GB T 5203-1985 核反应堆安全逻辑装置特性和检验方法.pdf

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1、UDC 62 1. 039.68 磕睡3中华人民共和国国家标准GB 5203-85 核反应堆安全逻辑装置特性和检验方法S afety logic assemblies of nuclear reactor Characteristics and test methods 1985-07-18发布1986-03-01实施rl东标3位局批准中华人民共和国国家标准核反应堆安全逻辑装置特性和检验方法GB 5203-85 * 中国标准出版社出版北京复外三里河)中国标准出版社北京印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售版权专有不得翻印* 开本880x 1230 1/16 印张1/2字数13，500

2、1986年2月第一版1986年2月第一次印刷印数1-3, 000 * 书号:15169 1 - 3529 定价。.24元* 标曰31-19引言中华人民共和国国家标准核反应堆安全逻辑装置特性和检验方法Safety logic assem blies of nuclear reactor Characteristics and test methods UDC 621.039.68 GB 5203-85 本标准等效采用国际标准IEC744 (1983) (核电站安全逻辑装置特性和检验方法。本标准提出用于反应堆保护系统的安全逻辑装置设计、制造和检验的各项原则。它应用GB4083-83 (核反应堆保护

3、系统安全准则提出的各项原则，并对这些原则的实现提出建议飞它包括验收和运行检验的规定、可靠性准则和消除外部各种影响的保护措施。它不包括安全逻辑装置内部所完成的安全逻辑功能。2 术语2. 1 置信度confidence level 一个估算的真值落人其预定间隔内的几率，通常以百分数表示。2.2动态逻辑装置dynam ic logic equipment 使用动态逻辑信号的系统装置或系统部件。2.3 动态逻辑信号dynami c logic s ignal 一个周期性变化的电压或电流，其频率与所要求的系统响应时间相一致。不同的逻辑状态与周期变化的一个或多个参数(如幅度、斜率、脉冲或交变信号的重复频率

4、或脉冲编码)的不同数值相关联。一个逻辑状态，可与这种信号的无周期变化相对应。2.4 假定始发事件postulated initiating events 假定作为设计依据的一部分井能导致预计运行事件或事故工况的那些事件(或它们的可信组合。例如z设备故障、操纵员差错、地震和它们的后果。2.5设计寿命design .life 在规定的工作条件下，设备可被证明具有满意工作特性的时间。2.6质量鉴定寿命qualified life 一个可验证的时间间隔。在此期间，安全逻辑装置满足规定工作条件下所有设计要求。2.7 工作条件operating conditions 正常运行状态和假定始发事件状态下，所预

5、期的环境、动力和信号条件。2.8 安装寿命ins talled life 从安装到永久性拆除(不再工作)的时间间隅。在此期间，安全逻辑装置须满足规定工作条件F所有设计要求。* IEC文件中提到它应用IEC出版物231A提出的各项原则飞我们改为它应用GB4083-83 (反应堆保护系统安全准则提出的各项原则，后者是我国国家标准，两者内容4致。国家栋准局1985-07-18发布1986-03-01实施GB 5203-85 2.9 使命时间mission time 个时间间隔。在这期间，安全逻辑装置必须经受住假定始发事件的条件，以达操作专设安全系统的目的。2.10 裕度margin 规定的最苛刻的工

6、作条件和定型试验条件之间的差别。这是考虑到设备生产中正常变更及确定满.意工作性能中合理误差所需要的。在确定定型试验时，提高试验等级、增加试验循环次数和延长试验时间，是其保证足够裕度的方法。2.11 公共原因故障common cause f ailure 由单一特定事件或原因造成一定数量的设备或元件不能完成它们的功能。3 安全逻辑装置的设计3. 1 保护系统的设计要求和l设计依据(超出本标准范围确立了对安全逻辑装置可靠性的要求。3.2 获得安全逻辑装置所需可靠性的方法有:ft. 元件固有的可靠性，b. 合理的逻辑结构、冗余和检验措施。3.3 安全逻辑装置的设计须遵从GB4083-833.3条所提

7、出的独立性准则。3.4 须提供检验安全逻辑装置失去动作能力的方法。3.5 安全逻辑装置的响应时间必须满足保护系统的要求，又不被抗电干扰要求所损害。3.6 每一个安全逻辑装置输出信号的状态(正常或保护动作必须被指示或提供报警措施)。重要输入信号的状态也可被指示出来。3.7 在安全逻辑装置中，逻辑结构的变化例如从四取二变到三取二)应被指示(或提供报警措施)。3.8 在规定的干扰水平情况下，安全逻辑装置必须能正常地工作。同样也应防止安全逻辑装置之间电干扰。3.9 输人和输出电路必须防止周围存在的电压对它们的影响和防止由故障后果造成的可能的电接触。3.10 若采用灭弧方法，则此方法既不能有损于安全逻辑

8、装置的转换速度，也不能使其可靠性低于允许值。3.11 在安全逻辑装置的设计中，必须考虑元件的可靠性。可靠性数据的选用须考虑现有统计数据的可适用性和不确定性(例如使用置信度。3. 12 安全逻辑装置的技术要求须根据所要求的工作条件来规定设备的安装寿命和使命时间。4 一般特性安全逻辑装置须按安全重要设备来设计和进行质量鉴定。使其经受正常和假定始发事件所产生的环境条件。环境条件包括下列参数的影响:ft. 温度，b. 压力Fc. 温度Fd. 机械振动，e. 地震pf. 辐射。4.1 冗余的安全逻辑装置应设计戚在电气上充分独立、结构上相互隔离。这是减少多故障几率达到可接受程度的必要而非充分条件。可接受程

9、度是与保护系统设计依据所2 GB 5203-85 规定可靠性要求相一致的。4.2 为了增强可维修性，频提供内部或外部方法来迅速识别安全逻辑装置和可更换组件的逻辑状态。4.3 当可更换的组件被移去时，相应系统的安全动作几率必须保持在允许值内。组件的移去必须指示出来。4.4 安全逻辑装置应能承受定型试验和产品检验。4.5 设计安全逻辑装置应使失灵的元件或组件易于识别、定位、更换、维修和调整。4.6 当需要电源保持安全逻辑装置处于安全停堆状态时，则必须提供具有适当独立性和容量的应急电源。5 用于安全逻辑装置中继电器的性能*5. 1 用于安全逻辑装置的继电器须属于连续工作制类，始动级b。5.2 必须规

10、定用于安全逻辑装置中继电器线圈的绝缘试验电压。5.3 必须规定触点的额定绝缘电压。5.4 继电器的触点容量须有安全裕度。5.5 在那些通电引起保护动作的特殊情况下，可作出对线圈连续监测或试验的规定。检验电流应是继电器最小动作电流的十分之一左右。此建议不一定适用于脉冲连续监测或监督。e 用于安全逻辑装置中固体电路的性能本章包括半导体逻辑器件和磁逻辑器件F包括动态和静态两种运行方式。对安全逻辑装置，可以利用各种方法来实现规定级别的保护，逻辑系统(静态或动态)的选择应与整个保护系统的可靠性要求相一致。通常将各种系统设计成具有最佳故障方式(故障安全)，来实现最高等级的保护。为此在运用半导体逻辑装置或磁

11、逻辑装置的动态工作方式时，r&.研究所选用逻辑装置的故障方式，以保证它们符合安全故障一般指无动态逻辑信号。冗余可用来提高安全性和(或可用性，可适用于或动态、或静态逻辑系统。静态逻辑系统的检验减少了两次维修间的平均时间，因而减少了系统中未暴露的非安全故障的存留时间。所以它能提高系统的可靠性。固体逻辑部件通常比继电器要求较低功率的信号，因此要特别注意防止由电磁辐射、静电放电、地电流或电源电压浪涌而产生的外来信号噪音。必须规定适当方法，在假定最严重干扰信号源存在的情况下，测出无误动格度。如果上述要求能满足，则电干扰不会引起元件损坏。用于安全逻辑装置的输入输出接口元件(如光电隔离器)同样须经受住假定最

12、严重电干扰在连接电缆中感应的信号而不被损坏。7 定型试验为了证明安全逻辑装置的特性满足或超过规定的性能，必须进行定型试验。部分定型试联可用理论分析来代替，但这种分析应按合格文件予以证明。7.1 安全逻辑装置的试验7. 1. 1 功能特性试验这种试验要验证下面的特性:*继电器采用国际标准IEC255-1-00 (1975) (有或无电气继电器和1EC 255 -3 (1971) (电气继电器第三部分g非定时限或定时限的单输入激励量的量度继电器。3 l GB 5阶85a 输人信与范围(逻辑O和逻辑1的容限hb. 输出信号范围(逻辑0和逻辑1的容限), C. 逻辑功能Fd. 响应时间(安全逻辑装置在

13、输人端送人信号后的规定时间内产生它的输出信号he. 输入超量程抑制，f. 输入和输出阻抗sg. 负载能力，h. 输入信号的允许特性，i. 适用的输出信号的允许特性，j. 隔离和去嗣特性(任何输人和输出对任何另外的输入和输出); k. 触点额定值交流、直流、感性和电阻性);I. 信号噪声比(相对于逻辑水平1的较低值以分贝表示)。7. 1. 2 电源试验按照规定的电源电压和频率的变化范围来试验设备的性能。7. 1. 3 检验在正常和假定始发事件条件下环境对设备的影响。应考虑下面的参数za. 温度(包括工作、存放和变化过程), b. 压力FC. 相对温度包括工作和存放hd. 振动(机械振动和地震);

14、 e. 辐射。7. 1. 4 设计寿命和使命时间必须对设备设计寿命进行鉴定，设计寿命必须与所要求的工作条件和使命时间相适应。7. 1. 5 地震试验样机(包括它的支承机构应经受地震试验。这种试验必须反映出现场安装的特点。在以上试验中，特性和环境参数的监测应是连续的，或选用一定的监测频率，以能估计出安全逻辑装置的特性。7.2 .拟定书面试验方法和步骤在进行定型试验之前，必须制定、审查和批准一个书面的试验方法和步骤。它至少包括下述两项内容z7.2.1 详细说明试验安全逻辑装置的要求和完成试验的步骤。它应包括如下的内容:a. 为了试验而把安全逻辑装置分成单元的方法，b. 各单元的功能特性的描述zC.

15、 被试单元的数目pd. 安装和连接要求Fe. 老化步骤$1 模拟工作条件Fg. 被测性能和环境变量，h. 环境、操作和测量的详细步骤Fi. 校准和调整的方法和步骤FL 检验持续时间。7.2.2 须列出在检验期间所用设备和仪器的登记表。它须包括制造厂、产品批号和相应的刻度状态，还包括za. 每个定型试验的验收标准。该标准应按相应单元的技术要求丽定;4 GB 5203-85 b. 对编制文件和试验结果的分析要求;C. 试验日期和!试验成员签字的地方;d. 审查和分析试验结果的人员签字和记录日期的地方;e. 在试验期间，对被验设备有影响而上面没有包括的测试设备，要描述其状态。7.3 对试验设备布置的

16、要求7.3.1 设备安装时应尽可能模拟预期的安装方式和位置。如用其它安装方法，必须证明其与将来实际安装方法相比不使设备的性能变好。7:3.2 试验设备要能完成所要求性能的综合试验(见7.1.1款。7.3.3 试验所用设备对所测变量的有意义的变化，应有足够的分辨能力。试验用设备要经过校准，并且要有校段文件。在以上试验中特性和l环境参数的监测应是连续的或选用一定的监测频率，以能估算安全逻辑装置的特性。7.4 工作条件7.4.1 单元设备的工作特性须在额定受控环境和动力源、参数条件下测定。7.4.2 单元设备的作特性须对每个重要环境条件、动力源、参数和(或其每个重要组合的设计范围来测定。7.5 老化

17、在设备质量鉴定期间，设备的老化是把设备置于这样的条件下，使定型试验促使揭示时间对其重要性能的影响。此外，用现场数据收集法将会获得寿命特性的数据信息。此项工作亦可用统计方法来实现。另外，自然老化的单元可以用于假定始发事件的检验。建议采用下面的老化方法，这些方法可与现在文献上所介绍的外推法结合使用za. 具有循环性工作的安全逻辑装置可以利用加速频率来老化。但这种加速不能产生正常速度下不存在的影响。b. 当充分了解老化过程对故障机理影响的物理、化学规律时，可用加速老化方法(如高温。7.6 试验顺序定型试验须按规定的顺序进行，这个顺序是书面试验步骤的一部分。它应证明在假定始发事件期间及其前后，设备能完

18、成规定的功能。建议采用下面的顺序:a. 随机地选择样品Fb. 目测检查;C. 实验安排，d. 要IJ度校验ze. 正常条件下工作(包括预热); f. 所有设计范围内的极端情况下运行(不包括假定始发事件和这事件之后); . g. 老化，h. 在最恶劣的环境下运行(假定始发事件); i. 假定始发事件发生后，正常运行的校核;j. 书写试验报告。8 产品检验为了证明工厂里传产的安全逻辑装置与定型试验的产品完全一致，建议抽适当数量的样品进行产品检验。8.1 采购的元件和部件的检验的畸|。回国。GB 5203-85 所有采购的元件和部件应是被鉴定过的设备中所要求的型号。需代用时，必须有质量鉴定文件为依据

19、。外购件应考虑制造过和、质量保证程序和与设备运行所期望的特性之间的差别。为了尽量减少不合格元件造成的公共原因故障，建议从每一批产品所用元件中，取适当数量进行检验。取样的多少取决于质量保证等级。检验技术要求可限定在与元件使用要求相联系的重要特性上(如推动级的扇出)。对每一批产品的某些样品，应检验其功能特性与工作环境的相一致。8.2 应对安全逻辑装置的检验a. 目测检查Fb. 焊接、绕接和其他连接方法的检查FC. 机械公差的检验zd. 功能检验。可以规定设备的预热时间。可根据情况在一定数目的样品中进行下面的试验，以便发现产品中的公共原因故障za. 环境影响Fb. 电干扰的兼容性FC. 电源的影响，

20、d. 与运行条件和规定性能相关的其他参数的影响。8.3 组装机柜的检验对每个机柜都应进行下面的检验za. 电干扰的兼容性zb. 功能检验可用自动设备进行，至少要检验为识别导致不安全故障所必需的所有输入和输出组A 口。C. 通风或其他冷却措施正确工作的检查zd. 为了检查输入与输出端子间和端子与机壳|间的绝缘，要在一定数目的端子上作统计检验。按技术要求选择检查的数目。e. 试样机柜要做机械振动和地震特性试验，也可用独立单元部件的适当检验来证明。现场检验就位后重复8.3条部分规定检验，以证明安全逻辑装置在运输和安装中没有损坏。应参照GB5204一85(核反应堆保护系统定期试验和监测进行有关检验。9 附加说明:本标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会提出。本标准由核工业部第一研究设计院负责起草。本标准主要起草人李洪才、蒋滨森、刘国发。Jnm n叫2翻白得卜不如*Mm 有专z仅号版书0.24元* 标目31-19定价s