关键词：数字化仪表控制系统;AP1000;核安全
中图分类号：TM623 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）06-0087-02
Abstract：With the wider application of digital instrument control system，its performance is gradually improving. As an important operation system of nuclear power plant，the equipment identification method is particularly important. This paper will discuss the construction system of digital instrument and control system equipment for nuclear safety level and the overall needs to be met. By comparing two different technical specifications，it will analyze the advantages and disadvantages of their respective operation of digital instrument and control system for nuclear power plants in China，select the appraisal technology suitable for Chinas market，and conduct in-depth research on it，and put forward the corresponding acceptance and acceptance.
Keywords：digital instrument control system;AP1000;nuclear safety
0 引 言
我国在电气自动化设备研究方面的能力比较薄弱，而核安全级数字化仪表控制系统是1E级的电气设备，它的安全性、可靠性以及设计的合理性都需要通过设备鉴定的严格检验。但是按照我国现阶段的发展水平，仍然还未达到形成完整的设备鉴定体系的高度，国内大部分正在使用的数字化仪表控制系统都是从国外进口的，这就要求技术工作者对国外较成熟的核安全级数字化仪表控制系统进行深入调查和研究。
1 核安全级数字化仪表控制系统设备鉴定的适应性研究
1.1 二代系统设备和三代AP1000堆型设备鉴定标准体系研究
在三代AP1000之前，我国二代以及二代以上的一些改进型核安全级数字化仪表控制系统设备的鉴定标准都是遵从法国的《核岛电气设备设计和建造规则》（RCC—E）规定，同时也运用了一部分的GB/T12727-2002《核电厂安全系统电气物项质量鉴定》。到目前为止，我国大部分地区建设了AP1000项目，并且选择采用美国的设备来建立一套标准体系。在美国，核管会的一些相关文件规定了对于电气系统和设备的一些相关审查活动，它主要按照标准的审查大纲NUREG-0800来进行。因此，我国在建设AP1000项目中的核安全级数字化仪表控制系统设备鉴定也会按照该大纲中的标准和规范来进行。比如，像三代AP1000项目核安全级数字化仪表控制系统设备主要采用的标准就是IEEE 323《核电厂安全级设备鉴定》，这个标准就是来自NUREG-0800的大纲《核电厂中基于计算机的安全相关仪表和控制系统的环境鉴定指导》。而且在IEEE 323中的鉴定方法还包括运行经验法、分析法、型式试验法和组合法四种，在系统运行的过程中，在对数字化仪表控制系统的硬件设备进行鉴定的过程中，项目要求要在正常的环境下进行基本功能实验，假如在极限环境下，如温度湿度不正常的工况下，就要考虑裕度要求。除此之外，抗震鉴定试验、事故及事故后环境条件下的试验等，都极其重要。三代AP1000项目核安全级数字化仪表控制系统除了采用IEEE 323之外，还有依据于IEEE 420《核电厂安全级控制盘柜设计和鉴定标准》的部分。
1.2 IEC 60780、RCC-E以及IEEE 323标准比较
1.2.1 以鉴定试验项目规定为依据
IEC 60780和RCC-E都有性能随时间变化的试验评价鉴定、抗震性能试验鉴定、基准功能试验鉴定和极限环境下功能试验鉴定四种，而IEEE 323虽然也同样有四种试验鉴定，但是和其余两个不同的是：IEEE 323还有运行老化处理功能试验鉴定。虽然此三者在鉴定实验项目中存在不同，但是大致还是相同的。
1.2.2 以鉴定方法为依据
从鉴定方法上分析，IEC 60780和IEEE 323都结合了上述四种方法：运行经验法、分析法、型式试验法和组合法。而IEC 60780也另外提出了一种关于系统设备运行过程中的质量鉴定方法。相比之下，对于安全级的数字化仪表控制系统设备来说，它在运用数字化的技术过程中，系统设备所需要的技术被时代的发展所刺激，自然也发展地十分迅速，而且这类产品的更新换代速度也非常快，因此，在实际情况下，数字化控制系统设备在实际运行经验数据的获取过程中将会比较困难，所以要优先采用型式试验方法，才能具有更好的条件进行仪控设备的环境鉴定。
1.2.3 以事故及事故后环境条件为依据
核安全级数字化仪表控制系统一般安置在通风的设备间，可以说系统是在较温和的环境下运行的，而如果发生了一些不可抗拒的事件，比如地震运动，就会导致温和环境下设备在设计基准事件中工作效率失效，所以对于事故和事故后的环境条件，核安全级数字化仪表控制系统必须要考虑一些不可抗拒的事件发生的情况，尽量避免或减少设备因为地震或者其他非机械运动而发生损毁。上文提到的三类标准都规定了抗震鉴定，从效果和要求来看，三者相差不大。
1.2.4 以设备老化的问题为依据
在设备的老化方面，IEEE 323和IEC 60780都一致指出辐射剂量、温度、振动和磨损等都是可能造成设备老化的一些因素，经过调查研究，在IEC 60780标准系统中还包括了腐蚀性活动。
2 核安全级DCS鉴定的总体要求
2.1 鉴定实验的具体要求
2.1.1 环境要求
对于核安全DCS的环境要求，RCC-E规范里的环境要求十分严格，在我国，最先符合该规范要求的比如说像M310堆型的核电厂就是一个很好的例子。但是，不同的核电厂对环境的要求也不尽相同，比较典型的像国内AP1000堆型的核电厂对环境的要求就是：首先就要满足NUREG-0800认可的环境要求，再根据不同情况遵从别的规范。就目前的实际鉴定结果而言，国内并没有一个统一的核电标准要遵循的环境要求，大都是走一步看一步，所以也可以这样认为，核安全级DCS设备的鉴定要满足RCC-E中所规定的环境条件，还应该符合国内具体核电厂地址的一些要求。
2.1.2 处理老化问题要求
对于设备老化处理要求，设备的循环操作会对部件的寿命有影响，这类影响主要来自于机械磨损。因为这种磨损是没有办法避免的，所以除非有确切的数据来证明该设备没有严重磨损，否则就应该在规定的条件下进行次数运行老化，这是根据安全级数字化控制系统设备老化定理来处理一些设备老化的问题。但是，当安全级数字化设备处于相对平稳的环境中时，就不存在明显的老化，也不用确定设备的寿命，正因为这样，这类设备就不用进行老化实验了，当设备所处的地区累积辐射量不会太高，就可以不考虑辐射老化问题，也可以不进行相应的实验。
2.1.3 设备安装要求
在安装核安全级DCS设备的时候，一般情况下要运用模拟预期时的安装方法和调定的位置来安装，这样有利于提高安装效率。任何的安装，都具有很严格的要求，都应该根据实验报告的具体规定来进行，如果没有实验报告的支持，没有按照实验方式来进行安装，那么设备的性能可能会因为用了不同的配置而有所降低，这样就离原有的目标渐行渐远。
2.2 设备鉴定的主要素
经过大量的实践得出的数据分析，核安全及DCS设备鉴定要执行IEEE 323标准，该标准中规定设备的鉴定主要素有：（1）设备技术规格书;（2）相关的验收准则;（3）实施的鉴定计划;（4）鉴定工程大纲;（5）鉴定工程需要的资料。工程设备用户需要肩负核电厂规定的相关职责，比如要做好确定哪些证明要求是已经符合要求的文件资料等工作。
2.3 鉴定相关的试验项目
鉴定相关的试验项目一定要在一整个完全的试验样本上按试验顺序进行，像IEEE 323的要求，在试验设备鉴定时，设备安装的先后顺序极为重要，任何一步都要按照要求进行，首先应该对正常环境条件下设备运行的基本功能试验进行鉴定，这一步的鉴定一般包含三个项目的检验，它们分别是性能或功能试验、绝缘电阻试验、和接地连续性试验。下一步就是在极限环境条件下的设备鉴定，这一步的鉴定包含了四个项目的试验，分别是：负载试验、环境温度试验、长期运行试验和电磁兼容试验。再一步是非地震机械振动试验，试验项目只有震动试验一项。最后是模拟事故工况试验，试验项目为抗震试验，这样就相应地可以处理出现的事故和事故后的环境试验。按照这些步骤顺序进行下来，就对相关实验项目鉴定完毕了。
3 结 论
在对核安全级数字化仪表控制系统设备进行鉴定时，应先向先进核电国家优秀的系统设备鉴定体系学习，再根据我国的现况进行分析和应用，适当且适量地增加符合我国国情的鉴定要求，以适应新技术发展的变化需求，从而保障核电厂安全可靠的运行。
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作者简介：石舒健（1978-），男，回族，江苏常州人，工程师，硕士，研究方向：核电站仪控系统。
