核电厂仪核电厂仪控设备的可靠性及老化管理研究与实践
核电厂仪控系统可靠性设计工程应用
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核电厂仪控系统可靠性设计工程应用摘要:核电厂仪控系统是保证核电厂安全运行的重要组成部分,其可靠性设计工程的应用是至关重要的。
因此,本文将深入分析核电厂仪控系统可靠性设计工程应用要点,希望提高设计水平与系统运行效率。
关键词:核电厂;仪控系统;可靠性设计;工程应用前言:通过合理地进行可靠性设计,可以提高核电厂的安全性、运行效率和经济效益。
然而,在应用中也存在一些挑战,需要克服技术、资金和时间等方面的限制。
相信随着技术的不断发展和经验的积累,核电厂仪控系统可靠性设计工程的应用将不断完善,为核电厂的安全稳定运行提供有力保障。
1.可靠性分析可靠性工程方法是一种系统性的分析方法,通过对仪控系统进行可靠性分析,能够发现系统存在的潜在故障模式,确定关键部件和系统,并评估它们对系统可靠性的影响,为设计人员提供有力的依据。
故障模式与影响分析(FMEA)是一种常用的可靠性分析工具,通过对每个组件的可能故障模式进行评估,并分析其对系统的影响,可以识别出系统设计中的潜在问题,并提出相应的改进措施。
同时,FMEA还可以对各个故障模式的发生概率进行评估,进一步确定系统的可靠性指标。
故障树分析(FTA)是另一种重要的可靠性分析方法,通过构建故障树模型,分析各个组件之间的逻辑关系,可以推断出系统发生特定故障的概率,为系统的可靠性评估提供重要依据。
同时,FTA还可以通过分析故障树上的关键路径,确定主要故障模式,并针对这些故障模式进行相应的风险控制。
在核电厂仪控系统的可靠性设计中,还可以应用故障模式与效应分析(FMECA)[1]、可靠性块图等方法,进一步提高系统的可靠性。
通过综合应用这些可靠性工程方法,可以全面分析仪控系统,识别潜在的故障模式,并针对性地进行改进,以保证核电厂的正常运行。
1.备件管理和维护备件管理是核电厂仪控系统可靠性设计中的重要环节,建立一个完善的备件管理计划是十分必要的。
这个计划需要考虑关键部件的备件储备充足,以应对可能出现的紧急情况。
核电厂仪控设备的可靠性及老化管理研究与实践
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核电厂仪控设备的可靠性及老化管理研究与实践摘要:核电站仪控设备按照功能类别划分为现场仪表、控制盘箱柜、功能模块、仪控系统四大类别。
从仪控设备制造过程质量控制的要求,分析了供应商需要编制提交的工程文件,强调了核级仪控设备的报备要求,详细论述了这四类仪控设备的监造要求和监造的具体工作内容,并分析了仪控设备完工报告的编制和审查要求。
关键词:核电站仪控设备;设备;管理引言核电站的系统、构筑物和部件(SSC)因受腐蚀、振动及辐照等影响,性能随服役年数增加而下降,导致核电站安全裕量减小,非计划停堆和设备维修次数增加。
20世纪80年代起,世界核电大国纷纷对核电站老化管理进行了研究,对压力容器、堆内构件及安全壳内电缆的老化机理有了深入了解。
目前业界对仪控设备老化管理的认识有一定的片面性。
仪控系统特别是保护和安全系统对核电站安全可靠运行所起的作用无可替代,仪控设备老化对核电站运行经济性同样有重要影响。
1核电站仪控设备概述核电站仪控设备包括现场仪表、专项仪控系统、全厂数字化控制系统。
现场仪表主要包含温度仪表、压力仪表、液位测量仪表、流量测量仪表、化学分析仪表、现场执行机构等。
专项仪控系统包括以下各项测量控制系统:核岛通风空调就地控制系统、PX泵站就地控制系统、常规岛及BOP通风空调就地控制系统、反应堆堆外核测量系统(RPN)、反应堆堆芯温度和中子测量系统(RIC)、核辐射监测系统(KRT)、松动部件与振动监测系统(KIR)、控制棒棒位棒控系统(RGL)、TG控制与保护系统、地震监测系统(KIS)。
全厂数字化控制系统划分为四个处理层级,分别为LEVEL0层、LEVEL1层、LEVEL2层、LEVEL3层。
LEVEL0是过程仪表层,即现场各类测量仪表以及执行机构,如温度、压力、流量、液位传感器;现场执行器,如阀门、马达等。
LEVEL1是过程控制层,主要包括反应堆保护系统、功率控制系统、T/G控制系统、堆内测量等控制和采集系统等。
核电站仪表和控制设备可靠性及老化检测技术 安未
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核电站仪表和控制设备可靠性及老化检测技术安未摘要:核电站控制设备可靠性及老化检测技术是中广核自主研发的针对核安全级控制设备,集检测、诊断、筛选、烤机及再鉴定的一体化技术及研发平台。
该平台通过对核电站核级控制设备老化机理研究,自主完成设备可靠性及老化检测、元器件老化识别、设备失效根本原因分析等多种技术方法和手段,对核级控制设备出现的参数漂移、性能不稳定、裕度下降等问题进行综合分析,开发出具有自主知识产权的核电站核级控制设备可靠性及老化在线检测方法,建立了可靠性和老化检测标准,开发完成可靠性和老化检测诊断系统。
本文对核电站仪表和控制设备可靠性及老化检测技术进行分析。
关键词:核电站仪表;控制设备;可靠性;老化检测技术1可靠性及老化管理仪控设备老化管理方法是对核电厂仪控设备实施老化管理,并准确评估仪控设备老化状态,确保核电厂仪控设备可靠性不会降低。
通过识别与安全相关的仪控设备老化相关参数(例如参数漂移、响应性能变差),验证仪控设备的性能,建立获取数据的措施和方法。
定期采集、分析仪控设备的性能数据,与验收准则进行比较。
老化管理的基本方法应包含但不限于以下内容:1)老化认知,了解老化是有效监测和减缓老化效应的基础。
了解仪控设备的老化降质,应确定和理解其老化机理及效应,根据现场老化管理和实施经验,制定并不断完善老化管理技术规范;2)老化监测,应研究并采用合适的监测方法对安全重要仪控设备进行监测。
监测功能参数和状态指标,跟踪仪控设备的老化退化趋势;老化监测获取的数据用于对设备的老化评估,或用于评估采取的老化缓解措施是否合适;3)缓解老化效应,实施必要的缓解措施来消除老化效应的影响,制定具体的仪控设备老化管理方法,确立“老化控制”计划,制定维修和更换策略。
在仪控设备正常运行或维修过程中采取合适的措施预防潜在的性能退化,纠正不可接受的老化降质。
2机理认知2.1老化效应了解仪控设备的老化机理和由此产生的老化效应的方法是研究构成仪控设备的具体材料在其受到环境和运行应力影响下的反应。
核电厂关键设备老化管理研究
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核 电厂关键设备老化 管理研究
张 圣 王双飞 王青青 张 涛 马沂荩
备。 老化管理研究所推荐 的安全重要设备是其 中一个子集 , 同时
也包括了一些 电厂寿命重要设备 。 () 2 对选定设备 的有效老化机理研究 。①对老化 、 退化过程 的认识 ; ②对老化的监测研究 , 即怎样在失效前检测 出设备的老 化、 退化 ; ③及 时减缓老化及其影 响的方法研究以确保所要求 的
() 1老化管理设备选择 。 目前虽然所有核电站都有不 同形式 的维护 、 验和检查 大纲 , 试 这些大纲都有 助于探测 与减缓老化 、 退化 , 但为 了对不同的电厂设备确定适宜 的老化管理措施 , 应当
采用一种系统化 的老化管理分类 。将核电站设备分成几个主要 的子集 :电厂寿命重要设备 、电厂安全重要设备及 电厂其他设
二 、 设 施 老 化 的 概 念 核 核 电站 的 系统 、结 构 或 设 备 由 于 一个 或 几 个 老 化 机 理 的综
安全裕度得 以保持 。老化管理研究通常使用国际上 比较成熟的
分 阶段方法 , 它可将 注意力集 中于每阶段 的重要的研究任务上 。 跟踪调查相关 的运行经验 , 深入研究对设备老化 的认识 , 并确定 在必要时开发有效 、 实用 的监测和减缓设备老化的技术。 对所选 设备的研究 是综合性和系统化的。 () 3 老化管理实施 的基础 。 为了在核 电站中有效地进行老化 管理活动 , 必须在电厂的运行管理中建立并执行老化管理大纲 。
核电站仪控系统可靠性和可用性分析计算
![核电站仪控系统可靠性和可用性分析计算](https://img.taocdn.com/s3/m/5c63976d657d27284b73f242336c1eb91b37337f.png)
核电站仪控系统可靠性和可用性分析计算发布时间:2021-04-02T09:57:42.609Z 来源:《建筑学研究前沿》2021年1期作者:邱华杰[导读] 所以这就导致了核电厂仪控系统在故障解决期间出现了存在着比较多的技术性问题,其中主要体现在以下两个方面。
福建福清核电有限公司福建省福州市福清市 350300摘要:核电站的高安全标准已经对相应的控制系统在工作时的安全性和运行可靠度提出了更高的要求,仪控系统在工作时应该通过采用有效的设计方式和技术解决方案等手段来改善和增强系统的工作可靠度和运行的稳定性,以达到能够满足对系统安全、可靠地运行的目标。
关键词:核电站仪控系统可靠性可用性一、核电厂核电站仪控系统检修及维护管理问题当前,核电厂仪控系统在维修期间的工作效率与排检时间的有效性相对比较高,但是由于核电站仪控系统在运行中发生的故障所造成的影响和后果却比较严重,所以这就导致了核电厂仪控系统在故障解决期间出现了存在着比较多的技术性问题,其中主要体现在以下两个方面。
1.设备管理缺乏完整的体系目前,系统应用中出现很多问题,这些问题的根本就是在设备管理中没有形成完整的体系,同时也没有一些专业性和系统性的设备管理组织对其进行管理。
从目前实施的过程来看,很多设备的管理方法和手段存在一定的问题,在操作的过程中会出现一定的小瑕疵,没有专业人员对先进的应用软件系统对其进行指导。
2.设备安全管理有所欠缺在实际施工的过程中,只有通过健全施工管理体制和制定安全管理条例才能够让整个施工的过程更好地进行。
在施工过程中对施工安全不重视,不能做到在每一条生产线上,每一个施工现场都做好安全管理。
在核电厂中,安全管理人员的管理工作并没有得到领导的重视。
在设备维修和管理中,需要建立相应的系统,利用信息科技对核电厂设备进行高效管理,保证核电厂运行的效率,同时也是保障旅客生命财产安全不受到损失。
二、可靠性研究的意义对于提高核电站仪控系统的可靠性和应用程度进行分析,有利于改善和提高核电站仪控系统的总体性,增加了核电站仪控系统的实际使用效率以及更好地提高其产品质量。
核电仪控类设备质量管理研究论文
![核电仪控类设备质量管理研究论文](https://img.taocdn.com/s3/m/ca2bd6f63086bceb19e8b8f67c1cfad6185fe95e.png)
核电仪控类设备质量管理研究论文核电仪控类设备质量管理研究论文一、核电仪控类质量的技术鉴定新模式(1)我们的传统电仪类精致设备的鉴定是对我们核工厂内所需要进行透视的使用设备进行基准检测,其中我们的工作重心多为放在了产品在未工作状态下的设备特性情况,但是我们的所有仪控类设备在投入使用中因为会受到不同工作的情况影响,因为我们的仪器所控制的核反应相关工作是随时保持变化的,所以我们对于所有的电仪控制设备应该进行一定的模拟测试,譬如说施加一个极限值的方式,去观察设备对于极限值得承受能力。
同时也要根据设备的特性,在环境和电气特性的不同条件下进行测试。
(2)因为一起的使用过程中往往会发生设备老化的现象,所以我们传统的做法往往就是进行老化设备的登记维护,如果不能进行维修的设备我们往往会直接对其进行替换。
在针对于老化设备的处理环节上,我们首先应该对老化的设备除了原有的解决方案上进行更深一步的提升。
我们应该对所有仪控类设备的受损情况进行科学的分析,通过对设备老化现象严重的设备应该对其主要老化的部分进行调查,并根据相应的研究数据进行收集,并对数据进行相关设备的老化数据对比,如果符合国家对于老化设备的正常数值那就可以替换新的设备,如果数值不符合正常的数值,那我们需要对设备的生产厂家以及同批设备进行调查。
(3)外界自然因素影响下的`测试。
我们的核电站仪控设备是一些由零件所构建起来的,所以我们不能排除当我们的核电厂出现震动的时候对于我们仪器的影响,所以我们的所有仪控类设备都需要进行专门的模拟地震台测试。
通过真实的地阵幅度对于仪控设备的影响数据调查之后,我们需要对设备的抗震数据综合的考量一个设备的抗震性能,通过我们对仪器的抗震性能分析,我们能够更好的对仪器类设备进行合理的使用,当然我们也可以将相关的数据汇总到制造仪器设备的研发部门,针对设备的问题再进行更好的技术改造。
(4)我们除了需要人为的进行仪控类设备的收据采集,也需要通过技术手段,通过科技的手段进行运行过程中,所有仪器的自我信息采集的方式。
核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理探索与实践
![核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理探索与实践](https://img.taocdn.com/s3/m/2b3f261f91c69ec3d5bbfd0a79563c1ec5dad7cc.png)
核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理探索与实践摘要:在核电厂内数字化仪控设备位于核心位置,其运行状态直接的影响着核电厂整体的安全以及能源生产,因此在新时期数字化仪控设备全寿命周期管理得到了更多的人的关注,如何提高数字化仪控设备的运行稳定性,延长数字化仪控设备的使用寿命成为了亟待解决的问题。
基于此,本文将对核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理探索与实践展开研究。
关键词:核电厂;数字化仪控设备;管理与探索;寿命验证方法前言:核电厂数字化仪控设备的使用寿命直接的关系着核电厂的运维成本以及可持续发展性,如果数字化仪控设备的更新速度过快,在较短的时间内就出现了仪器设备的老化问题,将会导致核电厂运行与维护方面的成本大幅度增加,极容易让核电厂承受过大的发展压力,逐渐的出现入不敷出的问题,无法满足人们在能源使用方面的迫切需求。
由此可见,对核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理探索与实践进行探究是十分必要的,具体策略综述如下。
1核电厂数字化仪控设备失效与老化机理1.1数字化仪控设备老化任何仪器与设备在长期的使用都会出现老化问题,而数字化仪控设备在核电厂内作为“中枢神经”始终保持着运行的状态,其老化的速度也必然会加快,使得数字化仪控设备在较短的时间内就因老化而出现了停止运行的现象。
一般情况下核电厂在引进相应数字化仪控设备后会先对其设计的寿命周期进行采集和记录,以此作为依据设置下一批数字化仪控设备的引进时间,以保障在上一批次数字化仪控设备实效后能够及时的进行设备的更换,保障核电厂运行的稳定性和可靠性,避免因数字化仪控设备更换不及时而造成的负面问题的出现,让核电厂供能能够始终维持稳定且安全的状态。
另外,开展精准的数字化仪控设备寿命验证工作对于提升设备全寿命周期管理水平也有着较大的帮助,核电厂应当加强对这一方面的优化,进而在实现对数字化仪控设备实际使用寿命周期的精准掌握的同时制定更具针对性的养护计划,实现对全寿命周期的有效延长,让数字化仪控设备的作用与价值可以得到更大的发挥,进而在实现数字化仪控设备全寿命管理的有效性的同时达成切实维护核电厂核心利益的目的,让核电厂的发展得到更为有利的保障。
核电厂数字化仪控设备寿命验证方法研究
![核电厂数字化仪控设备寿命验证方法研究](https://img.taocdn.com/s3/m/780ddf67a36925c52cc58bd63186bceb19e8ed9d.png)
核电厂数字化仪控设备寿命验证方法研究摘要:随着我国科技的不断发展,我国的核电技术也得到了应用和提升,不仅有效地增加了我国的综合国力,同时也有效转变了我国的能源结构,更好地保证了我国的生态环境。
目前而言,我国的核电厂正在向着数字化方向发展,有效地提高了我国核电控制的质量和效率。
在数字化控制系统当中,数字化仪控系统是其核心的组成部分,主要的作用就是保证核电厂的安全运行。
基于此,精确地评估数字化仪器设备的使用寿命,对于核电厂的安全运行有着重要的作用。
关键词:核电厂;数字化仪控设备;加速老化;寿命验证方法引言:随着我国数字化技术的不断发展,数字化技术在核电厂仪控设备中得到了广泛的应用和普及,并且成为了核电厂中重要的组成部分。
数字化仪控设备有效地提高了核电厂的运行效率和运行质量,减少了核电厂对人力资源的依赖,减少了核电厂的运营成本。
但是,数字化仪控设备有着固定的使用寿命,如果数字化仪控设备的使用寿命决定着核电厂的运行的安全性和可靠性,因此,核电厂需要采取科学合理的措施加强对核电厂数字化仪控设备使用寿命的检测,以来保证核电厂的安全运行。
本文以核电厂数字化仪控设备为主要的背景,阐述核电厂数字化仪控设备寿命的验证方法,供大家参考借鉴。
一、仪控设备失效和老化机理(一)仪控设备老化随着我国科技的不断发展,电子产品在核电厂中得到了广泛的地用和普及,有效地提高了我国核电厂的运行效率和运行质量。
但是,电子产品有着固定的使用年限,一旦到达使用寿命,就失去了自身的作用。
在核电厂的仪控设备当中,电子元器件也会出现老化失效的情况。
比如,大亚湾核电站是我国最大的通入运行的核电站之一,1994年正式投入运行,到2003年时候出现了大量的电子元件老化的情况,在这种情况下,大亚湾核电站就需要对开花的元器件进行更换。
为了保证核电站的正常运行,核电厂一般都会对电子元器件的使用寿命进行准确的记录,进而及时地进行更换。
但是,核电厂更换电子元器件不仅十分困难,而且十分繁琐,所以,需要采取有效的措施来检测元器件的使用寿命,一旦元器件到达使用寿命,就对相应的期间进行更换,这样一来,有效地兼顾了经济性和安全性的需求。
核电厂关键仪控系统设备老化机理分析及应对策略
![核电厂关键仪控系统设备老化机理分析及应对策略](https://img.taocdn.com/s3/m/e5b5de8069eae009591bec84.png)
核电厂关键仪控系统设备老化机理分析及应对策略摘要:本文分析了核电厂关键仪控系统设备老化的机理和对策,介绍了关键仪控系统设备老化对核电机组安全运行的影响,提出通过物项替代、设备改造和优化PM等手段解决关键仪控设备老化问题,保障核电厂的长期安全稳定运行。
关键词:核电;仪控;老化机理;对策1 仪控设备老化研究的意义随着核电站运行时间的增加,各种类型的仪控设备会出现不同程度的老化,绝缘、测量精度及响应时间等性能的恶化,导致传感器的可靠性降低,参数漂移和闪发故障越来越频繁。
据 WANO(World Association of Nuclear Operators:世界核运营者协会)运行事件的统计显示约 10% 的核电运行事件与传感器有关,导致多起重要设备的停运,机组后撤,甚至是停机、停堆等事故的发生。
因此仪控设备老化相关问题在核电站中尤为重要,无论在安全性还是经济性上尽早采取预防措施都是非常必要。
为了提高核电站安全性和可靠性,世界核电大国不约而同地开展核电站仪控设备老化管理和延长运行寿命的研究工作,指导有关预防性维修的开展,保证核电站安全有效的运行。
国内也充分的认识到仪控设备老化问题的重要性,也开始进行相关研究工作,仪控设备老化问题的研究具有很重要的实践意义、经济价值和技术战略地位。
2 仪控设备老化存在的问题随着核电站服役年限的增加,仪控设备今后将存在两大老化问题。
其一是技术性老化:由于技术更新、市场竞争和企业兼并而引起的备件采购难问题。
其二是设备功能性老化:由于设备本身老化而引发的性能下降,主要表现为部分元件的性能降低(如电解电容、橡胶材料)、氧化或端子松动引起的接触不良(表现在电缆、接线端子排、切换开关、控制板的插座、连接头、电源等)。
通过总体归纳和分析,认为主要的原因在于三个方面:第一个方面是一些设备生产厂家倒闭或转型,仪控设备的备件停产,导致现场无备件可用。
第二个方面是由于仪控计算机技术的发展,厂家对早期产品升级,现场旧设备运行维护困难。
核电厂仪控设备可靠性分析汪昭翔
![核电厂仪控设备可靠性分析汪昭翔](https://img.taocdn.com/s3/m/9dca60af846a561252d380eb6294dd88d1d23d65.png)
核电厂仪控设备可靠性分析汪昭翔发布时间:2022-12-27T07:14:47.022Z 来源:《国家科学进展》2022年9期作者:汪昭翔[导读] 随着数字技术的飞速发展,仪控系统和设备在核电厂控制系统中得到了广泛的应用。
仪表控制系统是基于计算机和网络通信的管理系统。
与原有的模拟仪控系统相比,该系统具有较高的控制精度和功能强大、运行处理能力强、易于实现多重冗余、故障安全、容错和自诊断等特点,同时提高了控制系统的可靠性,也大大降低了运行维护成本。
身份证号:46003119910811xxxx摘要:随着数字技术的飞速发展,仪控系统和设备在核电厂控制系统中得到了广泛的应用。
仪表控制系统是基于计算机和网络通信的管理系统。
与原有的模拟仪控系统相比,该系统具有较高的控制精度和功能强大、运行处理能力强、易于实现多重冗余、故障安全、容错和自诊断等特点,同时提高了控制系统的可靠性,也大大降低了运行维护成本。
关键词:核电厂;仪控系统;可靠性引言随着我国核电事业的发展,仪表与控制系统的引入给核电厂的安全与可靠性带来的风险受到了广泛关注。
目前,核电厂仪控系统的状态监测仅针对单台设备,忽略了设备可靠性趋势对整个系统可靠性的影响,存在一定的局限性。
仪控系统是核电站的中枢神经系统,而反应堆保护系统是核电站中枢神经系统的小脑,其可靠性对核电站的安全运行至关重要。
本文对如何提高电厂仪控设备的可靠性进行了研究和分析。
1核电厂常见仪控设备核电厂仪控设备包含数字化控制系统和工艺仪表设备,工艺仪表设备包含就地仪表和远传仪表,远传仪表包含开关量仪控设备和模拟量远传设备,模拟量远传设备又主要包含液位、压力、流量、温度、转速、震动、位移测量设备。
其中模拟量传感器是仪控现场设备中最重要的组成部分之一,其通常用于测量工艺系统过程参数或设备参数,用于核电机组的运行监视、自动控制或通道保护,并且模拟量远传仪表的趋势是可监视分析的。
基于以上原因,本文的主要研究内容就是仪控模拟量传感器。
核电厂DCS控制系统的可靠性与可用性分析
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核电厂DCS控制系统的可靠性与可用性分析摘要:现代技术发展迅速,产品竞争激烈,人们对产品的需求不再仅仅满足于价格便宜、功能好用,还需要可靠耐用。
因此,高可靠性的产品就意味着更强的核心竞争力。
产品可靠性首先是设计出来的,而核电厂安全级DCS(分布式控制系统)作为核反应堆安全运行的重要保障设备,本身就有严格的可靠性要求,开展可靠性设计活动有十分重要的意义。
关键词:核电厂;DCS;可靠性;核电厂数字化仪控系统(简称DCS)的可靠性是系统设计、研发、操作、维护人员共同关心的问题。
对于核电厂DCS,特别强调其可靠性、可用性、易测性、可维护性等要求,要求其能在恶劣环境下完成数据采集和处理、控制和调节、诊断、通讯及信息管理等。
一、影响DCS可靠性的因素1.电源系统。
电源是 DCS 的关键部分,通常包括主机及网络电源、控制器电源和 I/ O 工作电源。
这些电源主要对控制系统设备、各控制模块、I/O模块和现场设备(如变送器、信号反馈、控制操作等)供电。
一旦电源发生故障,会使整个控制系统瘫痪,造成重大后果。
2.网络系统。
影响DCS网络正常通讯的主要因素如下:(1)系统运行时在线调试实时通讯,因配置冲突导致网络故障。
(2)为同其他上位系统通讯,在实时数据网络增加接口或更改网络结构,导致网络异常。
(3)日常使用过程中由于控制器负荷率过高,影响网络正常工作。
(4)通讯设备质量问题导致网络异常或网络中断,如交换机故障,光纤发生断线等质量问题严重影响通讯网络的正常使用。
3.软硬件。
根据近年来对 DCS 使用情况的统计和分析,DCS的软硬件应用中出现的问题主要表现在如下几个方面:(1)由于DCS 及其外部电路都是由半导体集成电路(I C)、晶体管和电阻电容等器件构成,这些电子器件不可避免的存在失效率的问题。
所以这些器件的可靠性将直接影响DCS系统的可靠性。
(2)软件系统的不成熟,经常出现死机、脱网以及控制模块输出异常等现象。
(3)软件系统的安全性不完善。
核电厂仪控设备可靠性分析
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核电厂仪控设备可靠性分析摘要:仪表和控制系统是核电站正常运行的关键部分之一,仪控设备的可靠性很大程度上决定核电站的安全性和稳定性。
本文介绍了核电厂仪控设备元件失效率与元件质量等级,分析了接地与屏蔽在仪控设备中的作用,提出了控制电子元件的质量和仪控设备的预防性维修,保证核电厂仪控设备的可靠性,从而为核电厂仪控设备可靠性提供参考。
关键词:核电厂;仪控设备;可靠性随着科学技术的发展和数字化技术的快速发展,核电厂仪控设备也不断地更新换代,为了保证核电厂的安全运行,需要确保核电厂仪控设备的可靠性。
通过控制设备元件质量,采用新的接地与屏蔽方法,加强对仪控设备的预防性维修,保证核电厂仪控设备的可靠性,从而确保核电厂的安全、高效性。
一、核电厂仪控设备元件失效率与元件质量等级(一)核电厂元件的失效率在大亚湾仪控板件中,选了FE7C12加法器、FE7C21函数生成器和FE7F12阈值继电器这3种板件,发现失效率与质量系数、环境系数以及电压应力系数有关。
元件的基本失效率和构成元件的半导体集成电路有关,集成电路越复杂,所包含的晶体就会越多,集成电路越复杂,元件越容易失效。
根据我国《电子设备可靠性预测手册》和美国《电子设备可靠性预测手册》,提供了基本失效率与温度和电压应力系数之间的关系。
通过元件运行环境的温度和元件质量等级,查出相应的环境系数和质量系数,将能算出元件的失效率。
(二)核电厂仪控设备元件质量等级仪控设备的元件直接影响着其本身的运行,元件质量的等级不同,元件的失效率也会不同。
由于核电厂危险性高、投资成本大,因此,对核电厂仪控设备的等级都必须是军用等级。
对元件质量分级标准进行科学评定,经过试验,制定统一的质量等级标准,有利于企业在生产的过程中,能够有效保证元件的生产质量。
二、核电厂仪控设备的可靠性(一)控制仪控设备元件质量控制元件的质量,首先,要确定元件的选用原则以及元件选用等级。
在仪控设备元件采购前,要了解元件的功能、性能以及适应度,保证厂家可以持久供货。
核电站电气控制系统的可靠性研究
![核电站电气控制系统的可靠性研究](https://img.taocdn.com/s3/m/b1f824d4dbef5ef7ba0d4a7302768e9951e76e03.png)
核电站电气控制系统的可靠性研究随着能源需求的增加和环保意识的提高,核能作为一种清洁、高效的能源形式,日益受到人们的重视。
然而,核电站作为一个复杂的工程系统,其电气控制系统的可靠性一直是一个关键的研究课题。
本文将从可靠性分析的角度,探讨核电站电气控制系统的可靠性问题。
一、可靠性分析的意义可靠性是指系统在一定时间内连续正常运行的能力,是评估系统正常运行能力的重要指标。
在核电站中,电气控制系统对于核电站的正常运行至关重要。
因此,对电气控制系统进行可靠性分析,可以为核电站的安全运行提供有效支撑。
二、可靠性分析的方法1. 故障模式与影响分析(FMEA):通过对电气控制系统的故障模式进行分析,找出故障的根本原因,以及故障对系统的影响程度,从而为系统的维修和优化提供支持。
2. 可用性分析:可用性是指系统在给定时间内正常工作的概率。
通过对电气控制系统的可用性进行分析,可以评估系统的可靠程度,发现系统中存在的薄弱环节,从而采取相应的改进措施。
3. 故障树分析(FTA):故障树分析是一种用来识别和分析系统故障的方法。
通过构建故障树,可以分析系统故障的可能性和潜在原因,为系统的故障预防提供参考。
三、影响电气控制系统可靠性的因素1. 电气设备的质量:电气设备的质量是影响电气控制系统可靠性的关键因素。
合理选择和采购高质量的电气设备,可以大大提高电气控制系统的可靠性。
2. 维护保养:定期维护和保养电气控制设备,及时检修和更换老化的设备,对于保障电气控制系统的可靠性至关重要。
3. 环境因素:核电站作为一个特殊的工作环境,存在大量的辐射和高温等不利因素。
这些环境因素对电气控制系统的可靠性具有一定的影响,需要引起我们的注意。
四、电气控制系统的可靠性改进1. 引入新技术:随着科技的发展,新技术的引入对于提高电气控制系统的可靠性具有积极作用。
例如,引入自动化控制系统、远程监测技术等,可以提高电气控制系统的运行效率和可靠性。
2. 安全培训与操作规范:加强员工的安全培训,制定严格的操作规范和工作流程,可以降低人为操作导致的故障和事故的发生,提高电气控制系统的可靠性。
2024年核电厂老化管理的内容
![2024年核电厂老化管理的内容](https://img.taocdn.com/s3/m/cbf3155d53d380eb6294dd88d0d233d4b14e3fb9.png)
2024年核电厂老化管理的内容2024年核电厂老化管理的内容主要包括以下几个方面:检测评估、预防维护、设备更新和技术创新。
一、检测评估核电厂老化管理的首要任务是通过检测评估来了解设备的老化状况。
在2024年,我们可以借助先进的无损检测技术、超声波检测技术和红外热像仪等工具来对设备进行定期检测。
同时,通过实施系统化的老化评估,对设备的老化程度进行定量评估,从而制定相应的老化管理策略。
二、预防维护预防维护是核电厂老化管理的重要环节。
2024年,我们将加强预防性维护措施,例如定期清洁、润滑和调整设备,确保其正常运行。
同时,我们将加强设备的定期检修和校准,确保其性能始终处于良好状态。
此外,我们还将制定设备操作规程和管理制度,培训和提高操作人员的技术水平,以减少人为操作失误对设备老化的影响。
三、设备更新设备更新是核电厂老化管理的重要手段之一。
随着科技的不断进步,新一代的核电设备将会相继问世。
在2024年,我们将积极推动设备的更新,将老化程度较大的设备逐步更换为新型设备。
同时,我们还将加强与设备生产厂商的合作,共同研发和改进设备,以提高设备的可靠性和安全性。
四、技术创新技术创新是核电厂老化管理的核心要素。
在2024年,我们将继续推动技术创新,通过引进新技术、新材料和新工艺,提升设备的抗老化能力和寿命。
例如,采用先进的材料、涂层和防腐技术,延缓设备老化的速度;引入智能化监测系统和大数据分析技术,及时发现设备异常和老化迹象,为老化管理提供科学依据。
综上所述,2024年核电厂老化管理的内容将主要集中在检测评估、预防维护、设备更新和技术创新等方面。
通过科学合理的管理措施,我们将有效延缓设备老化的速度,确保核电厂的安全稳定运行。
核电站仪表和控制设备可靠性及老化检测技术探讨
![核电站仪表和控制设备可靠性及老化检测技术探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/188fdb6fa9956bec0975f46527d3240c8447a1f5.png)
核电站仪表和控制设备可靠性及老化检测技术探讨摘要:本文件总结了核电站仪表和控制设备。
以下简称仪控设备的可靠性和报废管理方法、管理流程、技术要求、报废减缓措施和实施程序。
它可用于管理核电站中仪表和控制设备及备件的可靠性和淘汰性。
它可以用来识别和分类仪器和控制设备的陈旧性,监测和诊断仪器和控制设备的陈旧性和退化,制定限制陈旧性的计划,管理其在现场的实施,评估仪器和控制设备的陈旧性和使用寿命,以提高核电站的仪器和控制设备的可靠性。
关键词:可靠性;老化管理;预防维护引言核电站控制设备可靠性试验和老化技术是中广核集团为核安全管理设备开发的综合技术和研究平台,包括测试、诊断、控制、老化和再老化。
该平台对滑动参数、运行不稳定和存量退化进行了深入分析,研究了核电站控制设备的老化机理,并开发了基于知识产权的核电站控制设备可靠性和老化的独立评估方法。
开发可靠性和老化测试方法,定义可靠性和老化测试标准,开发可靠性和老化测试和诊断系统。
可靠性和老化测试技术可以实现建模、运行维护、功能测试、故障诊断、前兆故障检测、老化分析和缓解、NPP控制设备备件的可靠性测试和验收,以及开发各种控制装置和设备的维修平台、BOO和备用设备的可靠性测试、车轴电子部件的测试和验证。
1研究方面的技术革新可靠性和老化试验技术及平台;在国内率先引进可靠性和老化试验技术,用于核电站控制设备的诊断性试验;自主开发核电站可靠性和老化管理的方法和技术;制定和实施可靠性和老化管理的技术标准和维护策略。
制定网络可靠性和老化测试,以防止设备故障和排除关键仪器的故障;测试和采购备件,管理过时的库存;分析仪器故障的原因,并提供反馈,以改善维护策略。
制定控制设备的检修和维修方法和标准,诊断早期偏差或故障,并在维修后修改设备;对现有设备和替换设备进行性能、操作和可靠性测试;为检修和替换遗留设备测试电子元件,选择适当和可靠的电子元件。
主要的创新包括。
开发一个基于网络的MID诊断工具,在不拆除PCB的情况下检测和诊断组件的性能和异常情况;识别磨损和过时的设备;在出现故障迹象之前更换异常的组件。
核电厂仪控系统可靠性设计工程应用研究
![核电厂仪控系统可靠性设计工程应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/f9f96fab82d049649b6648d7c1c708a1294a0a47.png)
核电厂仪控系统可靠性设计工程应用研究摘要:随着我国时代的发展,工业发展的速度越来越快,而核电厂仪控系统的设计及工程的运作也是非常重要的,设计人员要对仪控系统进行可靠性设计,并完善网络安全运用的质量与安全性,这也能有效地保障核电厂及工程运行与发展的质量。
由此可以看出,核电厂仪控系统的可靠性设计对于工程而言是非常重要的,这需要工作人员与设计人员进行全面的分析与运用。
因此,本文对于核电厂仪控系统的可靠性设计工程进行合理地应用与研究,仅供参考。
关键词:核电厂;仪控系统;可靠性设计引言:在核电厂运行的过程当中,设计人员需要按照工程运行的情况,对仪控系统进行可靠性设计,这能够帮助核电厂在运行的过程中具有充足的可靠性,并从网络安全的角度分析仪控系统可靠性设计的工作与运行状态,进而加强核电厂仪控系统可靠性设计的质量,保障工程运行与发展的质量与完善性。
一、控制仪控系统元件的质量在对核电厂的仪控系统进行设计的过程中,首先要做的就是控制其元件的质量,明确元件的选用原则、等级。
设计人员在对仪控设备元件进行采购的时候,需要了解元件的功能、性能和适应度,确保其在仪控系统中进行良好的运用,厂家也能长时间进行供货,不会因为没有元件而影响到仪控系统的运行质量,提高工程运行的效率。
在采购所需的元件时,工作人员需要对元件的生产质量进行检查,对元件进行初级的筛选,降低元件质量差的可能性。
此外,由于核电厂的仪控系统及设备所需要的元件数量是有限的,工作人员因为无法与生产厂家之间联系进行生产,这就需要通过相关的代理商进行购买,为保障元件的质量,也要加强对于代理商的工作质量与控制,从中保障仪控系统可靠性设计的质量。
其次,工作人员需要对元件进行二次的筛选与检查,因为代理商本身掌握多种进货渠道,价格高低不等,这就导致元件的质量受到影响,工作人员也需要正视元件的价格与质量,确保仪控系统可靠性设计的质量。
核电厂在都是用元件的时候,通过二次筛选的方式也能保障元件的质量,并将其组装成仪控设备,提高仪控系统运行的效率与质量。
核电站仪表和控制设备可靠性与老化检测探讨
![核电站仪表和控制设备可靠性与老化检测探讨](https://img.taocdn.com/s3/m/39744a29f8c75fbfc67db22a.png)
核电站仪表和控制设备可靠性与老化检测探讨摘要:在对核电站的仪表以及控制设备(以下简称仪控设备),进行有关老化检测和可靠性的评估中,我们可以通过提升检测技术水平,创新检测技术方法来增强设备的可靠性,完善对设备的老化管理。
还可以从老化的含义入手,分析老化原因,制定对应的老化监测,从而减缓老化效应的发生。
最后在对仪控设备进行检测和评估时,还应当对仪控设备的检测和设备状态的评估做具体详细的制度规定。
从而提升仪控设备的可靠性,降低老化效应。
关键词:可靠性;老化管理;老化机理一、提高核电站仪表和控制设备的可靠性具体做法目前在我们国内的核电站中,仪表与控制设备的可靠性和老化检测的技术和平台,都是通过自主性的开发来完成,同时我们还制定了有关仪器设备在使用过程中的技术标准以及检修方法。
从而落实仪控设备在实际工作中的应用,并且有效的防止了在工作中仪控设备出现故障或者老化失效的问题,降低了仪控设备在工作中的失误率。
在核电站对仪控设备进行技术创新时,还需对备件进行定期检测,对库存的备件也要做好防止老化措施,对以失效的配件需要究其原因,并反馈给维修部门,同时也要不断的翻新技术,以防止出现检测偏差。
针对以上要求,我们可以将创新点归纳总结为以下几点:第一,创立在线诊断检测装置,像MID电路板,它可以有效的诊断出设备元件的参数性能或是否在工作中出现偏差,还可以超前发现即将老化的设备,在设备出现老化现象前提早更换老化元件;第二,创立新的检测平台或制定新的检测标准,可以使用通用电路板拷机来实现。
它可以有效的检测仪控设备的可靠性,也可以将设备中无法正常工作的电路板准确的排除;第三,创立可以筛选标准产品的平台和工具,像对继电器或者熔断器采取检测措施。
它可以将劣质产品或者误差较大的设备淘汰掉,以使仪控设备的可靠性能获得有效的提升;第四,创立对电源的检测平台和检测标准。
该项技术需要对仪控设备的电源功能做拷机验证,这样可以将电源的老化或者其使用寿命以及定期维护等问题实现有效的解决。
论核电站仪控设备的老化机理及管理问题
![论核电站仪控设备的老化机理及管理问题](https://img.taocdn.com/s3/m/346dbf113186bceb18e8bb6a.png)
论核电站仪控设备的老化机理及管理问题摘要:从理论上分析了仪控设备老化对核电站安全性的影响,并据此指出了仪控设备老化管理的关键要素。
针对仪控系统涉及的各类传感器、电子元器件、继电器、电缆及连接器等部件的老化机理进行了深入剖析,从实施的角度论述了老化管理的过程和策略,并特别针对电子设备过时淘汰问题进行了讨论。
关键词:核电站;老化管理核电站的系统、构筑物和部件(SSC)因受腐蚀、振动及辐照等影响,性能随服役年数增加而下降,导致核电站安全裕量减小,非计划停堆和设备维修次数增加。
20世纪80年代起,世界核电大国纷纷对核电站老化管理进行了研究,对压力容器、堆内构件及安全壳内电缆的老化机理有了深入了解。
目前业界对仪控设备老化管理的认识有一定的片面性。
仪控系统特别是保护和安全系统对核电站安全可靠运行所起的作用无可替代,仪控设备老化对核电站运行经济性同样有重要影响。
我国秦山一期和大亚湾核电站投入运行都已近20年,仪控设备的老化问题日益突出。
总结消化吸收先进国家仪控设备老化管理的经验,有助于提高我国仪控设备的老化管理水平。
1仪控设备老化总体分析核电站运行环境恶劣,仪控设备尤其是现场测量元件易受温度循环、高压、高湿、振动冲击、腐蚀以及电离辐射的影响发生性能劣化。
不同仪控设备因其安装位置、所处环境以及物理特性不同,老化机理也不尽相同。
一般认为仪控设备老化包括物理老化和过时淘汰两个方面。
物理老化是指SSC的物理性能随时间或使用而发生变化的过程;过时淘汰是指物项或系统因厂商停止生产等原因而致使无法通过正常渠道采购的过程。
过时淘汰通常经历两个阶段,即初步淘汰和完全淘汰。
在初步淘汰阶段,制造商停止产品生产,但随后一段时间仍提供替代产品和维修等服务;在完全淘汰阶段,制造商全面停止与产品相关的所有技术支持和服务。
笔者重点研究仪控设备的物理老化及其管理技术,在不至于引起歧义的情况下将物理老化简称为老化。
从核电站安全分析的角度对保护系统仪表通道的老化管理进行研究。
核电站设备的可靠性与安全性分析
![核电站设备的可靠性与安全性分析](https://img.taocdn.com/s3/m/0913563526284b73f242336c1eb91a37f11132d3.png)
核电站设备的可靠性与安全性分析导言核能是当前世界上一种重要的清洁能源,核电站作为核能利用的主要方式之一,一直以来备受关注。
然而,核电站运行中的设备可靠性和安全性问题一直是人们关注的焦点。
本文旨在对核电站设备的可靠性和安全性进行分析,探讨相关因素对核电站运行的影响。
一、设备可靠性的要素设备可靠性是核电站运行中不可忽视的重要指标。
一方面,优秀可靠性可保证核电站的持续稳定发电,提高经济效益。
另一方面,设备的可靠性也直接关乎核电站的安全性。
以下为设备可靠性的主要要素。
1.1 设备质量设备质量是影响可靠性的重要因素之一。
高质量设备更具稳定性和耐久性,能够有效减少故障发生的可能性,提高设备的可靠性。
核电站应严格遵循相关质量标准和规范,采购高质量的设备,从根本上保证设备可靠性。
1.2 维护保养设备的维护保养也是保障其可靠性的重要手段。
定期的检修、保养和更新设备能够及时发现潜在问题,延长设备寿命,降低故障风险,确保核电站的正常运行。
同时,科学合理的维护计划能够提高设备的故障诊断和排除能力,降低故障对核电站运行的影响。
1.3 原材料选择核电站设备使用的原材料质量也与设备可靠性密切相关。
在材料选择上,应优先考虑高品质、抗腐蚀性能强的材料,减少因材料老化、腐蚀、疲劳等原因导致的问题,提高设备的可靠性和工作效率。
二、设备安全性的要素设备安全性是核电站运行不可或缺的要素之一,关系到人员和环境的安全。
以下为设备安全性的主要要素。
2.1 设备监测设备监测是确保核电站设备安全性的一种重要手段。
通过对设备的实时、全面的监测,能够及时发现潜在风险,进行预警和预防措施,提高设备的安全性。
监测技术的发展使得设备监测愈发精准,提高了设备的安全性和可靠性。
2.2 安全协议核电站设备安全性与操作人员的安全意识和行为密切相关。
良好的安全协议能够帮助操作人员规范操作流程、降低安全风险。
核电站应制订全面的安全协议,并定期对操作人员进行培训和考核,提高他们在设备操作过程中的安全意识和技能。
核电厂老化管理的内容范文(二篇)
![核电厂老化管理的内容范文(二篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/ffe38347f68a6529647d27284b73f242336c3134.png)
核电厂老化管理的内容范文一、引言核电厂作为一种高风险行业,需要进行全面的老化管理来确保安全和可靠运营。
老化是指设备、结构和系统随着时间的推移而逐渐变得不再能够满足其设计要求的现象。
核电厂的老化管理涉及到设备和结构的检测、评估、维护和修复等方面,并需要通过有效的管理措施来延缓老化过程,保障核电厂的长期运行。
二、老化检测和评估1. 在核电厂中,老化的设备和结构可能会导致安全事故和故障的发生,因此需要对关键设备和结构进行定期检测和评估。
这包括使用无损检测技术对主要设备和结构进行定期检查,以检测潜在的老化问题。
2. 在老化检测中,可以使用各种技术,如超声波检测、X射线检测和振动检测等,来评估设备和结构的老化情况。
通过这些检测技术,可以确定设备和结构的剩余寿命,并采取相应的维护和修复措施。
3. 在老化评估中,需要对设备和结构的老化情况进行全面的分析和评估。
这包括对设备和结构的材料状况、功能状况、结构完整性和运行寿命等方面进行评估,以确定设备和结构的使用寿命和维护需求。
三、维护和修复1. 核电厂老化管理的一个核心方面是维护和修复。
通过定期的维护工作,可以确保设备和结构的正常运行,延长其使用寿命。
维护工作包括设备和结构的清洁、润滑、调整和校准等方面。
2. 当设备和结构发生故障或老化时,需要进行修复工作。
修复工作包括设备和结构的维修和更换。
修复工作需要根据设备和结构的具体情况进行,以确保其正常运行和安全性。
3. 在维护和修复过程中,需要严格按照相关规范和标准进行操作。
维护和修复工作需要由专业人员进行,并需要记录和审查,以确保工作质量和安全性。
四、老化预防1. 除了对老化设备和结构进行检测、评估、维护和修复外,核电厂还需要通过一系列的管理措施来预防老化。
这包括定期的设备和结构检查,以发现和解决潜在的老化问题;及时更新和升级设备和结构,以适应不断变化的技术和需求;加强人员培训和管理,提高工作质量和安全性。
2. 另外,核电厂还需要建立一套完善的老化管理机制。
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核电厂仪核电厂仪控设备的可靠性及老化管理研究与实践
发表时间:2019-07-24T14:10:21.360Z 来源:《电力设备》2019年第5期作者:袁贺飞[导读] 摘要:近几年,我国经济建设发展迅速,核电厂也有很大发展。
(中国中原对外工程有限公司北京 100044)摘要:近几年,我国经济建设发展迅速,核电厂也有很大发展。
本文针对某核电站运行10年左右陆续出现的一些与模拟仪表老化相关的设备失效问题,开展一系列的仪控设备可靠性及老化管理研究和实践,并建立系统化的管理体系。
通过可靠性及老化检测、老化缓解等技术,对核电厂仪控设备进行有效的可靠性管理。
实践表明,该仪控设备可靠性及老化管理体系取得了显著成效,大大提高了仪控设备可
靠性,提升了电站的核安全水平,显著减少了停机停堆事故和发电损失,具有一定的推广价值,可以用来指导和应用于同类核电站以及常规电厂仪控设备可靠性管理。
关键词:核电厂;仪核电厂;仪控设备;可靠性;老化管理引言
目前业界对仪控设备老化管理的认识有一定的片面性。
仪控系统特别是保护和安全系统对核电站安全可靠运行所起的作用无可替代,仪控设备老化对核电站运行经济性同样有重要影响。
1仪控设备老化机理研究
1.1老化机理
仪控设备寿命与其内部所有元器件老化降质有关,最短寿命的元器件通常决定仪控设备的寿命。
元器件“老化”的实质是材料或设备的特性随时间发生变化。
大多数情况下,一个电子元器件的寿命受限于绝缘材料老化,这是由于介电强度退化。
此外,电子元器件的参数随时间发生变化,如漏电流或直流增益增大会导致这些元器件老化。
许多物理应力会导致元器件老化,如电流、电压或电阻发热是电子元件的固有现象。
外部应力,如环境温度、辐射、振动、冲击,或其他机械和化学应力都会加速元器件的老化。
高温以及温度循环也是电子元器件和电子设备老化的主要原因。
但并不是所有失效都与老化相关,也会有其他原因,如器件制造质量或设计缺陷。
①电解电容:电解电容的主要老化机理是电解液通过端盖的密封泄漏,这是一个与橡胶密封有关的特殊问题,如果橡胶性能严重降质,会形成电解液泄漏通道。
当温度为20℃时,一个典型的电解电容的老化过程可能需要10年(根据制造的工艺和材料品质,寿命有所不同),高温则可加快这个老化过程。
温度(环境)、电压和纹波是导致电解电容故障的诱导因素,会加速电解液蒸发。
电解液的流失增大了等效串连电阻,减小了电容容量,最后电容会因开路或短路而失效。
②中子通量探测器:堆芯外探测器一般根据电离原理运行,堆芯内探测器通常由含有镀铀电极的裂变室构成。
中子通量探测器的使用寿命要一般小于反应堆的寿命,探测器属于耗损部件,需要定期更换,老化机理主要与探测器的类型有关。
制造工艺也对老化机理有着重要的影响,如制造缺陷造成电离室的密封和绝缘退化,导致泄漏和中子通量测量异常。
计数器对气体质量特别敏感,若气体中存在杂质或湿度,会改变传感器的特性。
杂质有可能是传感器制造期间进入的,湿度可能是测量室泄漏引起的。
电离室探测器的退化主要与敏感涂层(例如硼)的退化有关。
敏感涂层属于耗损部件。
通常这类传感器作为源量程探测器可能具有5~8年的运行寿命,作为中间量程或功率量程探测器可能有10~20年的运行寿命。
1.2短寿命元器件和短寿命设备识别
根据国内外经验反馈及电子元器件老化机理的分析研究,结合核电厂多年老化数据收集分析,部分元器件寿命短于其所服务的整体设备设计寿命,导致整体设备提前老化失效。
根据元器件的老化效应和老化机理的认知,以及设备现场使用经验,短寿命元器件主要有熔断器、电解电容、光电耦合器、高发热电阻、可控硅、电位器、DC/DC电源模块、齐纳二极管、功率发热元器件、继电器、开关、连接器、接线端子、存储介质、电池等。
根据仪控设备的老化效应和老化机理的认知,以及设备现场使用经验,短寿命设备主要有电源、电磁阀、变压器、变送器、温度探头、开关量一次元件、核测量一次元件、电缆、散热风扇、键盘、鼠标、显示器等。
2仪控设备可靠性及老化管理方法
2.1可靠性及老化检测技术
①备件验收检测:对新到的仪控设备备件进行无损和有损检测(抽样),确定备件是否合格。
②烤机筛选检测:对即将使用到现场的仪控设备备件进行无损检测,通过关键参数测试确保现场使用的仪控设备合格。
③老化状态检测:对在线运行多年的仪控设备进行无损和有损检测,全面分析仪控设备的老化状态,评估现场仪控设备现场使用的可靠性。
④仪控设备失效分析:对失效仪控设备检测和根本原因分析。
2.2可靠性及老化管理目标与组织机构
可靠性及老化管理工作涉及范围较广,解决复杂的老化问题不仅是仪表控制部门的事,还需要核电厂多个专业的相互支持和合作。
根据核电厂设备的老化情况,应建立核电厂老化管理组织机构,并明确各自的主要责任和相互之间的关系。
其中,老化管理项目组的作用非常重要,是整个可靠性及老化管理的核心。
它负责协调各相关部门,指导核电厂仪控设备的老化识别及分级,牵头制定老化管理策略、方法、标准,指导专业部门制定老化处理计划和现场实施。
2.3老化缓解
①制定实施计划:老化缓解的首要步骤是按照仪控设备分级管理原则和老化识别的元器件和设备,结合现场具体的设备老化状态和老化热点,确定老化处理的优先顺序,制定老化处理的计划清单,以便提前准备备件、人力资源、工具、大修窗口等。
②备件和元器件、材料准备:根据老化处理计划提出备件和电子元器件采购清单,确保老化实施的备件要求。
对采购电子元器件,使用专用设备进行检测筛选。
对整体更换的新备件,更换前按照规范要求进行可靠性烤机,以筛查存在初期失效的不良备件。
③现场实施:根据识别出的短寿命元器件和短寿命设备,按照老化管理大纲和老化管理数据库的要求进行现场更换,对停产或淘汰仪控设备进行替代或改造。
2.4建立全生命周期可靠性及老化管理策略
①初期失效阶段:电子元器件在寿命初期失效率一般会比较高,失效的最大可能是最初的生产缺陷及组装和试验阶段引入的损害。
虽然生产厂家一般会做出厂检测,对一部分失效产品进行剔除,但远远达不到核电站对可靠性的要求。
因此,这个阶段核电厂仪控设备可靠性管理的重点是建立拷机及元器件筛选平台。
对分级为A或B类的重要备件进行烤机检测,以筛选存在初期失效的仪控设备。
某核电基地已经分别建立了针对继电器、熔断器、电源、核级板件、中子探测器等设备的可靠性及老化检测平台,并编写了对应的检测方法(程序)和标准。
②偶然失效阶段:这个阶段仪控设备失效率一般会比较低,但重要设备(分级为A级)的失效仍然是致命的,很可能导致重要核安全设备的不可用或停机停堆等瞬态事故。
因此,这个阶段仪控设备可靠性及老化管理的重点是:进行重要系统及设备参数检测,及时发现设备异常并采取措施;利用设备可靠性及老化检测平台对偶然失效的设备深入研究,争取发现可能的共模故障,提前采取措施;对设备分级为A1级的设备进行双冗余改造,降低设备故障的危险度。
③老化(耗损)失效阶段:这个阶段仪控设备失效率一般会大幅提高,因此仪控设备可靠性及老化管理的重点是避免设备进入这个阶段。
采用的方法是:更换识别出来的仪控设备的易老化元器件(如电解电容、光耦、DC/DC模块等);对于设备分级为A1级的设备,尽量采用整件更换的方式,以提高可靠性;对停产的备件进行反向设计,以维持整体系统改造前的正常运行;对系统进行整体改造。
结语
核电站仪控设备老化引起仪表精度降低通道响应时间增加,直接导致运行裕量降低,使核电站运行风险增加安全性减小,必须进行仪控设备有效的老化管理,以消除老化效应导致的不利影响,提高我国核电站运行的安全性、可用性和经济性,保证我国核电行业的快速发展。
参考文献
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[2]王健,邱建文,曾泽嵘.核电站电源可靠性检测系统设计[J].自动化仪表,2018,39(5):92.。