单一故障准则在核电非安全级仪控系统的应用

介绍了当前单一故障准则在核电厂非安全级仪控系统中应用现状,分析了几例典型的单一设备故障造成的电站停机、停堆或降功率的事件案例,阐明了将单一故障准则应用于核电厂非安全仪控系统中的关键设备的保护与控制的必要性。应用典型单一故障模式分析方法,准确定位了核电厂非安全级仪控系统中存在的隐患点,并提出了改进方案。

单一故障准则在核电厂止回阀安全性分析中的应用

对核电厂中发生的几起止回阀失效案例进行了分析,阐述了"基于概率风险分析目标对止回阀相关设计应用单一故障准则"的论点。

基于可靠性的一种单一故障准则分析方法

根据传统确定论的单一故障准则分析方法,所有应对DBC2~4的安全组合都应采用冗余设计,过于保守,经济性较差,悖离了三代核电厂简化设计的要求。鉴于设计工况分类的严重性与其发生频率呈单调递减的特性,本文通过概率论方法研究出一种基于可靠性的单一故障准则设计要求,并在反应堆换料水池和乏燃料水池的冷却和处理系统(RFT)中按此进行设计,很好地满足了单一故障准则设计要求,同时提高了经济性。上述研究表明,采用基于可靠性的单一故障准则分析方法,与传统的确定论对于单一故障准则的设计要求符合性很好,简化了系统,降低了工程造价且更接近实际安全设计需要,对于"华龙一号"走向国际市场奠定了基础。

单一故障准则在AP1000核电站环形起重机中的实现

详细介绍了AP1000核电站环形起重机的工作环境、结构组成和性能要求,结合其结构特征分析了单一故障准则的具体实现方法,证明了其在保证核安全目标中发挥的作用,对其他类起重设备的安全设计具有一定的指导意义。

单一故障准则在消防规范可靠性条款理解和使用中的应用

在消防设计中利用单一故障准则可以更好地掌握消防规范中关于系统可靠性的部分要求,更灵活地将规范要求应用在实际设计中。通过实例给出了部分规范条文在单一故障原则下的表述,为理解、应用、完善规范的可靠性要求,检验设计是否达到规范要求提供一种方法。

核电站反应堆保护系统防共因故障设计研究

共因故障是进行核电站保护系统设计时需重点关注的风险。为了使保护系统设计能避免共因故障的发生或减轻共因故障的后果,分析了共因故障的产生原因,并对国际法规、标准的相关要求进行了研究,总结出为应对共因故障所应遵循的设计准则。最后,设计了可防止共因故障的典型反应堆保护系统架构。该保护系统架构所采用的纵深防御和多样性设计手段可作为今后核电站保护系统设计的参考。

乏燃料水池冷却的工况分类和安全评价原则研究

确保乏燃料水池内燃料组件的充分冷却是核动力厂设计中要考虑的一个重要问题,新的核安全导则针对确定论分析及燃料装卸和贮存系统设计,要求考虑与乏燃料水池相关的核动力厂状态,包括正常运行、预计运行事件、设计基准事故和设计扩展工况。本文根据我国核安全导则和美国国家标准对于乏燃料水池相关假设始发事件的要求,并参考国内工程实践,给出了针对乏燃料水池冷却应考虑的工况分类。此外,通过调研分析以及根据单一故障准则应用的范畴和例外条款,对乏燃料水池冷却相关工况的温度限值准则和单一故障假设提出建议和指导。

某核电厂主泵振动监测系统的通讯优化

主泵是核电厂反应堆的重要设备之一,主泵的稳定运行是反应堆能够持续工作的前提条件,而主泵振动监测系统则直观地反应出主泵的实时运行状态,是运行人员监测核电厂运行状态的重要参数指标。针对某核电厂主泵振动监测系统设计文件与现场实际安装的偏差项进行合理优化,以满足主泵振动数据的正确传输,提高机组运行的安全性及可靠性。

非安全级DCS控制柜I/O卡件供电及通信设计优化

由于分布式控制系统(DCS)卡件供电及通信方式配置不合理,存在单块输入/输出(I/O)卡件底座故障导致同一列下游卡件同时故障,进而导致机组非计划停堆或面临大瞬态的问题。创新性地对核电厂DCS控制柜I/O卡件供电及通信方式进行了研究。结合硬件属性,全面分析了当前设计下对后续机组安全、稳定运行产生的不利影响,并对同行核电厂不同DCS平台I/O卡件供电及通信设计开展调查。从可靠性和可维护性角度,针对性地提出优化方案,并成功对170台控制柜完成优化改造。该研究有效规避了机组商运后的大量技术改造和验证工作,提高了机组商运后运行的安全性、稳定性和经济性。

DCS分布式处理单元及其散热风扇供电设计优化

分布式处理单元是DCS系统中最重要的组成部分,其供电可靠性的设计直接影响到DCS系统的安全稳定运行。主要分析了某核电厂1、2号机组非安全级DCS控制柜内分布式处理单元与散热风扇不满足单一故障准则,并结合现场项目建设进展,通过对目前控制柜内分布式处理单元及散热风扇供电设计进行分析,从可靠性、机组安全性和经济性角度对原有设计提出优化方案,并推动该方案在1、2号机组完成改造实现,为后续核电机组DCS系统提供参考和借鉴。

压水堆核电厂余热排出系统设计中一些安全问题的探讨

针对法国900MW压水堆核电厂余热排出系统的设计,探讨了其存在的一些安全问题及其设计改进方案。并指出余热排出系统在事故缓解中的重要性。

核电站数字化保护系统设计研究

保护系统是核电站中保证核电安全的重要系统,采用数字化技术设计保护系统已成为当前的主流。核安全法规、标准对保护系统设计提出了单一故障、冗余性、独立性等设计准则。基于这些设计准则,应用当前成熟的DCS控制技术及点对点、环网等通信技术,设计了适用于M310堆型的保护系统的原型系统,该原型系统除应用数字化技术外,还设计了可以防止数字化系统软件共因故障影响的模拟控制装置,实现保护功能的多样性控制。通过分析表明该系统符合纵深防御和多样性要求,且满足单一故障准则。

核电厂建造阶段DCS冗余I/O信号通道分配审查及优化

分布式控制系统(DCS)已在核电行业内广泛应用。由于输入/输出(I/O)卡件通道分配原则不明确、DCS供货商对核电厂工艺设计理解不到位等因素,国内核电厂已出现多起由于单一输入/输出卡件故障导致的机组非停或者大瞬态。国内某核电厂采用我国自主研发的第三代核电华龙一号技术,当前正处于土建施工和DCS详细设计集成阶段。电厂技术团队依托在核电厂工艺系统设计和运维的丰富经验,在国内核电项目首次开展建造阶段的参与重要控制/保护冗余DCS信号I/O通道专项审查优化工作,避免了同行电站商运后大量改造,有效提高了核电厂的安全性和经济性。

“华龙一号”应急给水系统热工水力分析

福岛核电站事故后,同时随着国内外三代核电技术的发展,国内自主研发的“华龙一号”堆型成为国内核电发展的重要革新之路。应急给水系统为重要专设安全系统之一,在事故后缓解事故后果,将核电站带到安全状态起着至关重要的作用。通过单一故障准则分析识别出“华龙一号”应急给水系统在事故缓解中最恶劣的运行工况,并通过FLOWMASTER热工水力软件对该系统方案的设计和运行工况进行了数值验证,对系统关键参数进行了敏感性分析。分析结论表明:“华龙一号”的应急给水系统方案满足三代核电机组的安全要求;限流孔板孔径和给水流量呈线性变化的关系,“华龙一号”机组适用的孔板孔径为17.0~20.0 mm;“华龙一号”机组适用的调节阀小档开度区间为30%~45%,以及在调节阀同步调节时的流量调节敏感区域为0~50%,不同步调节时的流量调节敏感区域为20%~60%。

核电站数字化反应堆保护系统旁通设计研究

在核电站整个寿期内,旁通是保证数字化反应堆保护系统在运行、维修和试验过程中满足可靠性目标和单一故障准则,保持安全重要构筑物、系统和部件执行安全功能的能力,确保电站安全正常运行的重要手段。本文通过对法规标准进行研究,筛选出旁通设计应遵循的原则,并以CPR1000堆型数字化反应堆保护系统需求为基础,通过在运核电站的实施方案分析,总结出旁通的设计原则和规范,可为后续新建或改造项目提供参考。

核电厂DCS系统运行维护管理策略研讨

随着三代核电厂在国内的发展,全数字化仪控系统(DCS)在核电的应用已成为三代核电的一个基本特征。为保障核电机组在生命周期中各个环节和阶段的安全稳定,本文从机组的安全性和经济性两个方面,分析识别DCS系统整体可靠性提高的主要贡献因素。同时,根据核电工艺系统的要求和DCS的特点,明确提出在非安全级DCS中,对重要控制保护信号适用单一故障准则,从而避免机组过度依赖提高单一部件可靠性的习惯性理念。

核电厂汽轮机温度监测系统合理性分析及改进

针对方家山核电厂汽轮机监测系统温度测量相关传感器的接线和信号分布方式进行了深入分析,发现了原设计存在的单一故障隐患,并基于单一故障准则对停机轴承金属温度监测信号分布方式重新合理设计,介绍的内容有助于类似问题的借鉴与解决。

基于核废料搬运的数控起重机实现

大量低、中放核废料需要依靠起重机进行搬运、码垛、填埋等作业,适合于核废料搬运工况的起重机应满足许多特殊功能和技术要求。由于目前国内尚未制定专门的技术标准或规范,在役核废料起重机类型和技术参差不齐,不能完全满足安全可靠使用的要求。因此,有必要从技术角度分析和探讨如何更好地实现核废料数控起重机。文中通过参考相关资料和工程实际设计经验,指出了核废料数控起重机的设计原则,从机构设计、冗余技术、精度实现、智能控制等方面进行讨论和分析,提出了核废料数控起重机关键技术的解决思路和实现方案。该方案可作为未来新项目设计开发或存量起重机改造的参考,对核废料起重机技术标准和规范的编制具有一定参考价值。

汽轮机发电机停机信号逻辑优化的分析与实施

汽轮机、发电机是核电厂的核心部件,为使机组安全运行,设计了多重保护。但目前关于汽轮机、发电机停机信号的设计存在以下缺陷:部分停机信号不满足单一故障准则的设计要求,部分停机信号冗余与另外停机信号作用重复,所有停机信号没有单一故障报警信息。通过本文,详细介绍汽轮机发电机停机信号逻辑优化的必要性,可行性,安全性。

核电厂DCS系统运行维护管理策略研讨

通过分析核电厂全数字化仪表控制系统(DCS)对机组稳定运行的影响因素和实际案例,针对核电厂非安全级DCS提出满足单一故障准则的需求,针对核电机组不同运行工况和状态提出单点关键敏感(SPV)设备动态管理的理念,同时阐述了DCS可在线维修能力的必要性,为核电厂DCS的运行维护和管理提供借鉴。