NB T 20188-2012 压水堆核电厂重要厂用水系统设计准则.pdf

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1、ICS 27. 120. 99 P 64 备案号:38378-2013 NB 中华人民共和国能源行业标准NB/T 20188一-2012压水堆核电厂重要厂用水系统设计准则Design criteria for essential service water system for pressuried water reactor nuclear power plant 2012-10-19发布2013-03-01实施国家能源局发布NB/T 20188-2012 目欠前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II l 范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 规范性引用文件.3 系统功能. . . . . . . . . . . . . . . .

3、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 系统范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 基本设计原则. 6 重要厂用水系统设计准则.2 I NB/T

4、20188-2012 II 目IJ1=1 本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位:中国核电工程有限公司。本标准主要起草人z王东海、自炜、彭超。NB/T 20188-2012 压水堆核电厂重要厂用水系统设计准则1 范围本标准规定了压水堆核电厂重要厂用水系统的设计准则。本标准适用于新建或扩建的600MWe及1000MWe级二代改进型压水堆核电机组。其他容量的压水堆核电机组重要厂用水系统可参照执行。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。凡是注明日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于

5、本文件。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 4083 核反应堆保护系统安全准则GB/T 12727 核电厂安全系统电气设备质量鉴定GB/T 13286核电厂安全级电气设备和电路独立性准则GB/T 13625 核电厂安全系统电气设备抗震鉴定GB/T 17569 压水堆核电厂物项分级NB/T 20035 压水堆核电厂工况分类NB/T 20036 核电厂能动机械设备鉴定HAF 102 (2004) 核动力厂设计安全规定HAD 102/01 核电厂设计总的安全准则HAD 102/06 核电厂反应堆安全壳系统的设计HAD 102/10 核电厂保护系统及有关设施

6、HAD 102/14 核电厂安全有关仪表和控制系统HAF J 0053 核设备抗展鉴定试验指南3 系统功能重要厂用水系统是向设备冷却水系统提供冷却的系统，使设备冷却水系统在执行安全功能和i非安全功能时可以将收集的热量通过重要厂用水系统输送到最终热阱。4 系统范围本系统由将设备冷却水系统传来的热负荷输送到最终热阱所必需的泵、阀、过滤器和管道等设备组成，执行安全功能所需要的取水构筑物、排水构筑物或冷却塔亦应视为本系统的组成部分。5 基本设计原则5. 1 重要厂用水系统的安全设计原则l NB/T 20188-2012 为满足设备冷却水系统的安全功能，重要厂用水系统应满足下述要求，以便可靠地执行预定的

7、安全功能:一一足够的能力，系统应具有足够的能力以执行其预定的功能，为了确定系统所需的性能，应考虑系统预期运行的最不利工况:一一单一故障准则，系统应设计成任何单一故障都不会妨碍执行其成其他安全系统预定的安全功一一电源及应急动力供应，应由适当的应急动力系统(交流1&直流电)为系统的触发或运行所必需的部件提供所需的应急动力:一一对外部事件和内部灾害的防护，系统应设计和l布置成，所考虑的外部事件或内部灾害(诸如管道破裂和水淹不妨碍该系统执行其预定的安全功能，特别是在设计考虑的最严重地震条件下系统或其部件的性能应得到保证:一一机械设计的安全分级、规范、标准及评估，系统应按照核安全监管部门认可的规范或标准

8、进行安全分级和设计，系统应能承受核电厂整个寿期内各种预计运行工况所导致的载荷及环境条件:一设备鉴定，设备应能在预计运行的最苛刻环境条件下运行:一一在各种工况下应能对系统的状态实施监测，并具备自动控制能力以及在主控室和辅助控制室手动控制能力:功率运行工况下应能进行定期试验、监督和I维修:一一在设计最高和最低水位条件干.系统仍具有执行安全功能的能力:一一系统的所有部件均应处于控制区内，并防止蓄意的人为破坏。5.2 系统布置要求5.2.1 布置5.2. 1. 1 重要厂用水系统的设计布置应考虑:一-管道破损后果的防护:一一内部巳射物的防护:一便于试验和检查的措施。5.2.1.2 一旦一列保护系统失效

9、或发生任何内部和(J.!_JD外部灾害(例如地震、火灾和l水淹)，安全系统的布置应能够使其维持所需最小能力。5.2. 1. 3 应考虑房间和地板的排水需求，所制订的措施应与厂址外部洪水时的最高水位相匹配。5.2.2 对管道破损后果的防护为了使构筑物、系统和l部件不受管道破损后果的影响，在设计时应考虑管道系统的布置和I管道支承件的设计。5.3 多堆核电厂的考虑事项如果重要厂用水系统的构筑物、部件供两座或更多核反应堆共同使用(如取水构筑物及设施)，则应证明能满足每一座反应堆的全部安全要求。与其他反应堆共用该系统、构筑物和l部件的一座反应堆万一发生设计基准事故，应证明其他反应堆能有秩序地停堆手11排

10、出余热。共用系统、构筑物和!部件的可靠性应与其执行的安全功能相匹配，而且对于可能引起两座或更多反应堆同时停堆的事件应给予适当考虑。6 重要厂用水系统设计准则2 NB/T 20188-2012 6. 1 独立性准则重要厂用水系统为每个机组专用。但对某些电厂，重要厂用水系统的取水设施和过滤设施可以两个机组共用，或与循环水系统共用。6.2 多重性准则6.2. 1 单一故障准则的应用重要厂用水系统是专设安全设施的支持系统，应满足单一故障准则。设备电源应做到电气冗余，应急电源由两个独立的应急柴油发电机保证。对于多重设置的设备，其实体隔离应予以特别重视。所有多重设置的设备均应布置在不同的房间内。6.2.2

11、 重要厂用水泵设置 由于重要厂用水系统是长期使用的，系统所有的泵应保持长期使用(泵的维修不应影响电厂的运行)，每台机组设两个系列(2X100%)，每个系列的泵都是双重配置(对于每台机组而言是4X100% , 除启动和机组冷停堆工况外)。每台泵应保证事故工况下所需要的流量。6. 3 灾害防护6.3.1 内部灾害重要厂用水系统应采取措施防止火灾、内部水淹、管道破裂等内部灾害及其造成的影响。6.3.2 外部灾害重要厂用水系统应采取保护措施，防止地震、水淹飞飞射物、飞机撞击、极端气象条件等外部灾害对系统的影响。6.3.3 其他危害重要厂用水系统的设施，应保证其冷却水不导致机组或相邻的其他机组受淹。重要

12、厂用水系统及其上游系统应采取防护措施，防止取水口被浮游生物等堵塞。重要厂用水系统应考虑冰冻影响。此外，重要厂山水系统还应考虑防止生物污垢阻塞，防止水泵叶轮磨损手11汽蚀以及防止人为蓄意破坏等。6.4 安全分级6.4.1 机械设备分级机械设备分级要求包括:一一承压的重要厂用水系统的机械设备属于安全3级(排放部分除外); 一一不承压的重要厂用水系统的机械设备，其安全分级根据系统和l设备设立的具体情况分为安全级手fI非安全级:-当重要厂用水系统以循环冷却方式运行时，经分析，其补给水部分可为非安全级。6.4.2 电气设备分级电气设备分级包括:一一重要厂用水系统执行安全功能的电气设备供电为1E级:3 N

13、B/T 20188-2012 一一经论证，当重要厂用水系统以循环冷却方式运行时IU重要厂用水系统补给水功能的电气设各可以为非lE级。6.4.3 抗震分类重要厂用水系统执行安全功能的设各按抗震I类设计。对于直流冷却系统中换热后的热水排放部分，如果经过论证该部分损坏不会对核电厂产生影响，可以降低抗震要求。重要厂用水系统以循环冷却方式运行时，当冷却塔储水池存储量满足6.5的要求时，其补给水部分为非抗震类。6.5 系统设计无论是在正常运行工况还是在事故工况下，机组冷却所需的水源都应确保其冷却性能要求。同时应考虑几个核电机组在同一厂址上建造时，假设其中的一个机组处于事故工况并需要同时承受厂址最不利的气象

14、条件。当冷却水源容量有限(例如只有1个水池)时，应评价并核查其容量，同时应核算其重新充满或是使用后各水源的可能性，并考虑各种不利的气象条件。当水池的容量不能被判断是否能满足恢复冷却水源期限内的冷却水用量时，其容量应被确定为满足30天的反应堆和乏燃料贮存水池的冷却用水量要求。如果设计考虑应急预案保证在事故后提供系统所需冷却水量，则可减小储水容量，但应经过论证保证不对核电厂安全产生影响。在正常运行工况，重要厂用水系统的设计水温应与每年最高第7个日平均温度的历年平均值相对应:在事故工况下，系统设计水温应与历年最高温度值相对应:且均需要考虑水体或气体最终热阱的热效应影响。系统通过过滤、投加药剂等措施防

15、止重要厂用水系统和(或)设备冷却水系统热交换器阻塞。在上述原则下，每个机组的重要厂用水系统应设置两个独立的系列，每个系列包括:一一取水设施，直流冷却方式取自海水或河水，可与其他系统共用，循环冷却方式取自冷却塔储水池:一一一取水过滤设施(包括格栅、滤网等)，需要时设置，可与其他系统共用:一一前池(根据实际需要设置); 一一水泵:一一过滤器:一一热交换器(属于设备冷却水系统); 一一排放部分(用于直流冷却方式); 一一冷却塔(用于循环冷却方式); 一一管道、阀门等附件:一一防止生物污垢阻塞系统的药剂投加口(如果需要)。重要厂用水系统的设计容量应依据设备冷却水系统各种工况下的热负荷和允许温升确定。重

16、要厂用水系统水泵参数的确定应能保证在各工况下带走设备冷却水系统的热负荷。6.6 设备设计6.6.1 概述重要厂用水系统设备的设计在事故工况下应符合下列要求:一一设备满足可运行性要求:一一安全级静态设各满足功能容量要求或完整性要求。1) 循环冷却方式指冷却水换热并经降温，再循环使用的供水系统。4 NB/T 20188-2012 6.6.2泵泵矛11泵的组合应有足够的容量和压头，以满足设备冷却水系统的所有要求，除对正常输水量要求外，还包括最小流量等要求。在整个运行范围内，对功率和转矩的要求不应超过泵驱动装置的能力。为了防止泵的机械损坏和不削弱安全功能，应提供控制装置或其他适当手段，以避免泵在低流量

17、工况下运行。设计应为设备冷却水系统泵在电厂所有设计工况下提供足够的净正吸入压头。泵的最大流量应限制在符合净正吸入压头的范围内。泵和管系应布置成在设备冷却水系统要求的整个流量和压力范围内运行时，能防止水锤和其他流动不稳定性。为保证系统运行安全性，重要厂用水泵在失去轴封水的情况下应能继续运行50h，如果在50h内恢复轴封水，水泵应能继续运行。为保证系统运行安全性，重要广用水泵在水淹联轴节情况下应能继续运行。位于设各冷却水系统热交换器之前的重要厂用水系统过滤器的过滤精度应能防止热交换器培塞。6.6.3 阀门间门应设计成能经受系统的最高压力，当电厂设计工况产生的最大可能的压差作用在整个阀门上时并在工作

18、中遭受最恶劣的环境条件下，阀门及相关的传动装置应能执行其安全功能。动力操作阀应设计成能经受它们的传动装置可能施加的最大载荷。对于电动阀，应确保执行机构的扭矩和限位开关运行正常。为了保证系统的就地手动阀和远程手动阅保持在系统运行的适当位置上，应采用行政管理措施或设置闭锁装置。至于采用哪种方式应由这些阀门状态不当的后果来确定。6.6.4 防腐蚀重要厂用水系统设备选用材质应与所输送介质的特性相适应。与腐蚀性介质接触的部分应使用耐腐蚀材料建造，或者采用阴极保护等保护方法，或者材料厚度有足够的腐蚀裕量，以在电厂整个寿期内保证系统的完整性。设计中应考虑系统中不同金属接触造成腐蚀的影响。6.6.5 设备鉴定

19、对于确保系统安全运行的能动机械设备，应按照NB/T20036进行设备鉴定。6. 7 供电要求重要厂用水系统应能使用厂外电源或独立的应急电源来执行其安全功能。供电设计应符合GB/T13286的要求。6.8 仪控要求6.8.1 在设计基准事故发生后，需要自动驱动的重要厂用水系统所有设各，应由符合HAD102/10, GB厅4083和用于核电厂安全级电气系统要求的系统来驱动。当厂外电源丧失时，需要驱动的重要厂用水系统所有设备，亦应由符合HAD102/10, GB厅4083要求的系统来自动驱动。6.8.2 控制室应有系统性能显示、泵和阀门的状态显示、必要的系统性能报警以及为在控制室内使重要厂用水系统投

20、入运行所需要的手动操作手段。在控制室外的远程停堆站安装必要的显示和手动控制，以便操作重要厂用水系统，维持安全停堆状态。5 NB/T 20188-2012 6. 8. 3 对于重要厂用水系统每个系列重要的仪表，应进行实体隔离和电气隔离，并应符合HAD102/10、HAD 102/14和JGB/T 5963的要求。对于确保重要厂用水系统每个系列安全运行所必需的重要仪表，应符合GB/T12727和GB厅13625等核电厂安全级电气物项质量鉴定和核电厂安全系统电气设备抗展鉴定的要求。6. 9接口6.9. 1 重要厂用水系统在执行其冷却功能时，应满足设备冷却水系统热负荷的相关要求。6.9.2 重要厂用水

21、系统的供电系统应满足6.7的要求，并符合6.8的有关准则，以便重要厂用水系统能执行其安全功能。6. 9. 3 测量系统应满足6.8的有关准则。如果分析后表明有足够的时间使操作人员能够采取动作，重要厂用水系统可以采用手动启动方式。6.9.4 为重要厂用水系统设备服务的通风系统的设计应满足相关法规、规范和技术规格书的要求。6.10 试验和维修要求6. 10. 1 总体要求6. 10. 1. 1 重要厂用水系统的设计应满足本标准对试验的要求和泵、阀门及相关管道在役试验的要求，还应满足电厂技术规格书和运行前试验大纲的试验要求。6. 10. 1. 2 应采取措施以便能对重要厂用水系统的完整性进行充分检查

22、，并对其可运行性进行试验。6. 10. 1. 3 试验是为了证实重要厂用水系统能够达到所需要的流量和压力。6.10. 1. 4 永久或暂时性的流量、压力测量装置的排气、疏水和l必要的连接应该满足试验的要求。系统设计应考虑试验仪器的校验。6.10.2 具体要求6. 10.2. 1 泵的性能试验措施应满足相关法规、规范和技术规格书的要求。6.10.2.2 阀门试验措施应满足相关法规、规范和技术规格刊的要求。6.10.2.3 系统设计应为测量系统的流量、压力提供措施。6.10.2.4 设备和系统运行前的水压试验应满足相关法规、规范和技术规格书的要求。设计应考虑能按有关规定定期进行在役水压试验。6.1

23、0.2.5 应提供适当的排气和疏水措施，以便允许维修所有设备。6.10.2.6 应按照进行预防性维修的要求，提供到达预防性维修设备(如泵转子)的通路。6.10.2.7 设计中应考虑在事故后的工况扎根据单一故陌准则进行有限制的维修。6 -、-一-NFON-FON Z中华人民共和同能源行业标准压水堆核电厂重要厂用水系统设计准则NB/T 20188一2012* 原子能出版社出版核工业标准化研究所发行北京海淀区骚子营1号院邮政编码:100091 电话:010-62863505 总装各部军标出版发行部印刷车间印刷版权专有不得翻印* 2013年3月第1次印刷定价30.00元2013年3月第l版印数1-200