NB T 20026-2014 核电厂安全重要仪表和控制系统总体要求.pdf
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1、啕. ICS 27.120.20 F 83 备案号:47830-2015 F、1主中华人民共和国能源行业标准NB/T 20026-2014 代替阳/T20026-2010 核电厂安全重要仪表和控制系统总体要求General requirements for instrumentation and control systems important to safety in nuclear power plants 2014 - 10 -15发布2015 - 03 -01实施国家能源局发布NB/T 20026-2014 目次前言. . . . . . . . . . . . . . . . .
2、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 引言.VI 1 范围. 2 规范性引用文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 术语和定义.2 4 缩略语. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 5 总的I配安全生命周期. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 5.1 概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 5.2 由电厂安全设计基准导出I配要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 5.3 输出文档. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.4 1航总体结构设计和I配功能分配. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.5 总计划的制定.20 5.6 输出文挡.24 6 系统安全生命周期.,.25 6. 1 概述.25
5、 6.2 要求.25 6.3 系统计划制定.37 6.4 输出文档.41 6.5 系统质量鉴定.46 7 总的集成和调试.49 7.1 概述.49 7.2 目标要求.49 7.3 输出文档.50 8 总的运行和维护.50 8.1 概述.50 8.2 目标要求.50 8.3 输出文档.,.四附录A(资料性附录)核电的基本安全问题. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 附录B(资料性附录)功能分类和系统分级.54 附录C(资料性附录)定性防御CCF的方法.58 附录D(资料性附录)IEC 61508与本标准和核应
6、用领域标准的关系.62 附录E(资料性附录)本标准规范性引用文件中国际文件与我国文件的对应关系.69 参考文献.70 I NB/T 20026-2014 图1本标准的整体结构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . VII 囤2基于计算机的系统中硬件与软件的典型关系. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 图3系统故障、随机故障与系统性缺陷之间的关系. . . . . . . . . .
7、 . . . . . . . . . . . . . . 10 图4总的I&C安全生命周期与单个I&C系统安全生命周期之间的关系. . . . . . . . . . . . . 13 图5系统安全生命周期.26 图6系统质量鉴定计划中与产品和电厂特定应用有关的主要内容.47圈B.1 I&C功能与I&C系统之间的关系.55图C.1I&C系统安全组的功能分配示例.58表1总的I&C安全生命周期概况.四表2I&C系统级别与I&C功能类别之间的关系.四表3系统安全生命周期的概要.27 表且1I&C系统典型的分级.57 表D.1 IEC 61508. 1与本标准之间的对应关系.63表D.2IEC 61
8、508.2与本标准之间的对应关系.65表D.3IEC 61508.4某些重要术语与本标准和核应用领域定义之间的对院关系.67表E.1 本标准规范性引用文件中国际文件与在国文件的对应关系.69II NB/T 20026-2014 前本标准按照GB厅1.1-2009给出的规则起草。本标准使用重新起草法修改采用IEC61513:2011 囚-且|囚丈二队C 8 出一1.级系统特性要求和设备族的质量鉴定的要F二工赠与l圄例不同的战C设备族口口ono实现同一安全纽功能的I&C系统2D-二说明zFA 与A类相关的功能的范围FA1-FA2 将FA功能分解为两组多样性功能Fx 作为备用实现的、凡的功能的相关子
9、组FA一一.FA1-FA2 *见表4见表5图C.lI&C系统安全组的功能分配示例58 NB/T 20026-2014 设备的特性要求和质量鉴定的要求,例如,对环境的鲁棒性和软件的鲁棒性,可通过选择适当的设备族得到。对系统的要求集中关注设计措施,例如,系统结构的故障容错,以及为保证功能特性正确采取的设计过程V&V的充分性。图C.l给出安全组功能分配I&C系统的一些例子,这些例子反映满足可靠性要求的不同设计策略。这些策略的选择基于对CCF不同防御措施的有效性分析。FA1-FA2 :这个安全组的范围包括两个功能多样性的A类功能FA1lFA2。对这种情况,CCF分析需要证明,采用功能多样性可以提供对C
10、CF的有效防御。因此,这两个功能可采用由同一设备族构成的独立的1级系统实现。FA-Fx:这个安全组的范围包括一个主要的A类功能FA1和一个附加的B或C类功能,Fx作为备用手段。在这个情况下,CCF分析应证明,采用设备多样性才能对关注的CCF提供充分的防御。FA功能分配给一个1级系统,而Fx功能则采用由不同设备族构成的2级系统实现,以提供设备的多样性。FBl一FB:这个安全组的范围包括两个功能多样性的B类功能FB1和FB0 CCF分析应证明,采用设备多样性和功能多样性才能对关注的CCF提供充分的防御。FB1功能分配给一个l级系统,而FB功能则采用由不同设备族构成的2级系统实现,以提供设备的多样性
11、。FC1和lFc的情况类似前L面的例子。C.2 安全组对CCF敏感度的例子以下是儿种典型情况z示例1: 安全组由一个具有3个相同冗余通道的系统组成,实现中白旧单一保护功能A去全驱动CCF 可能的起网可能的防御可能性:(H)=高;(M)=中;(L)=低有效性!(H) =j苟;(M)=中;(L)=低一一应用功能A的需求规格书的a个错误(H)技术规格书的独在验证(M)一一应用软件规格书或开发中的缺陷或系统软件模块中的缺陷(M)o3个通道中类似的信号传播可能引发的失效(对1级系统为(L)1级系统开发(M)一-IH厂危害造成3个通道硬件同时发生故障实体独立性、电气独立性(H)-3取2表决故障(或通道采取
12、的其他动作)1级系统开发(H);可靠的经验反馈(标准模式)(H) -59 NB/T 2002&一.2014示例2:传感器的3个通道qb $ 安全组由一个具有3个冗余通道的系统组成,实现单一囚保护功能A.这3个通道采用公共的需求规格书和不同的软件实现(单元P,Q,R)动作组合-咽=萨r属骨怕-旧-噜-吗占CCF可能的起因可能的防御可能性:(H)=高;(M)=中:(L)=低有效性:(H)=高;(M)=中I(L)=低一一应用功能A的需求规格书的一个错误(H)同例l-一一应用软件规格书或开发巾的缺陷或系统软件模块中1级系统开发(M)的缺陷(M)o3个通道中类似的信号传播可能引发缺点g多种软件实现的故障
13、(L)一一一一电厂危害造成3个通道硬件同时发生故障同例1一-3取2表决故障(或通道采取的其他动作)|司倒l示倒3:保护传感器控制室中的予严控制安全组由一个两通道系统组成,这两个通道工作方式不同,但执行同一保护动作。软件A使用模块软件B使用模块M. N M. N 假设操纵员拥有足够的反应时间和信息表决保护功能控制逻辑操作.kT一一一一安全驱动CCF潜在的起国可能的防御可能性:(H)=高:(M)=巾;(L)=低有效性:(H)=高;(M)=中;(L)=低一一两个功能的需求规格书的个错误(H)由功能多样性提供防御(自动:于动)(H) 一一应用软件规格书或开发中的缺陆,或公用系统软件1级系统开发(H)模
14、块M.N中的缺陷(对异步操作为(L)。一一电f危害造成两个通道硬件同时发生故障同例1一-3取2表决故障(或通道采取的其他动作)手动控制操作在表决器的下捞起作用(H)60 NB/T 2002&-2014 示倒4:传感器P传感器Q传感器R控制由由自通迫使用不同传感器和驱动器,但使用类似的硬件控制P控制Q控制RCCF潜在的起间可能的防御可能性:(H=商:(M)=中zL)=低有敬性z但F高;(M)=中;(L)=低一-3个功能的需求规格书的-个错误(H)功能多样性印,Q, R)提供防御(H)一一应用软件规格书或开发中的缺陷,或公用系统软件完全独立的硬件模块M,N巾的缺陷(对异步操作为(L)o11级系统开
15、发(H)信号传播不同(L)一一电厂危害造成系统通道硬件同时蚀障同倒l一-3取2表决故障(或通道采取的其他动作)手动控制操作在表决器的下游起作用(H)示例5:W系统传感器Y系统传感器1 T i 停堆检测的3安全组由分布;在两个不同系统中的多样性保护功能W停堆检测的3和Y组成(多样性的硬件和系统软件可能有某些类似性,取2表决取2表决例如,口J能有类似的算法、类似的定时特性、类似的文肉、公共设计开发人员)L一r 安全驱动W安全驱动Y反应堆停雄或安全动作CCF潜在的起阿可能的防御可能性z阴)=高;(M)=中;(L)=低有效性;(H)=高1(M)=中;(L)=低一一所有功能需求规格书一个错误咱)功能多样
16、性(W.y)提供防御(H)一一应用软件规格书或开发中的缺陷,或公用系统软件模块M.N中的缺陷(对异步操作为(L)。完全独恒的硬件信LJ轨迹(变化)不同的(L)1级系统开发(H)某些类似信号轨迹变化)的时能性一-电厂危害在系统通道的硬件巾|司时发生的故障!司J1 -一两个安全驱动动作放障(L)不同(多样)的驱动系统(H)61 NB/T 20026- -2014 附录D(资料性附录IEC 61508与本标准和核应用领域标准的关系D.1 概述本附录比较本标准与IEC61508-1:2010, IEC 61508-2:2010和IEC61508-4:2010异同。因为IEC61508的第3,第5,第6
17、和第7部分超出本标准的范围,所以未加考虑。例如,IEC 61508的第3部分关于软件的内容由NB厅20054-2011考虑。本附录包括4章z-0.2,确定本标准与IEC61508在范围和概念方面的主要差异:-0.3,本标准与IEC61508-1(总体要求)的比较:一-0.4,本标准与IEC61508-2 (系统方面的比较:一-D.5,本标准与IEC61508-4 (定义)的比较。缩略语E尼川PESElectricallectronicIProgramming electronic system EUC Equipment under control SIL Safety integrity l
18、evel 0.2 范围和概念的比较首先考虑两项标准在范围方面的某些重要差别。电气/电子/可编程电子系统被控设备安全完整性等级IEC 61508讨论的系统可以是采用电气、电子或可编程电子等任何一项技术的系统,而本标准,尽管包括的体系结构要求原则上对这3项技术都适用,但主要关注的是基于计算机的系统。IEC 61508指的是一般意义上的安全有关系统,而本标准指的是安全重要系统,按IAEA的实践安全重要即对核安全重要。注2通常采取的做法是,核电厂中执行传统安全功能(如,关注人员安全,设备保护,化学危害,工艺能量危害)的I&C系统的设计采用以基本安全标准IEC61508的要求为基础的国际或国内标准。a)
19、 总的安全生命周期的范围IEC 61508的总的安全生命周期包含被控设备的安全设计所涉及的全部系统,包括I&C系统(E厄lPE)、其他技术的系统和降低外部风险的设施。本标准不专门讨论电厂安全分析,也不规定对从安全分析产生的性能和可靠性要求进行充分性评定的方法。核领域电J.安全设计的实践是依据专门的IAEA原则、IEC准则和国家法规来执行,这超出了本标准的范围。电f设计基准规定了PIEs及其发展过程、电J的纵深防御概念、用于提供防御的功能类别。但本标准规定了电J设计基准和安全分析应给I&C开发者提供必要的输入信息,用于指导后续的I&C系统设计。62 b) 总的安全确认和(或)评定本标准要求,对每
20、个分布的安全重要功能的总的验证和确认,并记录在总的集成和调试报告中。在核领域,该报告关于安全充分性的评定在许可证审批程序的框架内加以控制。c) I&C系统和I&C结构NB/T 20026-2014 本标准中的I&C系统等同于IEC61508中的凹EIPE系统。在本标准中,系统结构(见第5章规定了许多执行安全豆耍功能的单个系统,每个系统具有规定级别和独立性要求。在第6章,对其中每一个单个系统规定了独特的安全生命周期。在IEC61508中,分解为多个系统的工作在第2部分描述。应记住这个差别以避免误解。d) 安全完整性等级和分级IEC 61508按系统需要提供的风险降低水平,来划分CB系统所要求的安
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