EJ T 1176-2005 研究堆老化管理.pdf
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1、ICS 27. 120. 10 F 61 备案号:15842-2005中华人民共和国核行业标准EJ/T 1176-2005 研究堆老化管理Management。fresearch react。rageing EE-E-EE tltEEEE-EEEE EE -EE- EE-Ea-Ea- EEBEEE宁t剧町川剧刷刷刷剧”1iEE-EnU EttEUUUUUnU MMMMMM啤啤EEnu-attEUUUnu ummmm闹闹啤啤町TIAEE配配剧内u”HMMMFD EEU八U门门川川川币们UUUUUuf飞EEIEE- EI-Ef -EE 2005一04-11发布2005一07一01实施国防科学技术工
2、业委员会发布EJ/T 1176-2005 目次前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . II I范围.1 2规范性引用文件.1 3术语和定义.1 4老化和研究堆的安全要求.1 5老化效应和老化管理活动.2 6老化效应的探测和评价.3 7老化效应的预防和缓解措施.5 8老化设施继续运行准则.6 附录A(资料性附录)各种
3、运行条件对老化的影响.7 附录B(资料性附录)根据安全重要性和更换难易程度对典型物项的分类.10 附录C(资料性附录)老化数据收集调查表.13 表A.1 正常运行条件对老化的影响.7 表A.2预计运行事件对老化的影响.8 表A.3 环境条件对老化的影响.8 表A.4非物理条件对老化的影响.8 表B.1 典型物项的安全重要性、更换难易程度以及老化机理.9 I EJ/T 1176-2005 II 刚昌本标准修改采用IAEA-TEOOC-792:1995研究堆老化管理(英文版)。本标准与IAEA-TEDOC-792:1995相比,主要有以下改变:a)增加规范性引用文件一章:b)增加共因故障的影响问题
4、:c)标准格式按GJB6000一2001的要求,作了编辑性修改和文字加工。本标准的附录A、附录B、附录C为资料性附录。本标准由中国核工业集团公司提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位z核工业标准化研究所。本标准主要起草人:高丽艳。EJ.IT 1176-2005 研究堆老化管理1 范围本标准规定了研究堆老化效应的探测和评价、老化放应的预防和缓解措施以及老化设施继续运行准则。本标准适用于研究堆,包括反应堆堆芯、实验装置,以及反应堆厂址内与反应堆成实验装置有关的其他设施。2 规范性引用文件F列文件中的条款通过本际准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包
5、含勘误的内容或修汀版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。HAD202/03 研究堆的应用和修改3 术语和定义下列术语和走义适用于本际准。3. 1 老化ageing 主化是陶筑物、系统或部件随着时间或使用,其特性逐渐发生改变的总过程。在正常使用条件下,老化过程最终导致材料性能下降司这些使用条件包括正常运行和预计运行事件,不包括假想事故和事故居工况。假想事故手11事故后工i元对反应堆安全和应用的影响应基于事件或事故逐一进行评价。3. 2 老化管理management of ageing 老化管理是通过
6、适当地选择系统和I部件,使其i豆f于受到监督,对其运f于数据进行收集,并对右比影响进行评估以确保研究堆有足够的安全裕度3右化管理的目的是确定并采取相应的措施,包括诸如保菜、修理、维护或更换等活动,以防止研究堆的构筑物、系统或部件因老化而降低或丧失其功能,影响研究堪的安全远行。4 老化和研究堆的安全要求4. 1 概述研究堆的安全总目标是建立并维持一套有效的防御措施,以保护工作人员、公众和环境免受过量的放射性危害为实现这些目标,不仅设计阶段应遵守安全原则和要求,而且在反应堆运行期间还应采取附加措施,其中尤其重要的是纵深防彻、可靠性、安全分析、质量保证和管理监督,包括对营运单位编写的安全有关文件进行
7、评审和评价。由于老化,上述安全原则和要求就不能得到充分满足4. 2 老化和纵深防御一般通过设置多道实体屏障防止放射性吻质释放。这些屏障通常包括燃料基体、燃料包壳、堆池、反应堆厂房等。老化过程可导致屏障部件失效,例如密闭厂房的混凝土构筑物,由于长期的环境作用开裂后其包容放射性的能力将下降。因此在纵深防御概念中应保护这些屏障使其满足安全功能。4. 3 老化和可靠性陶筑物、系统和部件的老化可导致其故障率增加并降低反应堆的可利用率。在大多数情况F,采用冗余的安全有关系统可提高系统的可在性。EJ/T 1176-2005 4.4 老化和安全萄关文件除构筑物、系统和部件外,随着时间的推移,安全有关文件也可能
8、过期甚至作废。因此运行人员应熟悉修改过的系统和有关文件。营运单位应对从事相关活动的人员进行培训和再培训II以便使他们了解修改过的系统、大纲和文件或可能需要变更的内容。4.5老化和技术进步、安全要求在研究堆寿期内,随着技术进步,将采用新的设备和技术,这样可能导致难于获得备件。安全概念的发展也要求改变硬件或软件,而且有可能影响反应堆的正常运行。与上述有关的补救活动有时被称为“追补”活动。5 老化妓应和老化管理活动5. 1 物理条件下的老化效应及其老化管理活动5. 1. 1 辐照中子辐照使材料性能改变或产生肿胀。辐照肿胀对础化物制成的反应堆控制机构造成严重影响。在一些高功率的研究堆中,应考虑石墨的维
9、格纳效应和镀部件的脆化。电气和电子设备(如同轴电缆和其他电缆)通常放在低辐射区如果不能放在低辐射区,应对其采取适当措施以便进行检查和更新。所有有机材料和玻璃制品都对辐照敏感,应在使用期间认真选择并进行监测。5. 1. 2 温度应对放在不通风的高温区域内的电气和仪表电缆以及实验装置和反应堆构筑物(如热柱和混凝土屏蔽层)进行适当的冷却。温度高于60时因脱水可引起混凝土性能下降,并丧失相应的结构完整性和中子屏蔽作用。5. 1. 3压力研究堆中应单独考虑局部的高应力区。应特别关注在高温和(或)高压下使用的实验设备5. 1.4振动和交变载荷压力、流量或温度的交替变化产生的载荷应力可引起材料开裂,并导致疲
10、劳断裂。振动可使电子设备和仪表的性能下降。连接件和密封件的振动可影响其结构完整性。相邻部件的相对往复运动可引起磨蚀或磨损。5. 1. 5 腐蚀和其他化学反应腐蚀导致材料损耗并丧失强度。一些环境条件可通过化学反应而不是腐蚀使构筑物、系统或设备受到危害。使用化学试剂也可损伤设备。当辐照含有铜或亲这类可对铝合金产生强烈腐蚀的材料时,应特别加以注意。5.2 非物理条件下的老化效应及其老化管理活动5. 2. 1 技术进步随着技术进步,尤其是电子产品的不断更新,即使原始仪表和控制系统的功能仍然有效,但却难于获得备件这时可考虑更换整个仪表和控制系统以便有效实施维修计划。5.2.2 安全要求的改变随着时间的推
11、移,对研究堆提出了新的安全要求,因此应考虑修改反应堆的硬件和修订反应堆的有关文件。5.2.3 文件作废反应堆的应用要求修改和变更实验设备,这使得反应堆的有关文件作废。一个有效的老化管理大纲应包括对运行手册、图纸、技术规格书和其他文件的修订。5.2.4设计、制造不当设计、制造不当包括选材失误、检查修理的不可达性和制造的不符合项,其后果可加速老化。为克服设计、制造不当造成的影响,可要求降低反应堆功率以减缓老化速度或增加检查和试验频度。2 EJ/T 1176-2005 5.2.5 不恰当的维修和试验不恰当的维修和试验可能导致老化加速。试验太频繁或采用的程序与设计和制造商的建议不一致,都可能对构筑物、
12、系统或部件产生不利影响。因此应由经培训合格的工作人员进行维修和试验。应认真填写记录并合理保存。各种运行条件对老化的影响参见附录A.6 老化效应的探测和评价6. 1 老化探测计划在老化管理活动中,应及时制定老化探测计划以探测和评价老化部件对安全的影响此计划的制定应以构筑物、系统和部件在设计、维修和定期试验中积累的数据资料为基础,考虑实际故障或事件,并包括对部件剩余寿期的估计。另外老化探测计划还应包括老化敏感设备的选择和分类、老化监督活动、数据收集和老化效应的评价方法。老化效应的评价主要依赖于数据的收集、贮存和评估方法,对此应给予适当重视。6.2 老化敏感设备的选择和分类6.2. 1 概述老化探测
13、计划应列出研究堆所有系统和主要部件的清单并根据老化机理对其老化趋势进行分析。在设计阶段应对潜在老化敏感设备进行选择和分类6.2.2 老化敏感设备的选择选择过程应考虑的因素包括:一一特殊运行条件(如压力、温度、辐照、化学环境):一一安全重要性:一一结构材料(如碳钢、不锈钢):一一要求的运行模式:一一试验要求:一一维修要求:一一服役前估计的预计服役期限:一一更换的难易程度。在选择老化敏感设备时,应收集设备的使用规范以便能够对其当前的运行能力、维修和试验情况进行跟踪控制。如果得不到这类资料,应保存来自于设计或制造商的有关资料以满足上述要求。6. 2.3 老化敏感设备的分类应根据安全重要性、可检修性或
14、可更换性等因素对老化敏感设备进行分类。附录B给出了反应堆系统按此分类的清单并给出了池式堆和重水堆的老化机理。6.3 老化监督活动6. 3. 1 概述老化监督活动是老化探测计划的一部分,应尽早规划并贯穿整个反应堆运行寿期老化监督活动应在设计、制造规范、运行经验和专家评审的基础上,与老化敏感设备的选择、分类和跟踪控制保持一致。老化监督活动还应利用现有的预防性维修计划和定期试验计划。6.3.2检查和吕视检验老化迹象的出现可能是渐进的,也可能是突发的。应对被选择的所有部件和系统根据定期在役检查计划制定严格的检查和目视检验计划,它可作为预防性维修计划的一部分。检查和目视检验计划应与部件、系统和构筑物的分
15、类保持一致。应对运行和维修人员进行培训以便能够对设备或材料在状态或外观上的改变迹象进行判断和报告。长期维修和停堆期间也应安排检查活动,此活动应包括制造商对预防性维修工作提出的建议(如公3 EJ/T门76-2005差、润滑等的验证)。6. 3.3 监测通过被测参数的改变可探测老化效应。应按统一方法对有关参数进行定期测量并对结果进行比较和评价。物理参数(如温度、压力、流量、控制棒下落时间、辐照水平、水质等)可反映构筑物、系统或部件的状态。6.3.4 定期试验许多老化效应不能直接测量,因此应定期开展有关试验,以查找劣化迹象。定期试验可为评价老化效应提供全面信息。无损检验技术对于证实与老化有关的性能下
16、降是非常有用的。有时还需开展破坏性试验。6. 3.5 性能试验通过构筑物、系统或部件的性能试验,可探测老化效应。因此应对性能试验的结果进行研究以获得可显示老化趋势的可靠证据。6.4数据收集和记录保存6. 4. 1 内部经验通过检查、监测和试验获得的数据应及时进行收集、评价和存档。应对运行和1维修报告进行收集和分析以找出劣化迹象。数据资料可以技术报告的形式出现。报告应根据设备的位置和条件以及它对安全影响的大小,以每天、每周、每月、每季或每年为单位来记录数据。反应堆部件的更换、修改和维修记录也是了解老化效应的重要信息源。这些记录应包括故障的发现、分析和解决办法。应按照书面程序的规定编写记录报告。只
17、要设施的构筑物、系统或部件还存在而且退役还未完成,就应一直保存这些报告。根据需要这些报告还可保存更长时间。6.4.2 其他研究堆营运单位的经验有许多可用于收集数据和分析核设施老化效应的方法,其中较有效的方法是使用调查表。描述老化过程的数学模型和概率安全评价技术也可用于确定老化对部件和系统失效的影响程度。附录C给出了研究堆老化数据收集调查表的一个实例。6.5 老化效应的评价6. 5. 1 内部评价在研究堆刚投入运行时,一般可利用类似设施的运行经验或在实施前期模拟研究和试验大纲过程中积累的数据资料制定老化探测计划,确定老化管理的优先序。随着设施的不断运行,逐步获得老化数据。根据老化敏感设备的分类和
18、安全重要性对数据进行定期评价得出的结论,可用于评估老化探测计划的有效性。应根据记录和积累的经验来修订老化探测计划。6.5.2 聘用专家聘用专家可以起到对内部评估能力的补充作用,尤其是在使用专业化检验技术及检查和试验结果的解释方面。所聘专家是在研究堆方面具有丰富知识和经验的工作在核工业研究和管理机构的工程师或科学家,或者是来自于核工业系统外的专家。6. 5.3 老化有关问题的评价一旦确定了老化有关问题对构筑物、系统或部件的影响,就应对继续运行的老化设施进行评价,以预测老化是否威胁到设施的安全裕度,同时确定是否需要采取纠正或缓解措施。4 老化效应的评价可通过回答下列问题未完成:a)反应堆运行期间,
19、构筑物、系统或部件的故障或性能下降是否使反应堆的运行超出其运行许可证所规定的运行限值和条件?b)系统或部件是否能实现其预计功能,如果不,会导致什么后果?c)是否很快失效还是能够估计出何时失妓?或者还有其他显示可评定山何时失效?EJ/T门76-2005d)适当地考虑单一故障准则时,其失效后果如何?e)是否有共因故障的影响性?f)物项的老化一定会造成故障和停运吗?g)是否可以维修或根据维修程序是否需要更换?维修或更换活动是否还需考虑相关设备?h)检修或更换等活动必须经过有关机构的批准吗?i)更换部件或系统时,使用了现行导则、标准和质保大纲的哪些要求?j)如何解决此老化问题?6. 6 役后的监督和试
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