1、道BICS 27.120.20 F 69 国家标准国不日=l:I工/、民华人中GB/T 29308-2012 核电厂安全重要仪表和控制系统老化管理要求, 咱Management requirement of ageing of instrumentation and control systems important to safety for nuclear power plants (lEC 62342: 2007 ,Nuclear power plants-Instrumentation and control systems important to safety-Management
2、 of ageing , MOD) 司 2013-06-01实施2012-12-31发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检亵总局中国国家标准化管理委员会r队/悔叫GB/T 29308-2012 目次前言.皿1 范围2 规范性引用文件-3 术语和定义4 老化管理的范围和安全目标.3 5 老化管理要求.4 6 认识I&.C的老化现象.5 7 应对老化效应的要求8 老化控制要求.10 9 组织机构.附录A(资料性附录)本标准与IEC62342: 2007相比的结构变化情况附录B(资料性附录)表征I&.C老化现象以及获取核电厂I&.C部件老化管理数据的指导15附录C(资料性附录)核电厂所选I&.C部
3、件老化管理的实例.18 附录D(资料性附录)I&.C老化管理的测试和监督技术实例.24 参考文献.28 I G/T 29308-2012 目IJ=i 本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准使用重新起草法修改采用IEC62342: 2007(核电厂安全重要仪表和控制系统老化管理机本标准与IEC62342: 2007相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本标准与IEC62342: 2007 的章条编号对照一览表。本标准与IEC62342: 2007的技术性差异及其原因如下:一一增加了HAF003的引用(见第2章); 一一删除4条标准文本中没有出现的术语和定义3.1、3.9、3.
4、13和3.18;一一增加2条术语和定义(本文中3.2、3.3); 一一删除第4章背景资料，使标准更简洁;一一删除第5章中的表1，使标准更简洁。本标准由国防科技工业局提出。本标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会(SAC/TC30)归口。本标准起草单位z北京广利核系统工程有限公司、大亚湾核电运营管理有限责任公司、上海核工程研究设计院。本标准主要起草人:龙戚、孟广国、吕秀红、马蜀、汪世清、丁俊超、马志才、顾申杰、毕道伟。E G/T 29308-2012 1 范围核电厂安全重要仪表和控制系统老化管理要求本标准规定了核电厂安全重要仪表和控制o&C)系统及相关设备的老化管理的原则、技术要求和建议。本标准适
5、用于各种类型的核电厂。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。NB/T 20026-2010 核电厂安全重要仪表和控制系统总要求(lEC61513:2001 ,IDT) HAF 003 核电厂质量保证安全规定3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1 老化ageing 构筑物、系统或部件的特征随时间或使用逐渐变化的过程。注:降质是由于部件材料内在的物理机理产生的，并且与I&C设备设计、组装和功能特性有关。它受设备周围环境和设备运行产生的应力的影响。3.2
6、 老化降质ageing degradation 构筑物、系统或部件的物理特性，因老化机理的作用，在贮存或运行条件下随时间或使用而产生的逐渐降质，结果可能削弱了它们实施预期功能的能力。3.3 老化管理ageing management 为使构筑物、系统和设备的老化降质控制在可接受限值内的建造、运行和维修活动。3.4 校准calibration 在规定的条件下，确定测量仪表或测量系统的指示值，或实物量具，或参考物质所表示的值与相应标准规定值之间关系的一组操作。GB/T 4960.6-2008 ,3.4. 42J 3.5 通道channel 系统内相互连接的部件发出单一输出信号的配置。在单一输出信号
7、与来自其他通道(例如监测或安全驱动通道)的信号结合在一起的地方，通道就告终止。1 GB/T 29308-2012 GB/T 4960. 6-2008 ,4. 1. 30J 3.6 交叉校准cross-calibration 冗余仪表(例如温度传感器)的显示相互比较的过程，以确定异常的传感器，这作为验证刻度或识别刻度变化的一种手段。IEC 62385: 2007 ，定义3.6J3. 7 在迭问段时间内所涉及的预测性维修predictive maintenance 根据观察到的状况而决定的连续或间断进行的预防性维修，以监测、诊断或预测构筑物、系统或部件的条件指标。这类维修的结果应表明当前和未来的功
8、能能力或计划维修的性质和时间表。注:也称为基于状态的维修。IAEA安全术语，2007J3.14 预防性维修preventive maintenance 探测、排除或缓解使用中的构筑物、系统或部件降质的活动，以便通过把降质和故障控制在可接受的水平来维持或延长其使用寿命。2 注1:预防维修可以是定期维修、计划维修或预测性维修。注2:与纠正维修相对。GB/T 29308-2012 IAEA安全术语，2007J3. 15 鉴定寿命qualified Iife 一个构筑物、系统或部件通过试验、分析或经验已证明其能够在特定运行工况下在验收准则范围内运行，同时保持在设计基准事故或地震条件下能够履行其安全功能
9、的时间。IAEA安全术语，2007J3. 16 晌应时间response time 从被测量发生阶跃变化到输出信号第一次达到其最终值的某一给定百分数(通常取90%)时所经历的时间。GB/T 4960.6-2008,3.2. 22J 3. 17 趋势分析trending analysis 为构成仪表通道或部件的历史记录获得仪表数据随时间变化的过程(例如校准)，或与冗余仪表作比较(例如交叉校准或比较)以确定性能是否己受到影响的过程。3. 18 升级upgrading 以运行经验和新工艺、新材料的可用性为基础，对设备在设计或功能性提升方面进行的改进。这包括选用更耐老化的材料，重新配置以提高可靠性，甚
10、至重新布置设备和增加新的功能。4 老化管理的范围和安全目标4. 1 概述本标准中的老化指构筑物、系统或部件随时间或使用而逐渐变化的过程。老化涉及实体老化过程和由于知识和技术的演变以及准则和标准的相关变化而过时的技术老化过程。4.2 实体老化的管理实体老化指构筑物、系统或部件由于物理、化学和(或)生物过程发生的老化。本标准针对核电厂仪表和控制(1&0系统和相关设备实体老化的管理提供了策略、技术要求和建议，并且还以资料性附录的形式给出了验证r&.c设备正确运行可用的试验方法、程序和技术，目的是防止老化降质对核电厂的安全、可用性和可靠性造成有害的影响。4.3 技术老化的管理考虑到实体老化会对核电厂的
11、安全产生直接后果，本标准将老化管理的重点放在r&.c系统的实体老化管理方面，因此在所有的细节方面并不涉及技术老化的影响。但值得注意的是，实际上老化管理的总计划必然会涉及技术老化，技术老化已成为很多r&.c科研开发的生命周期(从设计到运行维修、更换和升级改造)中的主要问题。4.4 安全目标本标准确定的最低要求其目的在于保证能够识别r&.c老化对核电厂安全造成的任何潜在的影响，并保证采取了适当行动，以证明核电厂的安全性不会被削弱。3 GB/T 29308-2012 5 老化管理要求5.1 -般要求本章给出的要求及建议用于确立I&.C老化管理必需的方法和实践过程。5.2 方法应确立一套适当的I&.C
12、老化管理方法，对所有与核电厂长期运行策略相关以及相互影响的问题进行安全评估。应识别I&.C老化对核电厂安全的潜在影响，并采取适当的行动证明核电厂安全不会被削弱。应保持I&.C的鉴定状态。另外，在评估老化机理对设备或部件的影响时应同时考虑za) 正常运行工况下可能导致故障的老化机理;b) 事故工况下(包括地震和设计基准事故条件下)可能导致故障的老化机理。应识别影响安全的与I&.C老化有关的参数(例如刻度漂移，响应时间性能变差);应确立为验证I&.C设备的性能而采用的数据采集手段和方法。宜定期地获取、分析I&.C的性能数据，并与验收标准进行比较。由于完全确定老化机理十分困难，因此建立有效的信息反馈
13、系统以利于使用核电厂和其他工业领域的经验很重要;而且，宜通过监查来控制信息源的质量。采用的方法宜考虑维持核电厂可用性和安全所需的功能需求、材料性能、设备供货以及人力资源可预见的发展情况。老化管理的基本方法宜包含下列三个概念上迭代的步骤:a) 认识老化现象，识别对I&.C的(潜在的)影响。可通过研究、运行经验以及其他来源来理解老化现象(见第6章)。b) 在考虑运行特性和分析风险的过程中，评估这些效应对核电厂的特殊影响，选择I&.C设备和部件，分析核电厂运行条件，评估老化降质(见第7章)。c) 实施必要的缓解行动来抵消老化效应的影响，规定明确的I&.C老化管理方法，例如改进的试验和维修，确立老化控
14、制程序，制定修改和更换策略(见第8章)。由于I&.C设备对核电厂安全的重要性，实践中老化管理应优先考虑。这可根据对老化的敏感性、运行工况以及故障对其所属系统安全的影响，通过筛选I&.C设备和部件来完成。不论是作为识别老化的设备进行的初步(一次性)评估的一部分还是作为更换设备前的持续长期的行动，核电厂和I&.C设备的状态监测都是必要的。I&.C老化管理的手段包括既有布置，设计、维修、监督性试验等规定，这些措施的适当性应当加以验证。还可能需要规定对I&.C老化管理的辅助措施，例如改进的维修，特定的老化控制程序、修改和更换策略。5.3 过程在老化管理过程中应执行5.2给出的方法。I&.C的实体老化管
15、理过程包括以下活动:识别特性随时间发生变化的设备零部件，对这些设备零部件进行必要的测试和监督，以及采取纠正或缓解措施，以保证可靠性、设备性能，在适用的情况下还要保证其鉴定寿命。这些可构成处理老化问题的具体行动计划，构成对现有(短期或长期的)维修活动的验证，或两者的综合。图1表示一个I&.C老化管理过程的几个阶段。4 6 认识I&C的老化现象6. 1 一般要求确立和定义老化管理过程的范围并形成一致意见第1章电第4章)图1I&C设备和系统老化管理过程的流程圄GB/T 29308-2012 为了识别老化现象并将老化机理、产生原因以及对I&.C部件、设备和系统造成的潜在的或已被证实的影响联系起来，宜对
16、可能的老化现象的特征进行描述。随着来自核电厂运行以及外部信息源(例5 GB/T 29308-2012 如，研发、实践经验)经验的积累，应对该老化现象的描述清单定期地进行更新。在接近I&.C部件寿期末时，I&.C设备或系统的部件故障率会增大(参见附录C的可靠性浴盆曲线中的耗损故障期)。此时的故障率在统计上不可预测，设备不再可靠，应力影响会明显促成过早老化。因此，随着I&.C老化现象的发展宜强化测试和监督。6.2 导致老化的应力应力源于设备的制造、贮存以及使用前或使用中的运行工况。应力产生耗损引起的失效，并引发老化机理，产生老化效应。应力有两种类型za) 外应力，不论设备处于运行还是关停状态，均存
17、在于设备的周围环境中。典型的实例包括温度、湿度、辐射、电和振动。这些应力的强度可能会随外部事件(气候变化、核电厂事件、各种危害、放电、电磁场等)和位置的不同发生变化。b) 内应力，源自设备或系统的运行。实例有因电或机械载荷产生的内部发热，由机械或电气冲击产生的物理应力、振动以及由设备运行产生的部件的电气或机械耗损(例如触点)。电气或电子设备的老化降质是设备承受应力的持续时间、范围和强度综合作用的结果。单一应力引起的老化降质通常表现为一种简单的涉及应力强度和时间的关系;而一种以上应力组合引起的老化降质可超过各个效应的总和。6.3 老化机理和老化效应宜通过分析构成I&.C设备的各种材料和部件在单独
18、经受外部和内部应力时的行为，确定设备对老化机理以及老化效应的敏感度。附录B提供的指导用于描述核电厂中I&.C老化现象的特征和获取老化管理数据，列出了有代表性的老化机理及其对不同的I&.C设备族的影响。在特定的时间、特定的使用环境中，并不是所有的老化机理都会在设备中产生显著的老化效应。7 应对老化效应的要求7. 1 老化效应的鉴别本章提出的要求用于评估老化对I&.C设备作用的特定影响，评估考虑了设备运行特性并分析了潜在的风险。宜在老化管理过程中考虑下列要求:确定需老化评估的I&.C部件;一一评估I&.C设备的老化降质;一一一老化应力;一-设计功能与鉴定;一一监督试验和维修要求z一一资源支持;一一
19、文件要求。7.2 确定需老化评估的I&C部件7.2. 1 一般要求应选择易受老化影响且其故障会显著影响其所属系统安全的I&.C设备和部件，来进行老化降质的评估，并将其包含在老化管理大纲中。选择过程宜考虑:一一识别其故障会对安全系统造成严重后果的部件;一一识别安全有关部件清单中可能对老化机理敏感的部件见第6章)。6 GB/T 29308-2012 对老化敏感的I&C部件的例子有温度和压力传感器例如电阻温度探测器(RTD)，热电偶，压力、液位和流量变送器、电缆和连接件、中子探测器、电子卡件、压力信号传输管线(脉冲管)。7.2.2 I&C功能、系统和设备的识别应编制一份清单，列出对核电厂安全起作用的
20、所有的I&C功能、系统和设备。设备边界从工艺系统的接口部件(取源部件、传感器)J驱动系统。7.2.3 I&C设备和部件的细目分类应将对核电厂安全功能起作用的I&C系统和设备的清单再往下细分为组成设备的物项或零部件的一览表，便于分析老化机理的影响。在这种情况下宜考虑z一一结构材料;一一类型(型号、制造商等); 一一环境防护等级;一一运行和环境条件及位置;使用时间和规定的运行寿命;一一鉴定要求;故障史。7.2.4 失效分析应在一组运行条件下就设备或零部件的故障对安全功能的影响进行分析。应考虑由于老化机理引发的失效和故障模式。开始的时候宜将所有部件均看作是对老化敏感的，直到得出否定结论。值得注意的是
21、可能包含有因协同效应产生的老化。失效分析中宜考虑下列因素z某些部件特定的老化降质可能会导致不安全的或未发现的失效模式;老化降质可能引起与正常运行或事故工况鉴定规范不符合的情况;一一老化对通常不被视为I&C部件的结构材料的影响(例如焊接接头和绝缘护套的性能降质); 一一不应由于物项具有冗余和多样性设置而遗漏对其作进一步的评估，因为老化降质有可能导致共因故障;一-I&C设备的设计及其技术数据，以确认在选择和安装部件时采取了正确的措施，避免过早的损坏和故障(例如，标称误用，安装有误，通风不充分等)。7.2.5 老化敏感部件的识别应确立对老化敏感的设备或部件清单，见第6章。附录B对描述I&C老化现象的
22、特征给予了指导。应通过对老化机理相关数据的评估获得该清单。宜在考虑运行经验、专门知识、试验(见第8章)以及对核电厂工况的理论分析过程中识别可能的或实际的老化机理。考虑的设备和部件包括由组成对核电厂安全起作用的I&C系统和设备再细分出来的所有物项(7.2.3);在确定设备或部件对老化的敏感性时宜考虑以下几点:a) 存在可能导致应力并诱发老化机理的环境条件的特定区域(7.4.2);b) 可能导致应力并诱发老化机理的设备功能状态(7.4.3);c) 设备设计、失效分析(7.2.4)和环境防护等级;d) 试验或维修活动(预防性的和纠正性的)通常在设备上进行，以减轻老化机理的影响(第8章)或确认其后果;
23、e) 包含有预定寿期的部件的设备(设计技术规范或鉴定要求给出的hf) 可能受老化影响的资源支持(7.7)。7 GB/T 29308-2012 7.3 评估I&C设备的老化降质7.4.2 对老化起作用的外应力在确定对I&.C设备的老化起作用的外应力时宜考虑下列因素zu 环境条件，根据设备在核电厂内所处的位置确定;b) 与安装位置或与运行和维修要求有关的特有的应力(热源、辐射源附近，以及为了维修或试验，频繁的拆装); c) 每个I&.C设备电源的品质。7.4.3 对老化起作用的内应力在确定对I&.C设备的老化起作用的内应力时应考虑下列因素z8 GB/T 29308-一2012a) 与I&.C设备功
24、能相关并与老化机理相关联的运行工况参数(压力、温度、辐射、湿度、振动等); b) 操作频度;c) 可能由设备或系统运行可能引起的内应力(例如，机械触点动作的次数，通电发热等); d) I&.C设备及其技术数据的检查，以确认在安装和维修期间采取了正确的预防措施，以保证其规定的运行，并避免过早的损坏和故障例如，标称误用，安装有误，通风不充分等)。7.4.4 应力史和不安全的工况在确定影响I&.C部件老化的应力史(随时间)时应考虑下列因素:根据生产制造日期、安装日期以及开始运行的日期确定的设备使用时间和运转周期;一一估计的每个使用周期内运行的次机一一-更换前指定的寿命。宜对影响I&.C设备的任何运行
25、条件的变更进行评价，因为它们对降质的速率有影响。这种变更可以是明显的阶跃变化，或是在一段时期内逐渐发生的。一一与特定位置相关的环境条件随着时间发生变化是可能的。要考虑诸如在附近安装新的或附加的设备、采暖和通风设备的变更、核电厂运行模式的变更，这些因素都要考虑。一一宜考虑核电厂瞬态和I&.C辅助系统失效的状态导致环境条件和运行工况发生重大的临时变化(极端工艺过程、电源浪涌、H&.V丧失、过热、极端气候。一一一可能需要评价的某些维修状态(大修、修改、针对技术规格书的限值进行的非常规测试)。该分析中宜包括备件的贮存史，包括在核电厂接收之前的。7.5 设计功能与鉴定7.5. 1 设备技术规格书和鉴定原
26、型设备是为在特殊的运行条件下的运行指定的，并按其规定的功能通过试验或分析鉴定。为了确定老化影响是否比最初预期的更为严重，应对照实际的运行条件核查设备的技术规格书和鉴定报告。7.5.2 对鉴定假设的影晌老化评估的主要目的之一是验证设备鉴定的结果持续有效，而设备鉴定可能并未包括设备性能随老化而降质的假设。应根据老化评估发现的问题对设备鉴定进行审查。7.5.3 老化模型的适用性宜就所报告的装置中部件的降质情况定期核查可能己在鉴定的老化顺序期间使用的老化加速定律(例如，阿伦纽斯理论)的适用性。该经验反馈有助于确定加速老化模型的置信水平以及修改设备鉴定寿命的必要性。7.6 监督试验和维修要求7.6. 1
27、 维修和监督试验程序对于按照7.2的要求选择的设备应确定并定期实施相关的维修和监督试验程序。7.6.2 来自运行和维修研究的老化证据应核查设备故障和修理、例行维修和定期试验的记录，确定是否有证据证明存在有因老化的性能降质情况。7.6.3 样晶试验如果其他来源没有适当的数据可用，应指定特定的样品试验。9 GB/T 29308-2012 7.7 资源支持应确定与对安全重要且对老化敏感的设备和系统的运行和维修相关的其他资源。这些可包括:a) 人员的技能资源;b) 文件资源;c) 测试和校准工具;d) 趋势信息(例如绝缘电阻测试结果、响应时间、信息等hd 从其他核电厂获得的经验。a) 定期的测量和试验
28、。可验证I&.C设备的性能(响应时间、校准等)，还可验证发生老化后部件特性的所有变化(传感器、变送器等)。测量的目的是确认老化尚未导致部件出现不可接受的降质。如果不能测量I&.C部件的准确性能，宜进行保守的评估，确定部件性能是否可接受。应按适当的时间间隔进行定期测量(每个循环中一次，例如在正常运行期间、热备用条件下，启动或关停期间，或当核电厂处于冷停堆时的换料停堆期间)。b) 更换部件。c) 通过优化维修程序，改变设备运行或周围环境条件，或采取行动将设备性能恢复到验收准则的范围内，来控制和减缓老化过程。d) 对因老化已表明开始降质或偏离技术规格书要求的部件实施较为频繁的试验。e) 功能特性的调
29、整(重新校准，改变整定值等)，以考虑可接受的老化降质。可靠性分析和性能数据的趋势分析。注:特性的改变主要涉及系统的模拟量部件，例如传感器、电缆、放大器和变送器。10 GB/T 29308-2012 附录C和附录D给出了可用于验证性能和评估I&.C设备老化状态的检测技术的实例。9 组织机构9. 1 一般要求本章给出了关于老化管理过程的组织机构的要求，包括确定长期策略、I&.C生命周期、质量控制和报告。9.2 老化管理的组织机构老化管理过程的组织机构应保证充分覆盖所有的安全方面。老化管理过程宜包括若干连续的行动，典型的由下列行动组成z一一更新现行的维修大纲;制定修理或更换的方法;一一执行核电厂和设
30、备的监督;一一收集和分析数据;一一启动新的研发工作。应协调不同组织机构的活动，这些组织机构对老化管理行动具有其特定的和互补的作用。活动涉及中心管理部门，设计人员、采购、现场作业、供货商、维修部门、操作人员等。老化管理过程的不同行动将影响由这些团体实施的各种不同的活动。典型的是z一一运行的维修，通过适当的修理或更换，实现核电厂设备的持续更新，保持I&.C部件的可靠性;一一非常规维修，重大修理或更换的计划和预测;大修和(或)定期安全评审，产生正式的证据，证明在指定的时期内(例如十年)实现了适当的老化管理;一一电厂寿期计划，协调未来研究和开发的策略;管理人力资源，预测未来对受过充分培训的人员的需求。
31、9.3 确定长期运行策略及I&.C的生命周期宜确定核电厂的长期运行策略，确立相应的I&.C生命周期管理策略。应确立安全有关的I&.C老化管理的对象和目标。在首先考虑安全时，核电厂管理者的老化管理策略也需重视经济风险评估和资产管理。元论管理者选择哪一种老化管理策略，都应证明适当地解决了安全问题。如果选择不对I&.C进行更新改造，则需要考虑的安全问题应包括潜在的风险。这可能会要求进一步研究可能存在的老化机理及其影响，分析假设的因老化效应或技术老化导致的状态。如果选择对I&.C进行更新改造，则应执行许可证申请过程。对于新建的或改建的核电厂，I&.C的初步设计和生命周期的规定均宜考虑老化问题。9.4
32、负责长期维修I&C设备的组织机构宜由与安全、经济和技术层面相关的核电厂管理人员制定长期维修策略。针对不同的I&.C设备采用的长期维修策略宜与根据老化评估确定的缓解和监督行动相适应。组织机构宜考虑za) 与设备制造商的关系;b) 组建维修团队;c) 配备相同种类成套设备的核电厂数量;11 GB/T 29308-2012 d) 核电厂管理者在技术维修作业中的作用;e) 维修工作的外包程度。长期监督策略宜包括za) 与系统集成商和原始设备制造商的合同规定;b) 监督制造商持续供货的能力;c) 监督部件的报废(软件和硬件hd) 备件库存要求;的经济分析(报废的成本和(或)导致核电厂不可利用的成本)。9
33、.5 质量保证本标准的要求建立在具备一个与HAF003的要求一致的质量保证大纲的基础上，该大纲作为核电厂项目的组成部分对各项基本活动提供控制。宜将NB/T20026一2010的要求用于确立质量保证大纲以及所有的相关活动，以实现并验证老化管理过程要达到的质量。9.6 报告宜用报告的形式将老化管理过程完整地形成文件，该报告描述了组织机构、方法以及老化控制程序各阶段的结果，归纳历史的测试数据和分析报告，并对将要采取的减轻老化过程后果的行动提出明确建议。应提供符合本标准所有安全相关要求的证明文件。可要求向核安全监管部门提交I&C老化管理的证明，用于许可证申请、定期安全评审、核电厂延寿或特殊情况下的设备
34、定期再鉴定。应对形成文件的、按照7.2的要求所选的I&C设备和部件相关信息的数据库进行维护。宜在该数据库中对获取的老化机理及其对设备影响的内容进行协调。12 GB/T 29308-2012 附录A(资料性附录)本标准与IEC62342: 2007相比的结构变化情况本标准与IEC62342: 2007相比在结构上有较多调整，具体章条编号对照情况见表A.lo表A.1本标准与IEC62342: 2007的章条编号对照情况本标准的章条编号对应的IEC62342: 2007的章条编号1 1 1. 1 1. 2 1. 3 3.1 3.2 3. 2 3.3 3.4 3.3 3.5 3.4 3.6 3.5 3
35、.7 3.6 3.8 3.7 3.9 3.8 3. 10 3.10 3.11 3.11 3.12 3.12 3.13 3.14 3.14 3.15 3.15 3.16 3.16 3.17 3.17 3.19 3.18 3.20 3.1、3.9、3.13、3.184 4.1 4.2 1. 1 4.3 1. 2 4.4 1. 3 4 13 GB/T 29308-2012 表A.1 (续)本标准的章条编号对应的IEC62342: 2007的章条编号附录A附录B附录AB.1 A.1 B.2 A. 2 B. 2. 1-B. 2. 5 A. 2.1-A. 2. 5 B.3 人3B.3.1 B.3.2 A.
36、 3.1 B.3.3 人3.2B.3.4 A. 3. 3 附录C附录BC.1 C.2 B.1 C. 2. 1-C. 2. 4 B. 1. 1-B. 1. 4 C. 3 B.2 C. 3. 1-C. 3. 2 B. 2. 1-B. 2. 2 C.4 B. 3 C.5 B.4 C. 5. 1-C. 5. 3 B. 4. 1-B. 4. 3 C.6 B.5 附录D附录CD.1-D.8 C.1-C.8 14 GB/T 29308-2012 附录B(资料性附录)表征I&C老化现象以及获取核电厂I&C部件老化管理数据的指导B.1 应力因子、老化机理以及老化对不同的I&C设备的影晌的实例应力因子、老化机理以
37、及老化对不同的I&.C设备的影响的实例如下:g) 、，h 虽然这对于大多数消费品影响不大，但对核电厂安全装置(基于微处理器的)用的元器件的类型宜给予特别关注。p) 电子电路的反复触发可能使局部温度和EMI达到峰值，导致个别元件状态降质。B.2 老化管理数据B. 2.1 基准数据基准数据给出了老化管理的基本参考点。它描述的是部件和系统的竣工状态以及就位后最初的性能。除此之外，性能监测的基准数据例如温度和压力传感器的响应时间测试数据非常重要。基准数据很少以便于和运行以及维修数据或与诊断测试结果相关联的方式贮存。通常需要利用来自各种原始资料的信息将这些数据按照适当的格式进行汇编。这些原始资料包括设计
38、规范、制造商的GB/T 29308-2012 技术规格书、技术手册、采购单、设备鉴定报告，验收测试记录，安装和调试记录，测试和性能测量报告以及安全分析报告。B.2.2 运行记录运行记录可以提供有关整个使用寿期内影响部件应力的历史数据。理想情况下，数据应包括的信息涉及核电厂工况和瞬态、周围环境条件、可用性和(或)可利用率图表。和基准数据一样，该信息通常可利用，但构成方式不一定便于分析。B.2.3 试验和维修记录检测和维修记录应包括日常维修活动、故障和修理、例行的功能和校准核查以及响应时间测量的记录。对于基于计算机的设备，还可能包括自诊断数据。如与适当的模型结合起来，试验和维修记录可用于评估与使用
39、年限相关的降质程度，预测未来的发展趋势。B.2.4 未记录的数据理想情况下，设备历史记录要含有评估所需的全部信息，但实际上不可能做到。对设备作定期维修的富有经验的维修人员有可能了解设备或运行环境的历史发展趋势。这些有价值的数据通常并未记录，容易丢失。宜采取措施，通过访谈和其他方法找回这些未记录的数据并重新进行整理。形成的维修记录表宜含有评论和观测资料记录。某些个人掌握许多老的I&.C设备的信息，由于他们退休或其他原因，这些信息在某个阶段不可获取，其中许多信息不可避免会丢失。要想把这些信息从个人手里完整收集回来不现实，这种情况下实际可行的做法是与掌握信息的人员沟通，以确定za) I&.C设备当前
40、的问题和可能的根本原因pb) 预期的设备性能或可靠性问题;c) 很难提炼总结的具有一次性特征的历史问题。已有确定的方法来收集这类信息。这些方法通常为核电厂工作人员定义了结构化的问题系列。值得注意的是，沟通并不宜仅限于对维修人员;运行人员、工程人员同样也掌握有有价值的见解和信息。B.2.5 其他数据资源老化评估不宜限于本地数据。也要寻求其他来源的资料，包括其他核电厂、用户的报告和其他工业领域的研究计划。B.3 测试和监督B. 3.1 一般要求下面给出的I&.C设备的测试、监督、诊断或维修活动的实例，以识别由于老化和其他效应导致的性能降质。B.3.2 现场测试近年来，新的测试和维修技术可以提供有价
41、值的数据供I&.C设备老化管理使用(参见附录C和附录D)。利用数字测试设备、可以进行自动化数据趋势分析，以便确认因老化或其他效应导致的性能劣化。新的分析工具例如可以在基于个人计算机的测试设备上实现的神经网络、人工智能，模式识别，可以分析数据并解释结果，识别设备性能上发生的微小变化，并提醒操纵员发生了重大问题或早期故障。16 GB/T 29308-2012 应用实例包括仪表通道的在线校准验证;采用回路电流阶跃响应法(LCSR)对热电阻(RTD)和热电偶(TC)进行现场响应时间测试;采用噪声分析技术对压力变送器的响应时间的在线测量;电缆和连接件的现场测试;在线探测压力传感传输管线的堵塞和空泡;温度
42、传感器和应变仪对固体物质附着情况的远距离测试。附录C给出了更多信息。B.3.3 状态监测， / / / / /二- / 17 GB/T 29308-2012 附录C(资料性附录)核电厂所选I&C部件老化管理的实例C. 1 一般要求本附录是基于国际原子能机构(IAEA)的一篇关于核电厂I&.C设备老化管理的报告:TECDOC-1147 (2000年6月)。该报告选择了一些老化管理重要的I&.C设备，然后给出了管理这些设备老化可采用的过程的实例。本附录中给出了该IAEA报告的概要以及核电厂I&.C设备老化的一些补充信息。C.2 电子和电气设备的老化管理C. 2.1 老化效应高温以及温度的周期变化是
43、电子设备和电路老化的主要原因。制造商利用这些效应加速老化，促使不合格的物项发生早期失效，以便在出货前将这样的物项剔除。针对电子元件的失效率普遍使用的浴盆曲线(见图C.D被用于表达关于设备使用寿命的三个阶段的理念:一一早期失效阶段(老炼h一一正常使用阶段;寿期末阶段(耗损)。故障率与时间的关系曲线早期失效阶段故障率正常使用阶段(低故障率时间圄C.1 电子部件失效率的浴盆特性曲线在产品测试期间制造商经常利用早期失效阶段，以提供可靠产品。否则这些故障会在试运行或早期运行阶段显现出来。运行的后两个阶段则直接与老化有关。在正常使用阶段，电子元件的可靠性有公认的模型和参数可用。而在寿期末就没有可比较的公认
44、模型了。其实，已知类似应用中相同部件之间有明显不同的寿期，因此，寿期末模型往往是与具体应用相关。倘若考虑中的特定设备的性能和运行工况有充分的历史数据可用，则可以开发估计寿期未的经验模型。在制定老化管理策略时，有一些与电子部件有关的特殊机理宜予考虑:一一过电压;18 一一启动或电源上电次数;一一静电放电。G/T 29308-2012 下述条款描述了一些电子部件的老化管理程序。但在考虑各个物项之前，重要的是要意识到初步设计质量不佳会对设备的老化产生显著影响。设计缺陷的实例包括:一一为很少操作的旋转开关选择了不正确的触点材料，这样触点可能氧化并使正确功能中止;一继电器的触点材料选择不正确，低电流可能
45、使触点上的氧化物逐步累积，导致电阻增大而可能失效;-一一非能动或能动设备额定功率的技术规格不适当;一一设备通风或冷却性能差。C.2.2 电解电窑的老化管理电解电容的主要老化机理是电解液通过端盖的密封泄露。这是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。温度为20.C时，一个典型的电解电容的老化过程可能需要10年，高温下则可加快这个老化过程。增加对新型密封材料的使用降低了发生该问题的程度，但许多老的元件仍在使用，所以仍会发生这种类型的故障。电解液的流失增大了等效串连电阻(ESR)，减小了电容容量。最后电容会因开路或短路而失效。该失效可能是灾难性的，失效的后果会因电
46、容在电路中的使用方式不同而不同。ESR的增大提高了内部温度，并且又因温度升高导致ESR增大，从而可能引起热失控，最终使元件损坏。如果发生电解液泄漏，应立即更换电容。可以采用多种措施避免电解液流失的后果，例如:定期更换;如果发现第一次故障，更换所有类似的元器件;使用额定温度比要求更高的装置;一一定期测试和(或)监测元器件和插件、泄漏电流、电容容量值、ESR和功率因数。这可包括以最大的额定温度和额定电压对抽样元器件进行耐久性试验;测量元器件的温度z测量电源的纹波电流。限制电解电容的保存期限，只要可能，宜使用新的部件。C.2.3 蟠断器的老化管理当电路加电时，其初始瞬变电流可能是额定电流的34倍。慢
47、熔式熔断器不会因这样的短时瞬变而熔断，但熔断器的材料会通过汽化而损失掉。熔断器材料损失的累积会降低熔断器的额定值，以致在使用后期出现假故障。由于设备的寿期与启动次数有关，唯一有效的老化管理技术是预防性维修。预防性维修可以是有条件的维修;如果发生第一次熔断器的假故障，就将一套设备的所有熔断器更换掉。在发生随机故障时，普遍的错误做法是提高熔断器的额定值。事实上该故障可能与使用年限有关，而提高熔断器的额定值会使熔断器提供的保护降低。应避免这种做法。C.2.4 继电器的老化管理下面是一个标准电磁继电器的三个元件，有可能是继电器易于老化的薄弱环节z一一线圈;一一触点;一一附件，例如触点簧片、插头、底座、时间延迟装置。继电器线圈的老化是发生在连续加电的继电器上的主要问题。因线圈或相关元件可能产生过多的热使线圈烧毁，或使继电器中的元件或临近的其他元件受到有害的影响(例如，潦料的化学损坏污染触点，或使元件尺寸改变)。热可导致气囊式延时继电器中的膜片脆化，使设定值发生漂移。继电器的触点可能因下列4个主要机理发生老化:一一常开触点(NO)的氧化，或因触电材料不适合于实际负载而产生触点氧化。该问题与电流过GB/T 29308-2012 低或过高均有关;一一由于过电流(可能因转换电感负载引起)，使触点发生烧结或烧蚀;一一化学浸蚀，例如继电器使用的高含硫量的橡胶元件
