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1、1-1-核電廠系統與部件的核安全分級核電廠系統與部件的核安全分級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級4 前兩個層次是事故的預防,后一層次前兩個層次是事故的預防,后一層次是事故的防護。是事故的防護。 核電站的安全實際上是通過組成其系核電站的安全實際上是通過組成其系統、設備和部件的安全性來實現的。統、設備和部件的安全性來實現的。 從安全上來看,組成核電站的各個系從安全上來看,組成核電站的各個系統、設備和部件對安全的重要程度是不完全統、設備和部件對安全的重要程度是不完全相同的。為此,必需根據它們所執行的安全相同的。為此,必需根據它們所執行的安全功能,對這些系統、設備和部件進行分級,功能,

2、對這些系統、設備和部件進行分級,并對不同等級的設備和部件規定出在設計、并對不同等級的設備和部件規定出在設計、制造、材料檢驗等方面的不同要求。制造、材料檢驗等方面的不同要求。第第1節節 總論總論 1.1 目的目的2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級5 核電廠設計安全規定核電廠設計安全規定在設計總準則在設計總準則一章中針對核電廠的設計提出了一章中針對核電廠的設計提出了“必須明必須明確規定構筑物、系統和部件的全部安全功確規定構筑物、系統和部件的全部安全功能。構筑物、系統和部件必須按其安全的能。構筑物、系統和部件必須按其安全的重要性進行分級。重要性進行分級。”為了便于履行這一要為了便于履行

3、這一要求,安全導則求,安全導則用于沸水堆、壓水堆和壓用于沸水堆、壓水堆和壓力管式反應堆的安全功能和部件分級力管式反應堆的安全功能和部件分級對對核電廠安全功能和部件的安全等級劃分提核電廠安全功能和部件的安全等級劃分提出了具體指導。出了具體指導。第第1節節 總論總論 1.2 范圍范圍2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級6 該導則推薦了安全功能和物項分級的方該導則推薦了安全功能和物項分級的方法,即把基本安全功能按其重要性,詳細分法,即把基本安全功能按其重要性,詳細分解為多種安全功能條目解為多種安全功能條目(如如k、d、c、等共、等共20個條目個條目),然后再把這些條目組合成若干個,然后再

4、把這些條目組合成若干個等級。該導則在其附件等級。該導則在其附件A中把流體包容部件中把流體包容部件分成了安全分成了安全1、2、3、4四個等級,若再加上四個等級,若再加上四級以外的物項,則共有五個等級。但一般四級以外的物項,則共有五個等級。但一般世界各國世界各國(如法、美如法、美)是把流體包容部件是把流體包容部件(或稱或稱核承壓設備核承壓設備)分為分為3個安全等級個安全等級(即安全即安全1級、級、安全安全2級、安全級、安全3級級)和非安全級和非安全級(常規設備常規設備)。 第第1節節 總論總論 1.2 范圍范圍2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級7 建立或制定設備分級的目的是為了對建立

5、或制定設備分級的目的是為了對那些核電站安全起作用的系統和設備的可那些核電站安全起作用的系統和設備的可靠性和可利用率提供足夠的保證。靠性和可利用率提供足夠的保證。 設備的等級是根據設備所履行的安全設備的等級是根據設備所履行的安全功能決定的,合適的設備等級應保證:設功能決定的,合適的設備等級應保證:設備的質量與設備在安全中所起的作用相適備的質量與設備在安全中所起的作用相適應。應。第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級8 核電站的安全主要取決于那些保證執核電站的安全主要取決于那些保證執行下列安全功能的設備的可靠性。這

6、些安全行下列安全功能的設備的可靠性。這些安全功能是:功能是: (1) 反應堆緊急停堆和維持反應堆在安反應堆緊急停堆和維持反應堆在安全停堆狀態;全停堆狀態; (2) 堆芯和安全殼廠房的冷卻堆芯和安全殼廠房的冷卻(包括中包括中期和長期冷卻期和長期冷卻); 放射性物質的封存和限制向環境的排放射性物質的封存和限制向環境的排放并控制在規定的限值之內。放并控制在規定的限值之內。 第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級9 所謂設備的安全分級,就是從核電廠或所謂設備的安全分級,就是從核電廠或核設施的設備中找出履行上述安全功能的

7、設核設施的設備中找出履行上述安全功能的設備,即所謂備,即所謂“與安全有關與安全有關”或或“對安全是重對安全是重要要”的設備,并按其執行安全功能的重要性,的設備,并按其執行安全功能的重要性,分為不同的等級,這就是分為不同的等級,這就是“設備分級設備分級”。其。其次應證實這些設備在系統要求的任何可能的次應證實這些設備在系統要求的任何可能的工況下都能可靠地執行其安全功能,這就是工況下都能可靠地執行其安全功能,這就是所謂所謂“設備鑒定設備鑒定”。由于核電站的安全在很。由于核電站的安全在很大程度上取決于設備的可靠性,因此大程度上取決于設備的可靠性,因此“設備設備分級分級”和和“設備鑒定設備鑒定”對核電站

8、的安全是很對核電站的安全是很重要的。重要的。 第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級10 正確的設備分級是在充分地了解核電正確的設備分級是在充分地了解核電站各系統功能的基礎上作出的。在訂出設站各系統功能的基礎上作出的。在訂出設備的安全等級的基礎上,人們就可以規定備的安全等級的基礎上,人們就可以規定它的設計和制造要求,抗地震要求以及質它的設計和制造要求,抗地震要求以及質量保證要求,即制定出設備的設計制造等量保證要求,即制定出設備的設計制造等級級(即規范等級即規范等級)、抗震等級和質量保證等級。、抗震等級和質量保證

9、等級。這就是這就是“設備分級設備分級”的全過程。的全過程。 第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級11 在作出在作出“設備分級設備分級”之后,為了了解這些設之后,為了了解這些設備是否能在整個壽期及可能的任何工況備是否能在整個壽期及可能的任何工況(主要是事主要是事故工況故工況)下都能可靠地執行其安全功能,必須對設下都能可靠地執行其安全功能,必須對設備進行鑒定,鑒定可以用分析方法和試驗方法或備進行鑒定,鑒定可以用分析方法和試驗方法或這二者的結合。其過程是,首先確定哪些設備須這二者的結合。其過程是,首先確定哪些設備須

10、要用鑒定,從中找出實際作鑒定的典型設備,然要用鑒定,從中找出實際作鑒定的典型設備,然后制定出鑒定的方法和程序以及鑒定驗收標準,后制定出鑒定的方法和程序以及鑒定驗收標準,接著對設備進行鑒定試驗或分析,最后對設備的接著對設備進行鑒定試驗或分析,最后對設備的鑒定評價報告進行審查,以判定這些安全重要的鑒定評價報告進行審查,以判定這些安全重要的設備是否真正合格,即能夠承受電站設備是否真正合格,即能夠承受電站40年壽期并年壽期并承受最苛刻的環境條件和地震條件。承受最苛刻的環境條件和地震條件。 第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核

11、安全分級12 在核電站設計中,如果某些系統、設備在核電站設計中,如果某些系統、設備和建筑物對安全的作用比另一些系統、設備和建筑物對安全的作用比另一些系統、設備和建筑物更大,那么這些系統的設備和建筑和建筑物更大,那么這些系統的設備和建筑物的分級級別就要越高。設計中可用兩種方物的分級級別就要越高。設計中可用兩種方法來確定與安全有關的系統、設備和建筑物法來確定與安全有關的系統、設備和建筑物的分級要求:確定論法和概率法。確定論法的分級要求:確定論法和概率法。確定論法常對那些安全有重要作用的,其損壞能導致常對那些安全有重要作用的,其損壞能導致嚴重放射性釋放事故的系統、設備和建筑物嚴重放射性釋放事故的系統

12、、設備和建筑物提出分級要求。提出分級要求。第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級13 分級要求帶有強制性而不需要細致地考慮分級要求帶有強制性而不需要細致地考慮損壞的幾率或對減輕事故后果的影響。概損壞的幾率或對減輕事故后果的影響。概率法則細致地根據需要某一安全功能起作率法則細致地根據需要某一安全功能起作用的幾率以及該安全功能失效的后果來評用的幾率以及該安全功能失效的后果來評價安全重要性。概率法在確定各系統、設價安全重要性。概率法在確定各系統、設備和建筑物的安全重要性的相對排序方面備和建筑物的安全重要性的相對排序方

13、面特別有用。特別有用。 第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級141.3.1 確定論方法確定論方法 一般將核電廠各承壓設備物項按照其一般將核電廠各承壓設備物項按照其所履行的安全功能分為安全所履行的安全功能分為安全1級,安全級,安全2級,級,安全安全3級及非安全級。級及非安全級。 安全安全1級就是構成反應堆冷卻劑壓力邊級就是構成反應堆冷卻劑壓力邊界的那些設備,其失效會引起失水事故的界的那些設備,其失效會引起失水事故的物項;物項;第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-1

14、2-10核電廠系統和部件的核安全分級15 安全安全2級是屬于反應堆冷卻劑壓力邊界級是屬于反應堆冷卻劑壓力邊界但不屬于安全但不屬于安全1級的那些小設備,小管道級的那些小設備,小管道(具體定義是:其失效引起的反應堆冷卻劑具體定義是:其失效引起的反應堆冷卻劑流失不超過正常補水系統提供的補水量流失不超過正常補水系統提供的補水量)以以及用于防止預計運行事件導致事件工況,及用于防止預計運行事件導致事件工況,或發生事故可減輕事故工況后果的物項,或發生事故可減輕事故工況后果的物項,如專設工程安全設施。如專設工程安全設施。 第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12

15、-10核電廠系統和部件的核安全分級16第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 安全安全3級是冷卻安全級是冷卻安全2級設備,或對級設備,或對安全級設備運行起支持保證作用的物項安全級設備運行起支持保證作用的物項(冷卻、潤滑、密封等冷卻、潤滑、密封等)。如設備冷卻水系。如設備冷卻水系統,重要廠用水系統等。統,重要廠用水系統等。 具體分級以法國標準壓水堆核電廠具體分級以法國標準壓水堆核電廠為例,如下列。從中可以看出安全分級為例,如下列。從中可以看出安全分級與安全功能條目之間的關系。與安全功能條目之間的關系。2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級17安全級安全

16、級設備舉例設備舉例壓水堆壓水堆1反應堆冷卻劑系統中的設備,包括:反應堆冷卻劑系統中的設備,包括:反應堆壓力容器、主管道和延伸至并包括第二個隔離閥的連接管線,不包括反應堆壓力容器、主管道和延伸至并包括第二個隔離閥的連接管線,不包括名義管徑名義管徑10mm的支管的支管蒸汽發生器(一次側)蒸汽發生器(一次側)泵泵穩壓器穩壓器2反應堆冷卻劑壓力邊界設備中除屬于一級安全以外的設備反應堆冷卻劑壓力邊界設備中除屬于一級安全以外的設備2安全注入系統和應急加硼系統安全注入系統和應急加硼系統安全殼噴淋系統安全殼噴淋系統2安全殼結構和貫穿件安全殼結構和貫穿件2注射硼酸以控制堆芯反應性變化和控制反應堆冷卻劑系統水容量

17、平衡的系統注射硼酸以控制堆芯反應性變化和控制反應堆冷卻劑系統水容量平衡的系統2蒸汽發生器的二次側和延伸到并包括蒸汽管線閥門的蒸汽管線蒸汽發生器的二次側和延伸到并包括蒸汽管線閥門的蒸汽管線2余熱導出系統和安全殼內的應急和正常給水系統中延伸到并包括安全殼外的第一余熱導出系統和安全殼內的應急和正常給水系統中延伸到并包括安全殼外的第一個隔離閥的設備個隔離閥的設備3二級、三級安全級系統的冷卻系統和廢燃料水池用的冷卻系統二級、三級安全級系統的冷卻系統和廢燃料水池用的冷卻系統3硼酸和化學添加劑的制備系統硼酸和化學添加劑的制備系統3安全殼外的輔助給水系統安全殼外的輔助給水系統3廢物處置系統(內裝待衰變的大量放

18、射性氣體的設備)廢物處置系統(內裝待衰變的大量放射性氣體的設備)3處理(凈化和再生)反應堆冷卻劑系統的系統處理(凈化和再生)反應堆冷卻劑系統的系統3一些重要的通風系統一些重要的通風系統2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級181.3.2 概率法概率法 采用概率法是將安全功能按其對安全的重采用概率法是將安全功能按其對安全的重要作用排順序,該法綜合考慮以下三點:要作用排順序,該法綜合考慮以下三點: (1) 該安全功能失效的后果該安全功能失效的后果(P1); (2) 要求執行該安全功能的幾率要求執行該安全功能的幾率(P2); (3) 在需要時,不能執行其安全功能的在需要時,不能執行其安全功

19、能的幾率幾率(P3)。第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級19 這三個因子的乘積必須低于允許水平這三個因子的乘積必須低于允許水平(P=P1P2P3),即要求執行某安全功能的,即要求執行某安全功能的幾率,在需要時不能執行安全功能幾率,在需要時不能執行安全功能 的幾率以的幾率以及該安全功能失效的后果三者的乘積應在允及該安全功能失效的后果三者的乘積應在允許的限度內。許的限度內。 當分析表明這一乘積過大時,應從設計當分析表明這一乘積過大時,應從設計和和(或或)管理上采取減小它的措施,可供采取管理上采取減小它的措施,可

20、供采取的措施很多,如在廢液處理系統中,為了盡的措施很多,如在廢液處理系統中,為了盡量減少貯槽損壞時放射性釋放的后果,可將量減少貯槽損壞時放射性釋放的后果,可將放射性廢液貯存在若干個小貯槽內,而不是放射性廢液貯存在若干個小貯槽內,而不是內貯存在一個大貯槽內。內貯存在一個大貯槽內。 第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級20 通常還采用其它各種方法,如:多重通常還采用其它各種方法,如:多重性、多樣性、廠區布置、采用經過考驗的性、多樣性、廠區布置、采用經過考驗的設備、在役檢查以及采用合適的規范和標設備、在役檢查以及采

21、用合適的規范和標準等。所需的結構完整性由設計來確定,準等。所需的結構完整性由設計來確定,即包括諸如結構設計、質量保證、制造以即包括諸如結構設計、質量保證、制造以及水壓試驗、役前檢查等方面。及水壓試驗、役前檢查等方面。第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級21 為某一設備確定的設計要求直接會影響為某一設備確定的設計要求直接會影響到該設備失效的幾率,即設計要求愈嚴格,到該設備失效的幾率,即設計要求愈嚴格,該設備在需要時不能執行其功能的幾率就該設備在需要時不能執行其功能的幾率就愈小。因此,安全等級越高,其設計要求愈小

22、。因此,安全等級越高,其設計要求也要求高;安全等級越低,設計的要求也也要求高;安全等級越低,設計的要求也較低。較低。 壓水堆核電廠的設備分級如下述已很壓水堆核電廠的設備分級如下述已很規范化了,用確定論方法可確定。而新堆、規范化了,用確定論方法可確定。而新堆、研究堆,其分級有很大的不確定性,則可研究堆,其分級有很大的不確定性,則可采用概率法最終確定。采用概率法最終確定。 第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級221.3.3 安全等級以外的其他級別安全等級以外的其他級別 核電廠物項除有其安全等級以外,還有以下核電廠

23、物項除有其安全等級以外,還有以下3個級別,即抗震類別、規范等級和質保等級。個級別,即抗震類別、規范等級和質保等級。 (1)抗震類別抗震類別 應根據物項所執行的安全功能和發生地震時應根據物項所執行的安全功能和發生地震時對物項的特殊要求,按照對物項的特殊要求,按照HAF0215(1)確定物項的確定物項的抗震類別。如抗震抗震類別。如抗震 類要求承受類要求承受OBE、SSE載荷,載荷,抗震抗震 類僅要求承受類僅要求承受OBE載荷。載荷。第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級23(2)規范等級規范等級 所謂規范等級,是指

24、為滿足不同安全所謂規范等級,是指為滿足不同安全等級的要求,采用何種設計建造規范等級的要求,采用何種設計建造規范(標標準準)。如。如ASMENB、NC、ND等。在確定等。在確定規范等級及相應的設計建造要求時,首先規范等級及相應的設計建造要求時,首先要考慮安全等級,其次還要考慮物項的載要考慮安全等級,其次還要考慮物項的載荷條件荷條件(壓力、溫度、載荷循環情況等壓力、溫度、載荷循環情況等),根據根據GB/T16702和和GB/T17569確定。確定。第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級24(3)質量保證等級質量保證

25、等級 物項的質量保證等級的劃分可以有兩種辦法。物項的質量保證等級的劃分可以有兩種辦法。第一種辦法以物項定位,即一個物項唯一地賦予第一種辦法以物項定位,即一個物項唯一地賦予一個等級。第二種辦法以物項和活動領域一個等級。第二種辦法以物項和活動領域(設計、設計、采購、制造、建造、運行和管理采購、制造、建造、運行和管理)兩者定位,這種兩者定位,這種辦法可能使同一物項在不同的活動階段有不同的辦法可能使同一物項在不同的活動階段有不同的質量保證等級。質量保證等級。 質量保證等級的高低首先要依據安全等級,質量保證等級的高低首先要依據安全等級,其次還要考慮物項的設計建造經驗,工藝成熟性、其次還要考慮物項的設計建

26、造經驗,工藝成熟性、運動部件多寡、供貨史、標準化程度等多種因素。運動部件多寡、供貨史、標準化程度等多種因素。 第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級25(4)分級對象的確定分級對象的確定 在分級時,在分級時,“物項物項”必須具體化。一個系必須具體化。一個系統或一件設備可以由不同安全等級的若干部統或一件設備可以由不同安全等級的若干部件所組成。所以在實施分級時,必須確定出件所組成。所以在實施分級時,必須確定出能夠賦予單一等級的最小單元,以該最小單能夠賦予單一等級的最小單元,以該最小單元作為分級的具體對象,最小單元可

27、能是:元作為分級的具體對象,最小單元可能是: 一個系統或系統中一個區段,如壓縮一個系統或系統中一個區段,如壓縮空氣系統中,支持安全功能的應急壓縮空氣空氣系統中,支持安全功能的應急壓縮空氣系統為安全系統為安全3級,其余系統為非安全級;級,其余系統為非安全級;第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級26 一個組件,如燃料組件一個組件,如燃料組件(安全級安全級); 一件設備,如柴油發電機一件設備,如柴油發電機(安全級安全級), 一件設備的某一部件,如反應堆一件設備的某一部件,如反應堆冷卻劑泵的泵殼冷卻劑泵的泵殼(安全安

28、全1級級);泵電機(非安;泵電機(非安全級)。全級)。 一件設備的某一個或某一類零件,一件設備的某一個或某一類零件,如反應堆冷卻劑泵的飛輪如反應堆冷卻劑泵的飛輪(安全安全3級級);反應;反應堆冷卻劑泵的支承件堆冷卻劑泵的支承件(安全安全1級級)。 第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級27 設計單位必須按系統設備把安全級物項設計單位必須按系統設備把安全級物項及其級別及其級別(類別類別)列在物項分級清單中。當籠列在物項分級清單中。當籠統地說某件復雜設備是某安全等級時,是指統地說某件復雜設備是某安全等級時,是指該設

29、備有代表性的安全等級。比如反應堆冷該設備有代表性的安全等級。比如反應堆冷卻劑泵雖然包含著安全卻劑泵雖然包含著安全1、2、3等多個等級等多個等級的部件,但有時候也說它是安全的部件,但有時候也說它是安全1級泵。級泵。 (5)接口裝置的安全等級接口裝置的安全等級 不同安全等級的物項之間的連接應使用不同安全等級的物項之間的連接應使用接口裝置接口裝置(如閥門、孔板等如閥門、孔板等)。接口裝置的安。接口裝置的安全等級應是所連接的兩個部件的安全等級的全等級應是所連接的兩個部件的安全等級的較高者。較高者。 第第1節節 總論總論 1. 3 設備分級的概念和方法設備分級的概念和方法 2021-12-10核電廠系統

30、和部件的核安全分級282.1.1 承壓機械設備承壓機械設備 承壓機械設備是指核電廠工藝系統或安承壓機械設備是指核電廠工藝系統或安全系統中用于包容流體的各種容器、貯罐、全系統中用于包容流體的各種容器、貯罐、管道、管道附件、熱交換器、泵、閥門等管道、管道附件、熱交換器、泵、閥門等物項。物項。 對于承壓機械設備,安全級又分為安全對于承壓機械設備,安全級又分為安全1級、安全級、安全2級和安全級和安全3級;非安全級當中又級;非安全級當中又可分出可分出NNS(S)類。類。 承壓機械設備主支承件的安全等級與承壓機械設備主支承件的安全等級與被支承設備相同。被支承設備相同。 第第2節節 核電廠系統與部件的核安全

31、等級核電廠系統與部件的核安全等級2.1 安全分級安全分級 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級292.1.1.1 安全安全1級級 安全安全1級適用于構成反應堆冷卻劑壓力邊級適用于構成反應堆冷卻劑壓力邊界,包括一回路冷卻劑管道和內徑大于界,包括一回路冷卻劑管道和內徑大于10.4mm的管道,其失效會引起失水事故的的管道,其失效會引起失水事故的物項。物項。 某些部件雖然也屬于反應堆冷卻劑壓某些部件雖然也屬于反應堆冷卻劑壓力邊界,但其失效引起的反應堆冷卻劑流力邊界,但其失效引起的反應堆冷卻劑流失不超出正常補水能力提供的補水量,這失不超出正常補水能力提供的補水量,這類部件可不列入安全類部件可

32、不列入安全1級。級。第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.1 安全分級安全分級 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級30 安全安全1級物項的例子有:級物項的例子有: (1)反應堆壓力容器;反應堆壓力容器; ( 2)反應堆冷卻劑管道;反應堆冷卻劑管道; (3)與反應堆冷卻劑管道相連接的內與反應堆冷卻劑管道相連接的內徑大于徑大于10.4mm的管線的管線(延伸至并包括第二延伸至并包括第二個隔離閥個隔離閥); (4)反應堆冷卻劑泵屬于反應堆冷卻劑反應堆冷卻劑泵屬于反應堆冷卻劑壓力邊界的部分壓力邊界的部分(如泵殼如泵殼); 第第2節節 核電廠系統與部件的核安

33、全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.1 安全分級安全分級 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級31 (5)控制棒驅動機構耐壓殼;控制棒驅動機構耐壓殼; (6)穩壓器及波動管;穩壓器及波動管; (7)穩壓器安全閥、卸壓閥及其與穩壓穩壓器安全閥、卸壓閥及其與穩壓器相連的管道;器相連的管道; (8)蒸汽發生器一次側;蒸汽發生器一次側; (9)上述各部件的主支承件。上述各部件的主支承件。 第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.1 安全分級安全分級 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級322.1.1.2 安全安全2級級 安全安全2級適用于反應堆

34、冷卻劑壓力邊界內不級適用于反應堆冷卻劑壓力邊界內不屬于安全屬于安全1級的小口徑部件以及用于防止預計運級的小口徑部件以及用于防止預計運行事件導致事件工況和減輕事故工況后果的物項。行事件導致事件工況和減輕事故工況后果的物項。 安全安全2級物項例子有:級物項例子有: (1)屬于反應堆冷卻劑壓力邊界的小直徑屬于反應堆冷卻劑壓力邊界的小直徑(DN64或壓力或壓力溫度額定溫度額定等級值等級值400的閥門屬于的閥門屬于RCCM-2級。級。PN64、40、25或額定壓力等級數為或額定壓力等級數為400、300的閥門屬于的閥門屬于RCCM-3級。級。 第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核

35、安全等級2.3 設計和制造等級設計和制造等級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級62 按循環載荷分級按循環載荷分級 僅根據安全功能在初步分級時屬于僅根據安全功能在初步分級時屬于RCCM-3級的承壓設備,當受到高循環載荷級的承壓設備,當受到高循環載荷時定為時定為RCCM-2級。級。 當設備在規定的下述當設備在規定的下述1)到)到3)中壓力和)中壓力和溫度的有效循環總數超過基準循環數時,就溫度的有效循環總數超過基準循環數時,就可認為是承受高循環載荷的設備。可認為是承受高循環載荷的設備。 10000周次被推薦為基準循環數,周次被推薦為基準循環數,1)+2)+3)10000為高循環載荷。為

36、高循環載荷。第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.3 設計和制造等級設計和制造等級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級63第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.3 設計和制造等級設計和制造等級 1) 壓力變化的有效數定義:用一定壓力幅度壓力變化的有效數定義:用一定壓力幅度的變化數乘以按該幅度在表的變化數乘以按該幅度在表1查得的系數,隨后再查得的系數,隨后再對不同壓力變化所得結果求和。對不同壓力變化所得結果求和。壓力的變化壓力的變化P(設計壓力的(設計壓力的%)采用的系數采用的系數P20 020P40 0.0540P

37、60 0.260P80 0.580P100 1表表1 壓力系數壓力系數2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級64第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.3 設計和制造等級設計和制造等級 2) 溫度波動的有效數定義:用一定幅度的溫度溫度波動的有效數定義:用一定幅度的溫度變化數乘以按該幅度在下表變化數乘以按該幅度在下表2查得的系數,隨后再查得的系數,隨后再對不同溫度變化所得結果求和。對不同溫度變化所得結果求和。壓力的變化壓力的變化T(或帶修正系數的或帶修正系數的/h) 采用的系數采用的系數T25 025T50 0.250T100 2100T150 5150

38、T200 15200T250 30T250 40表表2 溫度系數溫度系數2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級65第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.3 設計和制造等級設計和制造等級 如采用循環過程中的溫度的平均變化速度如采用循環過程中的溫度的平均變化速度/h,還要乘以下列表還要乘以下列表3的系數,對溫度變化速度的系數,對溫度變化速度/h進進行修正。行修正。 壓力的變化壓力的變化P(設計壓力的(設計壓力的%)采用的系數采用的系數P20 020P40 0.0540P60 0.260P80 0.580P100 1表表3 溫度的平均變化速度所引起的修正系

39、數溫度的平均變化速度所引起的修正系數2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級66 取以下兩個溫度變化值的小值,用表取以下兩個溫度變化值的小值,用表2進行計算進行計算 用表用表2中的溫度變化值;中的溫度變化值; 用溫度平均變化速率乘以表用溫度平均變化速率乘以表3中的系中的系數后得到數值。數后得到數值。 對熱交換器一次側和二次側的溫度變化對熱交換器一次側和二次側的溫度變化應該分別考慮,對于分界面部件取兩者之應該分別考慮,對于分界面部件取兩者之和。和。第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.3 設計和制造等級設計和制造等級2021-12-10核電廠系統和部件的

40、核安全分級67第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.3 設計和制造等級設計和制造等級 3)當設備上有連接不同金屬材料熱膨脹系數部當設備上有連接不同金屬材料熱膨脹系數部件的焊縫時,溫度變化的有效數是:用一定幅度的件的焊縫時,溫度變化的有效數是:用一定幅度的變化數乘以按該幅度在表變化數乘以按該幅度在表4查得的系數,隨后對不同查得的系數,隨后對不同變化得到的結果求和。變化得到的結果求和。溫度的變化(溫度的變化() 采用的系數采用的系數T25 050T100 0.2100T150 0.8150T200 2200T250 4T250 8表表4 系數系數2021-12-1

41、0核電廠系統和部件的核安全分級68 (3)焊縫的焊縫的RCCM等級等級 承壓焊縫應與被承壓焊接部件的級別相承壓焊縫應與被承壓焊接部件的級別相同。如果這些部件的級別不一樣,則焊縫用同。如果這些部件的級別不一樣,則焊縫用較高的一級。較高的一級。 若采用機械連接,則機械連接應按支承若采用機械連接,則機械連接應按支承件處理,滿足件處理,滿足H篇要求。篇要求。 不承受壓力但對承壓設備有影響的焊縫,不承受壓力但對承壓設備有影響的焊縫,應與受影響設備的級別相同。應與受影響設備的級別相同。第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.3 設計和制造等級設計和制造等級2021-12-1

42、0核電廠系統和部件的核安全分級691級級1級級B篇篇蒸汽發生器二次側蒸汽發生器二次側2級級P5Mpa或或T250或高循環載荷或高循環載荷P5Mpa或或T250或高循環載荷或高循環載荷5MPaP250MPaMPa或或250T110T1103級級2級級C篇篇3級級D篇篇常規標準常規標準小型設小型設備備E篇篇非安全級非安全級安全級支承件安全級支承件 采用采用H篇篇堆內構件堆內構件 采用采用G篇篇安全級低、常壓貯罐安全級低、常壓貯罐 采用采用J篇篇圖圖1 安全級與規范級的對應關系安全級與規范級的對應關系 2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級70 另外,對另外,對RCCM分級,如果制造者出于

43、協調制造等分級,如果制造者出于協調制造等方面的考慮,可以對某些設備的方面的考慮,可以對某些設備的RCCM等級升高或降低,等級升高或降低,制造廠應將此例外通知業主。制造廠應將此例外通知業主。 各個各個RCCM等級與各設計分卷對應關系如下:等級與各設計分卷對應關系如下: RCCM-1級,對應于級,對應于RCC-M的的B卷;卷; RCCM-2級,對應于級,對應于RCC-M的的C卷;卷; RCCM-3級,對應于級,對應于RCC-M的的D卷;卷; RCCM的的A4260對應的小設備,應用對應的小設備,應用RCC-M的的E卷;卷;小設備,如容積小于等于小設備,如容積小于等于100升的容器。升的容器。 某些

44、小的低壓貯存罐,應用某些小的低壓貯存罐,應用RCC-M的的J卷。卷。 堆內構件,對應于堆內構件,對應于RCC-M的的G篇;篇; 支承件,對應于支承件,對應于RCC-M的的H篇。篇。第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.3 設計和制造等級設計和制造等級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級71 2.3.2 承壓設備支承件的承壓設備支承件的RCCM等級等級 安全級承壓設備支承件屬于非承壓設備,為安全級承壓設備支承件屬于非承壓設備,為LS級。級。 安全級承壓設備支承件的安全級承壓設備支承件的RCCM等級分為等級分為S1和和S2級,級,對應于對應于RCCM-

45、M的的H冊。冊。 支承件的級別根據被支承設備而定。支承件的級別根據被支承設備而定。 1級設備的支承件為級設備的支承件為S1級;級; 2級或級或3級設備的支承件為級設備的支承件為S2級。級。 當級別不同的兩個或兩個以上設備或部件共用一個當級別不同的兩個或兩個以上設備或部件共用一個支承件時,就按要求高的那一個定級。支承件時,就按要求高的那一個定級。 支承件與建筑物結構可采用焊接或機械連接,其焊支承件與建筑物結構可采用焊接或機械連接,其焊縫或機械連接件應符合縫或機械連接件應符合H篇規定。篇規定。 為了使其產品標準化,制造廠可以提高某支承件的為了使其產品標準化,制造廠可以提高某支承件的等級,此時制造廠

46、應把變動情況通知業主。等級,此時制造廠應把變動情況通知業主。第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.3 設計和制造等級設計和制造等級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級72 2.3.3 堆內構件的堆內構件的RCCM等級等級 堆內構件屬于非承壓設備,為堆內構件屬于非承壓設備,為LS級。級。 堆內構件的堆內構件的RCCM等級分為等級分為ES和和EI兩類兩類 (1)堆芯支承件為堆芯支承件為ES類,它是反應堆壓力類,它是反應堆壓力容器內支承并固定堆芯的結構或其部件;容器內支承并固定堆芯的結構或其部件; (2)內部構件為內部構件為EI類。它是發生上述堆芯類。它

47、是發生上述堆芯支承件假想性破壞事故后,用于支承和約束支承件假想性破壞事故后,用于支承和約束固定堆芯燃料組件的那些構件。固定堆芯燃料組件的那些構件。 第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.3 設計和制造等級設計和制造等級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級73 把把EI件連接在件連接在ES件上的焊縫應作為件上的焊縫應作為ES件看待。件看待。 ES類設備應采用類設備應采用RCC-M的的G冊規定。冊規定。 EI類設備不受類設備不受RCC-M條文制約,除非有明確規條文制約,除非有明確規定,可引用定,可引用G冊的適當條文。冊的適當條文。 2.3.4 其它其它

48、LS級設備級設備 乏燃料裝運和貯存設備,應用乏燃料裝運和貯存設備,應用FEM(歐洲聯盟搬歐洲聯盟搬運準則運準則)規定;規定; 1E級電氣設備,應用級電氣設備,應用RCC-E規則;規則; LS級土建結構,應用級土建結構,應用RCC-G規則規則。 第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.3 設計和制造等級設計和制造等級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級74 質量保證質量保證QA要求分為要求分為3個等級,即個等級,即QA1、QA2、QA3級,以及沒有質量保證要求的級,以及沒有質量保證要求的QNC級,級,其其QA要求依次降低。不同的核電站,設備的要求依次降

49、低。不同的核電站,設備的QA分分級存在一定的差異,這主要取決于電站以及用戶要級存在一定的差異,這主要取決于電站以及用戶要求等因素。求等因素。 QA等級是以安全級別為依據,并考慮到一些其等級是以安全級別為依據,并考慮到一些其它因素,諸如部件的復雜性、單件產品、新產品等它因素,諸如部件的復雜性、單件產品、新產品等進行分級的。進行分級的。 QA1級要求供應方滿足所有級要求供應方滿足所有IAEA50CQA相當于我國的相當于我國的HAF0400法規的總要求,并編制相法規的總要求,并編制相應的質保大綱;應的質保大綱; QA2級要求供應方滿足部分級要求供應方滿足部分IAEA50CQA法規的總要求,并編制相應

50、的質保大綱;法規的總要求,并編制相應的質保大綱;第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.4 質量保證等級質量保證等級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級75 QA3級僅要求供應方符合承包方的相應級僅要求供應方符合承包方的相應文件要求,如法國是法馬通公司的總要求。文件要求,如法國是法馬通公司的總要求。 總之,總之,QA1級設備需滿足級設備需滿足IAEA-50-C-QA中的全部十三條要求;而中的全部十三條要求;而QA2級設備則需部級設備則需部分滿足十三條要求,分滿足十三條要求,QA3級設備沒有質量保級設備沒有質量保證規范,但有一般性要求和專門技術要求,證

51、規范,但有一般性要求和專門技術要求,即需滿足專門的要求和規定。即需滿足專門的要求和規定。 QNC級即不須要級即不須要QA大綱,也不須滿足專大綱,也不須滿足專門的技術要求。門的技術要求。第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.4 質量保證等級質量保證等級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級76 2.4.1 質量保證質量保證1級級 質量保證質量保證1級適用于級適用于 (1)全部安全全部安全1級、大部分安全級、大部分安全2級和部分級和部分安全安全3級承壓機械設備(級承壓機械設備(2級和級和3級中主要是專級中主要是專設安全設施及其支承系統的泵、自動閥等);設

52、安全設施及其支承系統的泵、自動閥等); (2)安全級非承壓機械設備中的堆內構件、安全級非承壓機械設備中的堆內構件、控制棒驅動機構等;控制棒驅動機構等; 第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.4 質量保證等級質量保證等級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級77 (3)為安全停堆、排出余熱、安全殼緊急為安全停堆、排出余熱、安全殼緊急排熱、安全殼隔離以及事故后監測等提供信排熱、安全殼隔離以及事故后監測等提供信號、觸發的驅動系統和控制線路;號、觸發的驅動系統和控制線路; (4)安全殼;安全殼; (5)燃料組件和相關組件。燃料組件和相關組件。 QA1要求遵守

53、要求遵守HAF0400(91)的全部要求。的全部要求。需要制定和實施質量保證大綱和大綱程序,需要制定和實施質量保證大綱和大綱程序,同時還必須滿足合同等采購文件要求。同時還必須滿足合同等采購文件要求。第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.4 質量保證等級質量保證等級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級78 2.4.2 質量保證質量保證2級級 質量保證質量保證2級適用于:級適用于: (1)2.4.1(1)以外的安全以外的安全2級和安全級和安全3級承壓機構級承壓機構設備;設備; (2)安全級非承壓機械設備的一部分,如通風安全級非承壓機械設備的一部分,如通

54、風設備等;設備等; (3)2.4.1(3)以外的安全級電氣設備以及部分)以外的安全級電氣設備以及部分SR級電氣設備。級電氣設備。 (4)安全級廠房(安全殼除外)。安全級廠房(安全殼除外)。 QA2要求執行要求執行HAF0400(91)的大部分要求。)的大部分要求。需要有質量保證大綱程序并滿足合同等采購文件需要有質量保證大綱程序并滿足合同等采購文件要求。要求。第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.4 質量保證等級質量保證等級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級79 2.4.3 質量保證質量保證3級級 質量保證質量保證3級適用于:級適用于: (1)2.

55、4.1和和2.4.2以外的所有安全級物項以外的所有安全級物項 (2)NNS(S)類物項,包括電氣設備中)類物項,包括電氣設備中2.4.2(3)以外的所有以外的所有SR級物項;級物項; (3)某些非安全重要物項。某些非安全重要物項。 QA3需要按采購方的要求,制定工作程序和需要按采購方的要求,制定工作程序和細則,并滿足合同等采購文件要求。細則,并滿足合同等采購文件要求。 2.4.4 非核質量保證級非核質量保證級 QA1、QA2、QA3以外的物項歸入非核質量以外的物項歸入非核質量保證級保證級QAN。QAN應執行采購文件的要求。應執行采購文件的要求。第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統

56、與部件的核安全等級2.4 質量保證等級質量保證等級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級80第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.4 質量保證等級質量保證等級 2.4.5 承壓機械設備的安全等級與承壓機械設備的安全等級與QA等級有如等級有如下對應關系下對應關系安全級安全級QA等級等級1QA12QA2(但專設安全設施系統的泵、自動(但專設安全設施系統的泵、自動閥以及專設安全設施的支承系統閥以及專設安全設施的支承系統的泵、自動閥仍為的泵、自動閥仍為QA1級)級)32021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級81(2)LS級機械設備級機械設備反應堆堆內

57、構件反應堆堆內構件QA1;控制棒驅動機構控制棒驅動機構QA1;安全安全1級設備的支承件級設備的支承件(除標準支承件外除標準支承件外),QA1;乏燃料裝運和貯存設備,乏燃料裝運和貯存設備, QA2;通風設備,通風設備, QA2;1級設備標準支承件,級設備標準支承件, QA2;QA1和和QA2級設備支承件,防甩限制件及減震件級設備支承件,防甩限制件及減震件(除標準件外除標準件外) QA2;QA2設備的標準支承件、防甩限制件及減震件,設備的標準支承件、防甩限制件及減震件,QA3。第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.4 質量保證等級質量保證等級2021-12-10核

58、電廠系統和部件的核安全分級82 (3)1E級電氣設備;級電氣設備; 所有所有1E級電氣設備均為級電氣設備均為QA1級。但級。但是其機械部分為安全是其機械部分為安全LS級,質保級,質保QA2級級的通風系統的的通風系統的1E級部件為級部件為QA2級。級。 (4)非安全級設備非安全級設備 非安全級設備為非安全級設備為QA3級或級或QNC級。級。第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.4 質量保證等級質量保證等級2021-12-10核電廠系統和部件的核安全分級83第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.5 小結小結 歸納以上所述可以得出以

59、下結論:歸納以上所述可以得出以下結論: 2.5.1 幾個級別的關系幾個級別的關系 (1)承壓設備承壓設備 安全安全1級的承壓機械設備,其級的承壓機械設備,其RCCM等級和等級和QA等級等級 均為均為1級;級; 安全安全2級的承壓機械設備,其級的承壓機械設備,其RCCM等級和等級和QA等級,有些是等級,有些是2級,有些是級,有些是1級;級; 安全安全3級的承壓機械設備,也有同樣的升級級的承壓機械設備,也有同樣的升級情況,即其情況,即其RCCM等級有些是等級有些是2級,有些是級,有些是3級,而級,而QA等級,則有些是等級,則有些是QA1級,有些是級,有些是QA2級。級。2021-12-10核電廠系

60、統和部件的核安全分級84第第2節節 核電廠系統與部件的核安全等級核電廠系統與部件的核安全等級2.5 小結小結 按照運行參數分級主要是針對安全按照運行參數分級主要是針對安全3級和非安全級的設備,即根據它們的運行級和非安全級的設備,即根據它們的運行工況在制訂其規范等級時升級,分別定為工況在制訂其規范等級時升級,分別定為RCCM-2級和級和RCCM-3級。級。 綜上可以看出,凡是有安全級別的承綜上可以看出,凡是有安全級別的承壓設備壓設備(即安全即安全1、2、3級級),它的,它的QA等級等級都是都是QA1級或級或QA2級,不存在級,不存在QA3級。這級。這就是說只要是安全等級的承壓機械設備,就是說只要

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