核電廠安全系統定期試驗與監測Periodicsurveillancetestingofthesafetysystemofnuclearpowerplant2021-12-31發布2022-07-01實施國家標準化管理委員會前言 I 2規范性引用文件 3術語和定義 4總體要求 35設計要求 36定期試驗與監測大綱要求 47試驗類型和方法 58試驗間隔時間 8參考文獻 I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。本文件代替GB/T5204—2008《核電廠安全系統定期試驗與監測》,與GB/T5204—2008相比，除結構調整和編輯性改動外，主要技術變化如下：——更改了范圍中不涉及的內容(見第1章，2008年版的第1章);——增加了規范性引用文件GB/T13284.1(見第2章);除了術語“監測”(見2008年版的3.8),更改了術語“安全系統”“安全功能""通道校準""通道檢——增加了定期試驗的設計要求(見5.11、5.13、5.17、5.18、5.19),整合了部分設計要求內容(見5.5,2008年版的5.5、5.6),更改了部分設計要求的內容(見5.8、5.10、5.12、5.14、5.16、5.20,——更改了定期試驗與監測大綱基本要求相關內容(見6.1、6.1b),2008年版的6.1.1、6.1.3];——更改了定期試驗與監測大綱目標相關內容(見6.2b)、g),2008年版6.2b)、g)];——更改了響應時間驗證的相關要求(見7.1.4.2、7.1.4.3,2008年版的6.3.4.3、6.3.4.2);——增加了試驗方法的相關內容(見7.2.6);——增加了針對“模擬設備/系統”的試驗方法(見7.2.9);——增加了針對“數字化設備/系統”的試驗方法(見7.2.10);——增加了基于風險指引技術決定初始試驗間隔時間的因素(見8.5e)、f]],更改了部分因素[見——刪除了“程序的格式和文件”(見2008年版的6.6)。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由全國核儀器儀表標準化技術委員會(SAC/TC30)提出并歸口。本文件起草單位：中國核動力研究設計院、核工業標準化研究所。本文件及其所代替文件的歷次版本發布情況為：——1985年首次發布為GB/T5204—1985,1994年第一次修訂，2008年第二次修訂；——本次為第三次修訂。1核電廠安全系統定期試驗與監測本文件規定了核電廠安全系統實施定期試驗與監測的設計準則與要求。本文件適用于核電廠安全系統的定期試驗與監測的設計。本文件不涉及核電廠安全系統維修和變更后的驗證試驗。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于GB/T13284.1核電廠安全系統第1部分：設計準則GB/T13629核電廠安全系統中數字計算機的適用準則HAD003/09核電廠調試和運行期間的質量保證3術語和定義GB/T13284.1界定的以及下列術語和定義適用于本文件。安全上重要的系統，用于保證反應堆安全停堆、從堆芯排出余熱或限制預計運行事件和設計基準事為了保證設施或活動能夠預防和緩解核動力廠正常運行、預計運行瞬態和事故工況下的放射性后某一假設始發事件發生時，能完成其要求的安全功能的一組最少量的部件、組件和設備組合。注：一個安全組包括一個或多個序列。某一給定系統或設備組的名稱，它們與其他冗余系統或設備組在實體、電氣和功能上保持獨立。系統內相互連接的幾個部件發出單一輸出信號的配置。注：在單一輸出信號與來自其他通道(例如監測通道或安全驅動通道)的信號結合在一起的地方，通道就告終止。2調整通道的輸出，使之對該通道所測參數的已知值和功能測試性能具有可接受的量程和精度。定期比較冗余儀表通道的指示，以檢驗這些通道良好符合預定準則的過程。定期試驗periodictest為探測故障和檢查可運行性，按計劃的間隔時間所進行的試驗。為了檢查整個通道、序列或負載組的功能，在通道、序列或負載組的不同部分或子系統上分段進行一個序列內由一個共用電源供電的母線、變壓器、開關設備和負載的組合。確定部件或系統執行預期功能的試驗。試驗啟動testinitiation應用試驗輸入或將被試驗設備退出運行來進行試驗。試驗輸入testinput試驗結束testcompletion設備或系統試驗完成并恢復到正常工作狀態。從試驗啟動到試驗結束所經歷的時間間隔。在同一個設備或系統上進行同種試驗時，兩次試驗開始時刻之間所經歷的時間。在電廠功率運行期間，將被試驗的安全組設置成允許任一個通道或負載組能試驗、校準或維護，而不啟動安全組的保護動作的試驗方式。運行限制條件limitingconditionforoperation;LCO電廠安全運行所要求的設備最低功能能力或性能水平。34總體要求4.1安全系統的定期試驗與監測是為了實現預期的系統可用性。應注意探測設備的運行狀態是否處在規定的限值之內。規定的限值是最低的性能要求，例如，響應時間、整定值準確度，以及設計基準規定的其他性能要求。4.2安全系統應設計成在電廠運行期間和/或電廠停運期間是可試驗的。這種試驗性應允許單獨試驗各冗余通道和負載組，同時保持系統對真實信號的響應能力，或者必要時觸發被試驗通道的輸出，或者按安全要求和運行限制條件旁通某個設備。5設計要求5.1安全系統的定期試驗宜盡可能實際模擬其所要求的安全功能，能證明被試驗的物項在正常環境條件下具有執行其功能的能力。設計規定的設備鑒定已證明所選設備滿足異常環境條件(例如地震、輻射場、極端的溫度、壓力和濕度等)下運行的要求，因此，設備對異常環境的試驗不屬于定期試驗范圍。5.2試驗設備及其接口不應使冗余通道之間和冗余負載組之間喪失獨立性。在確定系統的可用性時，宜考慮為試驗目的而設置在安全系統中的設備，并且這些設備應以不影響安全功能為前提進行設置。5.3在安全系統的設計中，宜考慮試驗對電廠可用性、可維護性、運行、運行模式和運行限制條件的影響。為此在必要時可采用符合邏輯設計。5.4在選擇安全系統的所有部件時，宜考慮可試驗性。傳感器宜安裝在可接近的地方。如可行，安裝在可以就地校準的地方。在選擇驅動裝置時，宜考慮它們的狀態指示能力。5.5設計應使安全系統具有進行功能試驗的能力。功能試驗宜采用從傳感器到被驅動設備同時試驗的方法。在不能實現上述方法的地方，系統設計應提供交迭試驗的能力，例如，對儀表通道和邏輯電路及其相連的驅動裝置分開進行試驗是可接受的。按照5.5b)或5.5c)所做的設計應有文件證明：在電廠運行期間，未經試驗的被驅動設備的故障概率是可以接受的，而且在電廠停運時，可對被驅動設備進行例行試驗。在不允許觸發保護動作的地方，系統的設計應按下述方法處理。a)所有的被驅動設備及其相連的驅動裝置可以單獨試驗，或合理分成幾個組進行試驗。例如，安全殼噴淋泵的驅動裝置與安全殼噴淋閥的驅動裝置分別進行試驗。b)在試驗某設備的驅動裝置時，制止該設備運轉。例如，當應急冷卻泵電動機的斷路器轉到試驗位置時，在試驗斷路器閉合期間，泵不會被驅動。c)被驅動設備的運行需要一個以上的驅動裝置的(符合)動作時，分別對其進行試驗。例如，提供給隔離閥的壓縮空氣由兩個電磁閥符合動作來控制，對這兩個電磁閥分別進行試驗。5.6系統設計宜考慮在試驗活動的各個階段中系統、部件和人因之間的相互關系。測試點和相關的試驗裝置宜設置在便于實施定期試驗的位置。5.7試驗人員和控制室之間應設有通信手段，以確保控制室操縱員和試驗人員均知悉處于試驗之中的系統的狀態。此外，在試驗人員之間也應設有通信工具，以便他們能充分地聯絡。5.8在選擇試驗系統的類型時，宜使用自動試驗裝置。試驗裝置可以是外接式的，也可以設置在安全系統內。如果在定期試驗中采用了可編程數字計算機，不管是固定式的還是移動式的自動試驗裝置，都應符合本文件和GB/T13629的規定。5.9為試驗安全系統的電源、儀表和控制部分所做的設計應與相關的機械和流體系統的試驗條款協調一致。5.10為檢驗每個保護通道完整的觸發動作，使用擾動被測變量或替代變量的方法優先于使用模擬的信號。如果擾動被測變量或替代變量不能實現時，其他的試驗方法應有文件證明是正確的。45.11對于響應時間測量，設計中宜考慮措施以便于測試從傳感器信號接入點開始直到并包括被驅動設備在內的響應時間。5.12在可行的情況下，試驗裝置(例如試驗模塊)應在設計中一并考慮，以便進行定期試驗而不需要拆接導線，但這些試驗裝置不應干擾部件或系統的可運行性或安全功能。5.13設計中若包含了如試驗模塊或試驗插孔類似的試驗裝置，則應具備措施驗證通道或系統被試部分在系統投入運行之前已恢復功能性的連接。5.14在可行的情況下，設計中應采取措施，以防止試驗期間同時旁通冗余通道或負載組。5.15在單個的通道或負載組之中使用了冗余部件的地方，設計宜允許單獨試驗每一個部件。5.16如果取出熔斷器或斷開斷路器將導致通道或負載組的邏輯驅動，則系統宜設計成僅需要取出熔斷器或斷開斷路器就能達到試驗目的。例如，用取出通道的電源熔斷器來模擬通道失去電源所引起的驅動動作。5.17對于模/數和數/模轉換器，系統應有能力驗證其計數或比率始終在可接受數值范圍內。這在組件級實現，也可以在自動校準試驗中完成。5.18控制/保護系統應有驗證輸入功能的機制，這可在自檢或定期的手動試驗期間完成。只要不會對連接到輸入的其他功能產生不利影響，試驗宜循環進行。5.19數字化控制/保護系統應有驗證數字量輸出功能的機制，這可在自檢或定期的手動試驗期間完成。在試驗之前，宜將輸出到現場裝置的數字量輸出閉鎖或將現場裝置置于受控狀態。5.20如果安全系統的某部分不運行或被旁通，在控制室內應提供指示。出于試驗目的經常被置于旁通或不運行的系統應自動提供指示。6定期試驗與監測大綱要求6.1基本要求安全系統定期試驗與監測大綱應包括通道檢查、功能試驗、通道校準試驗、響應時間驗證和邏輯系統功能試驗。大綱應明確試驗對象、試驗條件、試驗間隔時間及試驗的驗收準則。大綱還應說明試驗的范圍和頻度與電廠安全要求相一致。大綱的設計和管理至少應滿足下列要求。a)應分別檢驗安全系統每個冗余部分的可運行性。如果這種試驗在反應堆運行期間不能實現，在電廠停運時應試驗可運行性。b)在反應堆運行期間的可運行性試驗，宜盡可能多地包括通道和負載組，并包括傳感器和驅動器，而不危及電廠的連續正常運行。如果不能完成整個通道的試驗，允許進行交迭試驗。妨礙電廠正常或安全運行的試驗應在電廠停運時進行，從而保證整個安全系統試驗的完整性。c)試驗程序應能證實試驗完成之后被試驗的設備已恢復到它的正常運行方式。d)只要有可能，試驗應在真實的或模擬的運行條件下完成，包括運行的順序。例如，柴油發電機的加載順序。這不包括對環境條件的模擬。e)試驗應按成文的并經批準的試驗程序進行。f)定期試驗與監測大綱應定期審查，以便確定它的整體有效性。g)不能僅用一次重復試驗的成功來否定失敗的試驗結果。在重復試驗之前應做出書面的評價，或進行糾正活動(例如，維護、修理或程序變更)。如有可能，應確定故障的根本原因。h)定期試驗與監測大綱應按邏輯順序編制，以便在試驗過程中能及時評價系統的所有工況，并可確定需要進一步試驗的單個部件。i)每個安全系統的定期試驗與監測大綱應設計成對有關的運行通道、系統或設備的干擾減到最小。j)每個安全系統的定期試驗與監測大綱應設計成能產生為客觀評價系統的性能與可用性所需的5數據；若可能，提供趨勢數據，確定性能退化并提供故障征兆指示。k)管理控制與質量保證的要求應符合HAD003/09的要求。1)連續性檢查可以補充功能試驗，但不應替代功能試驗。6.2大綱的目標定期試驗與監測大綱包括的程序和報告至少應達到下列目標。a)便于行政管理與監察。b)鑒別不可接受的故障率。c)通過試驗活動的正確協調，使之對整個電廠運行的干擾和安全的影響減到最小。d)保證冗余的保護通道和負載組不同時進行試驗。e)制定一個計劃表，它包括一個完整的基本試驗循環和進行試驗的狀態。f)標識被試驗的系統、通道和負載組。g)試驗宜盡可能真實地模擬正常的運行條件，在試驗過程中可要求被測系統運行。通常，諸如地震、輻射場、極端壓力、極端溫度、極端濕度等異常環境條件下的裝置試驗不在定期試驗的范圍內，因此不需要進行模擬。h)試驗間隔時間的變更應符合第8章的規定。i)制定定期試驗與監測大綱注意以下因素：1)系統故障模式與影響；2)部件故障模式；3)適用的風險可靠性與可用性分析；4)故障報告分析與其他歷史數據；5)邏輯結構；6)電廠運行計劃；7)設備鑒定文件，例如鑒定壽命類文件。7試驗類型和方法7.1試驗類型7.1.1通道檢查配有指示的通道可用下列一種或多種方法檢驗其可運行性。選擇比較的通道時，宜考慮共因故障(例如，與共用一個參考管的液位測量儀表進行比較)。a)對監測同一變量的各通道讀數進行比較(例如，對功率通道1與冗余的功率通道2和3進行比較);b)對監測同一變量、彼此具有已知關系的各通道讀數進行比較(例如，在啟堆和停堆期間，源區段和中間區段中子監測裝置都處于測量范圍時，對它們的讀數進行比較);c)對監測不同變量、而變量之間具有已知關系的各通道讀數進行比較(例如，反應堆功率和一回路冷卻劑出口溫度或蒸汽壓力)。7.1.2.1功能試驗應確保被試設備能執行其設計功能。7.1.2.2設備(系統部件)的功能試驗應包括如下一個或多個試驗。a)手動啟動設備(例如，電動機、泵、壓縮機、汽輪機和發動機)并觀察其運行狀態(例如，壓力、流6量、溫度、電壓或轉速)。試驗持續時間應足以達到其穩定運行狀態。在不允許啟動泵或其他設備的地方，可按5.5和5.20的規定進行試驗。b)手動控制閥及其他部件的電氣運行并記下它們的行程時間。當不能做閥的全行程試驗時，允許進行部分行程試驗(例如，主蒸汽截止閥、汽輪機截止閥或調節閥)或閥的控制系統試驗(例如，快速硼酸注入閥的控制電路)。如果可能，在電廠停運期間，應例行地實施全行程試驗。c)注入適當的試驗信號，以便給出一個相應的指示(例如，“等效”脫扣輸出的數值)或觸發脫扣輸出，或a)和b)。若可能，應試驗報警和脫扣功能及其他指示。7.1.2.3檢驗系統或子系統功能應包括下列試驗。a)逐個觸發驅動裝置，并觀察負載組的運行(例如，使母線低電壓繼電器動作，觀察母線的切換、負載的切除、柴油發電機的啟動和順序加載)。b)檢驗手動啟動的安全功能。在電廠運行期間不能進行這種試驗時，可在反應堆停堆期間進行c)試驗旁通的狀態和可運行性、旁通與試驗的指示以及旁通與試驗的報警電路。d)改變一個或多個參數的輸入信號水平，使之達到脫扣或計算的輸出變化，而其他變量的信號保持在正常預期值上。被改變的參數應根據設計基準事故工況和預期的運行事件來選擇。7.1.3通道校準試驗7.1.3.1通道校準試驗宜證明：隨著已知的精確輸入，通道給出所要求的模擬量輸出或狀態翻轉。此外，在模擬量的通道中，可以檢查線性度和回差。如果達到所要求的輸出，試驗是合格的。如果達不到所要求的輸出(例如，在規定的整定值上沒有出現狀態翻轉或模擬輸出超過允差),或觀察到飽和或彎曲，或要求調整增益、偏置、脫扣整定值等，則試驗不合格(調整過程是維修活動，不屬于本文件的范圍)。不符合項經維修或適當的處置之后，應重新進行通道校準驗證試驗。7.1.3.2利用在線監測技術可在電廠運行期間確定儀表通道各部分的狀態。該方法在不會對可靠性造成不利影響的情況下可作為確定儀表通道被監測部分校準頻度的輸入條件。實現連續的監測應借助如電廠計算機等方式。定期的手動試驗屬于維護或監督的范疇，其不是在線監測。通過在線監測應確保整定值計算的假設和安全分析的假設是有效的。7.1.4.1僅對安全系統或子系統進行響應時間試驗，以驗證響應時間在安全分析報告給定的限值之內。7.1.4.2響應時間試驗應針對諸如占用較多響應時間的最終驅動裝置、具有較多可動部分的斷路器以及具有響應時間可調特性的部件進行。應對修復或視為等效的部分進行評估，如果其不影響響應時間，則修復的部分可當作一個新部件或等效的部分可認為是同類部件。在規定的試驗周期內，被替換的同類部件滿足以下條件可不進行試驗：a)在系統總的響應時間中占據很短的部分；b)部件幾乎沒有可動部分；c)部件尚未老化；d)系統內不存在大量尚未進行試驗的部件。7.1.4.3在可行的情況下，宜通過單次試驗實現從傳感器輸入直到并包括被驅動設備在內的整個系統的響應時間試驗。若一次試驗不能實現整個系統的試驗時，應測量該系統各獨立部分的響應時間，并表明所有響應時間之和處在整個系統要求的限值之內。7.1.4.4為驗證整個系統的響應，試驗應提供足夠的交迭。如果不能將傳感器包括在單個的或系統的響應時間試驗之中，若可能，則傳感器可定期地從其正常安裝位置上拆下來試驗。試驗裝置宜盡可能模擬實際安裝的環境和配置。77.1.4.5如果由功能試驗、校準檢查或其他試驗驗證了安全系統設備的響應時間，即代替了響應時間試驗，則無需對所有安全有關設備進行響應時間試驗。如果能證明在例行的定期試驗期間，響應時間變化超過可接受限值所伴隨的性能變化是可探測的，則這種做法是可以接受的。7.1.4.6對于不包括傳感器在內的通道響應時間試驗，試驗設備應模擬傳感器在其所要求的整個功能范圍內的輸出。為確定整個響應時間，應同時記錄輸入和輸出狀態。試驗輸入應跨越正常脫扣的整定值，以便通道在非脫扣條件下完全復原，在脫扣條件下保證完全脫扣。7.1.4.7如果保護脫扣功能由兩個或兩個以上變量觸發動作(例如，脫扣點是由溫度、壓力和中子注量率信號計算得到的),通道的響應時間應使用每個變量產生的脫扣動作來檢驗。在試驗中，其余變量的試驗信號應設置在它們的預期運行范圍內，這樣試驗將產生保守的試驗結果。7.1.4.8如果在反應堆正常運行期間不能測量響應時間，應在反應堆停堆期間進行測量。7.1.5邏輯系統功能試驗邏輯系統功能試驗應試驗從傳感器到驅動裝置的全部邏輯部件。邏輯系統功能可以用一系列時序的、交迭的或整個系統的試驗來檢驗。7.2試驗方法7.2.1應為每個系統、設備或功能制定一個滿足本文件要求的專用試驗程序。7.2.2試驗或試驗的組合應全面檢查每個保護通道或負載組(例如，包括傳感器和最終的驅動或啟動裝置，直到連接的所有負載)。試驗期間應檢測冗余通道之間的相互作用。7.2.3試驗合格的標志：a)狀態變化有直觀而確切的預先確定的指示，例如，固態或機電的裝置運行具有相應的信號傳送/轉換(如音響報警、燈光的亮或滅，觸點或光隔離器件狀態的改變、儀表或計算機指示、電動機的啟動、閥或其他驅動器動作);b)在冗余通道中沒有觀察到任何異常結果。7.2.4通道的試驗輸入宜盡可能從靠近傳感器的位置引入。這可以用不同方法實現，例如：a)擾動被監測的變量，例如改變壓力、溫度或功率水平；b)將一個與被監測變量相同性質的替代輸入量引入傳感器，并適當地變化，例如，打開流量測量差壓計上的平衡閥，隔斷和排空到壓力測量裝置的輸入，或者將熱的或冷的流體注入被測量溫度的流體中。7.2.5當包括傳感器在內的整體檢查不能實現時(例如中子探測器),可對一個通道進行局部試驗，為此應適當地引入一個模擬的或數字的輸入，并改變試驗信號的變化范圍。試驗信號的變化范圍應保證被監測變量達到整定值時能產生保護動作。7.2.6針對各種類型的預期信號，應建立用于觸發每個通道保護動作名義整定值的允差。例如，依據設計性能或鑒定試驗數據，宜確定因觸發保護動作輸入信號變化率的不同帶來的允差。7.2.7試驗信號幅值的變化應足以驗證觸發保護動作期望的可變參數的上下限。在了解被測試通道的性能特征之后，應確定試驗信號變化的性質。設備性能的退化或故障可能影響對上升時間、幅值或其他波形特性的響應。不同性質的試驗信號有以下幾種類型。為了檢驗各種預期工況下通道的合格性能，對給定的通道或設備進行試驗，按實際需要可選用一種類型的信號，也可采用幾種類型信號的組合。a)慢變化信號。如果這種類型的信號要求保護動作，而且通過觀測或根據設備的響應(其變化已趨于允差帶的限值)表明該設備可能對慢變化的信號不會產生保護動作，那么應選用這種類型的信號。b)快變化信號。如果這種類型的信號要求保護動作，而且通過觀測或根據設備的響應(其變化已趨于允差帶的限值)表明該設備可能對快變化的信號不會產生保護動作，那么應選用這種類型8的信號。c)大變化信號。如果這種類型的信號要求保護動作，而且通過觀測或根據設備的響應(其變化已趨于允差帶的限值)表明該設備可能對相對正常值的大偏差信號不會產生保護動作(例如，出現了飽和或彎曲),那么應選用這種類型的信號。7.2.8定期試驗程序不宜要求臨時的試驗連接。為了試驗需要臨時的試驗連接、卸下熔斷器、斷開斷路器或用其他方法斷開電路時，應遵守現行的管理規程。試驗程序或管理規程應提供檢驗斷開的電路或臨時連接在試驗完成之后恢復到正常狀態的方法。7.2.9針對模擬設備/系統，試驗信號的幅值應進行變化以確定所監測的變量在達到整定值時能觸發保護動作。宜對模擬量輸入信號進行試驗以驗證參數超量程時輸入通道的狀態。模擬量輸入信號可以在自診斷期間或設備退出運行期間進行試驗，以驗證超過量程上下限的報警定值相對于預設值仍是有效的。自動校準也是一種用于檢查模擬量輸入通道的方法，這種方法通常是基于單個組件而實現，并且當任一通道超出校準范圍時將向操縱員提供報警。7.2.10針對數字化的控制/保護系統或設備，當其具備連續驗證數字化處理部分正確運行的機制且滿足如下條件時，可不再需要進行定期試驗：a)輸入接口已自動或手動地進行試驗；b)輸出接口已自動或手動地進行試驗；c)