報告以及運行許可證規定的安全功能。實際狀態審查是確定設備鑒定維持狀態的重要內容，需審查電廠改造與替代記錄、失效和NCR記錄、預防性維修記錄、監督記錄，同時要進行現場踏勘目視檢查。

設備鑒定維護措施審查也是屬于設備鑒定維持狀態的審查內容，主要偏重管理內容方面的審查，主要包括對各種程序(如改造與替代、不符合項管理程序，監督大綱，預防性維修規程)本身內容的審查，審查現場是否有足夠的監測手段，備品備件，培訓以及經驗反饋的情況。

目前，一方面國內缺少對設備鑒定維持階段相關工作具體指導的標準或法規；另一方面，國內目前把主要精力關注在設備鑒定的建立階段，往往認為設備鑒定就是完成鑒定試驗，而未將設備鑒定過程視為一個連續的過程。隨著在役電站越來越多，應關注設備鑒定維持階段的相關工作。

五、結語

核電站安全級儀控設備的質量鑒定是核電站設計的基本要求，設備鑒定是一個持續的過程，設備鑒定可以分為三個階段，每個階段都同等重要，每個階段都應當保證核級設備在DBE下都能夠執行其規定的安全功能。