核电厂安全分级.pptx

《核电厂安全分级.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《核电厂安全分级.pptx（93页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、核电厂系统与部件的核安全分级 5/13/2023 1 核电厂系统和部件的核安全分级第1节 总论 1.1 目的 压 水 堆 核 电 站 设 计 中 采 用 了 纵 深 防 御的 原 则。从 安 全 角 度 讲，对 一 个 核 电 站 应 考虑以下两个主要问题：1 它构成了一个辐射源；2 它 通 常 产 生 是 可 控 的 放 射 性 释 放；在 特 殊 情 况 下，如 在 偶 发 事 件 或 事 故 下，会造成不可控释放。5/13/2023 2 核电厂系统和部件的核安全分级 从 这 个 观 点 出 发，核 电 站 的 安 全 根 据纵深防御原则应包括如下三个层次，即：第 一 层，电 站 的 设

2、计 与 建 造 质 量 要 保证 在 正 常 运 行 和 正 常 瞬 态 运 行 工 况 下 电 站不发生破坏。第 二 层，安 全 系 统 的 设 计 要 尽 可 能 减少非正常瞬态工况或设备故障的影响。第 三 层，工 程 安 全 设 施 的 设 计 要 尽 可能 减 少 能 导 致 放 射 性 产 物 泄 漏 的 假 想 事 故的影响。第1节 总论 1.1 目的5/13/2023 3 核电厂系统和部件的核安全分级 前 两 个 层 次 是 事 故 的 预 防，后 一 层 次是事故的防护。核 电 站 的 安 全 实 际 上 是 通 过 组 成 其 系统、设备和部件的安全性来实现的。从 安 全 上

3、 来 看，组 成 核 电 站 的 各 个 系统、设 备 和 部 件 对 安 全 的 重 要 程 度 是 不 完 全相 同 的。为 此，必 需 根 据 它 们 所 执 行 的 安 全功 能，对 这 些 系 统、设 备 和 部 件 进 行 分 级，并 对 不 同 等 级 的 设 备 和 部 件 规 定 出 在 设 计、制造、材料检验等方面的不同要求。第1节 总论 1.1 目的5/13/2023 4 核电厂系统和部件的核安全分级 核电厂设计安全规定在设计总准则一章中针对核电厂的设计提出了“必须明确规定构筑物、系统和部件的全部安全功能。构筑物、系统和部件必须按其安全的重要性进行分级。为了便于履行这一要

4、求，安全导则用于沸水堆、压水堆和压力管式反响堆的安全功能和部件分级对核电厂安全功能和部件的安全等级划分提出了具体指导。第1节 总论 1.2 范围5/13/2023 5 核电厂系统和部件的核安全分级 该导则推荐了安全功能和物项分级的方法，即把基本安全功能按其重要性，详细分解为多种安全功能条目如k、d、c、等共20个条目，然后再把这些条目组合成假设干个等级。该导则在其附件A 中把流体包容部件分成了安全1、2、3、4四个等级，假设再加上四级以外的物项，则共有五个等级。但一般世界各国如法、美是把流体包容部件或称核承压设备分为3个安全等级即安全1级、安全2级、安全3级和非安全级常规设备。第1节 总论 1

5、.2 范围5/13/2023 6 核电厂系统和部件的核安全分级 建 立 或 制 定 设 备 分 级 的 目 的 是 为 了 对那 些 核 电 站 安 全 起 作 用 的 系 统 和 设 备 的 可靠性和可利用率提供足够的保证。设 备 的 等 级 是 根 据 设 备 所 履 行 的 安 全功 能 决 定 的，适 宜 的 设 备 等 级 应 保 证：设备 的 质 量 与 设 备 在 安 全 中 所 起 的 作 用 相 适应。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 7 核电厂系统和部件的核安全分级 核 电 站 的 安 全 主 要 取 决 于 那 些 保 证 执行 以 下 安

6、全 功 能 的 设 备 的 可 靠 性。这 些 安 全功能是：1 反 响 堆 紧 急 停 堆 和 维 持 反 响 堆在安全停堆状态；2 堆 芯 和 安 全 壳 厂 房 的 冷 却 包括中期和长期冷却；放射性物质的封存和限制向环境的排放并控制在规定的限值之内。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 8 核电厂系统和部件的核安全分级 所谓设备的安全分级，就是从核电厂或核设施的设备中找出履行上述安全功能的设备，即所谓“与安全有关或“对安全是重要的设备，并按其执行安全功能的重要性，分为不同的等级，这就是“设备分级。其次应证实这些设备在系统要求的任何可能的工况下都能可靠地执行其安

7、全功能，这就是所谓“设备鉴定。由于核电站的安全在很大程度上取决于设备的可靠性，因此“设备分级和“设备鉴定对核电站的安全是很重要的。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 9 核电厂系统和部件的核安全分级 正确的设备分级是在充分地了解核电站各系统功能的基础上作出的。在订出设备的安全等级的基础上，人们就可以规定它的设计和制造要求，抗地震要求以及质量保证要求，即制定出设备的设计制造等级即标准等级、抗震等级和质量保证等级。这就是“设备分级的全过程。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 10 核电厂系统和部件的核安全分级 在作出“设备分级之后，为了了解这

8、些设备是否能在整个寿期及可能的任何工况主要是事故工况下都能可靠地执行其安全功能，必须对设备进行鉴定，鉴定可以用分析方法和试验方法或这二者的结合。其过程是，首先确定哪些设备须要用鉴定，从中找出实际作鉴定的典型设备，然后制定出鉴定的方法和程序以及鉴定验收标准，接着对设备进行鉴定试验或分析，最后对设备的鉴定评价报告进行审查，以判定这些安全重要的设备是否真正合格，即能够承受电站40年寿期并承受最苛刻的环境条件和地震条件。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 11 核电厂系统和部件的核安全分级 在核电站设计中，如果某些系统、设备和建筑物对安全的作用比另一些系统、设备和建筑物更大

9、，那么这些系统的设备和建筑物的分级级别就要越高。设计中可用两种方法来确定与安全有关的系统、设备和建筑物的分级要求：确定论法和概率法。确定论法常对那些安全有重要作用的，其损坏能导致严重放射性释放事故的系统、设备和建筑物提出分级要求。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 12 核电厂系统和部件的核安全分级 分级要求带有强制性而不需要细致地考虑损坏的几率或对减轻事故后果的影响。概率法则细致地根据需要某一安全功能起作用的几率以及该安全功能失效的后果来评价安全重要性。概率法在确定各系统、设备和建筑物的安全重要性的相对排序方面特别有用。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法

10、5/13/2023 13 核电厂系统和部件的核安全分级1.3.1 确定论方法 一 般 将 核 电 厂 各 承 压 设 备 物 项 按 照 其所 履 行 的 安 全 功 能 分 为 安 全1级，安 全2级，安全3级及非安全级。安 全1级 就 是 构 成 反 响 堆 冷 却 剂 压 力 边界 的 那 些 设 备，其 失 效 会 引 起 失 水 事 故 的物项；第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 14 核电厂系统和部件的核安全分级 安全2级是属于反响堆冷却剂压力边界但不属于安全1级的那些小设备，小管道具体定义是：其失效引起的反响堆冷却剂流失不超过正常补水系统提供的补水量以

11、及用于防止预计运行事件导致事件工况，或发生事故可减轻事故工况后果的物项，如专设工程安全设施。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 15 核电厂系统和部件的核安全分级第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 安全3级是冷却安全2级设备，或对安全级设备运行起支持保证作用的物项冷却、润滑、密封等。如设备冷却水系统，重要厂用水系统等。具体分级以法国标准压水堆核电厂为例，如以下。从中可以看出安全分级与安全功能条目之间的关系。5/13/2023 16 核电厂系统和部件的核安全分级安全级 设备举例压水堆1 反响堆冷却剂系统中的设备，包括：反响堆压力容器、主管道和延伸至并包括第二个

12、隔离阀的连接管线，不包括名义管径10mm 的支管蒸汽发生器一次侧泵稳压器2 反响堆冷却剂压力边界设备中除属于一级安全以外的设备2 安全注入系统和应急加硼系统安全壳喷淋系统2 安全壳结构和贯穿件2 注射硼酸以控制堆芯反响性变化和控制反响堆冷却剂系统水容量平衡的系统2 蒸汽发生器的二次侧和延伸到并包括蒸汽管线阀门的蒸汽管线2 余热导出系统和安全壳内的应急和正常给水系统中延伸到并包括安全壳外的第一个隔离阀的设备3 二级、三级安全级系统的冷却系统和废燃料水池用的冷却系统3 硼酸和化学添加剂的制备系统3 安全壳外的辅助给水系统3 废物处置系统内装待衰变的大量放射性气体的设备3 处理净化和再生反响堆冷却剂

13、系统的系统3 一些重要的通风系统5/13/2023 17 核电厂系统和部件的核安全分级1.3.2 概率法 采 用 概 率 法 是 将 安 全 功 能 按 其 对 安 全 的 重要作用排顺序，该法综合考虑以下三点：1 该安全功能失效的后果P1；2 要 求 执 行 该 安 全 功 能 的 几 率 P2；3 在 需 要 时，不 能 执 行 其 安 全 功 能的几率P3。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 18 核电厂系统和部件的核安全分级 这 三 个 因 子 的 乘 积 必 须 低 于 允 许 水 平 P=P1P2P3，即 要 求 执 行 某 安 全 功 能 的 几率，在

14、 需 要 时 不 能 执 行 安 全 功 能 的 几 率 以 及该 安 全 功 能 失 效 的 后 果 三 者 的 乘 积 应 在 允 许的限度内。当分析说明这一乘积过大时，应从设计和或管理上采取减小它的措施，可供采取的措施很多，如在废液处理系统中，为了尽量减少贮槽损坏时放射性释放的后果，可将放射性废液贮存在假设干个小贮槽内，而不是内贮存在一个大贮槽内。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 19 核电厂系统和部件的核安全分级 通常还采用其它各种方法，如：多重性、多样性、厂区布置、采用经过考验的设备、在役检查以及采用适宜的标准和标准等。所需的结构完整性由设计来确定，即包

15、括诸如结构设计、质量保证、制造以及水压试验、役前检查等方面。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 20 核电厂系统和部件的核安全分级 为 某 一 设 备 确 定 的 设 计 要 求 直 接 会 影 响到 该 设 备 失 效 的 几 率，即 设 计 要 求 愈 严 格，该 设 备 在 需 要 时 不 能 执 行 其 功 能 的 几 率 就愈 小。因 此，安 全 等 级 越 高，其 设 计 要 求也 要 求 高；安 全 等 级 越 低，设 计 的 要 求 也较低。压水堆核电厂的设备分级如下述已很标准化了，用确定论方法可确定。而新堆、研究堆，其分级有很大的不确定性，则可采用

16、概率法最终确定。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 21 核电厂系统和部件的核安全分级1.3.3 安全等级以外的其他级别 核 电 厂 物 项 除 有 其 安 全 等 级 以 外，还 有 以 下3个级别，即抗震类别、标准等级和质保等级。1抗震类别 应根据物项所执行的安全功能和发生地震时对物项的特殊要求，按照HAF0215 1确定物项的抗震类别。如抗震 类要求承受OBE、SSE 载荷，抗震 类仅要求承受OBE 载荷。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 22 核电厂系统和部件的核安全分级2标准等级 所谓标准等级，是指为满足不同安全等级的要求，采

17、用何种设计建造标准标准。如ASME NB、NC、ND 等。在确定标准等级及相应的设计建造要求时，首先要考虑安全等级，其次还要考虑物项的载荷条件压力、温度、载荷循环情况等，根据GB/T16702 和GB/T17569 确定。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 23 核电厂系统和部件的核安全分级3质量保证等级 物 项 的 质 量 保 证 等 级 的 划 分 可 以 有 两 种 方 法。第 一 种 方 法 以 物 项 定 位，即 一 个 物 项 唯 一 地 赋 予一 个 等 级。第 二 种 方 法 以 物 项 和 活 动 领 域 设 计、采 购、制 造、建 造、运 行 和

18、 管 理 两 者 定 位，这种 方 法 可 能 使 同 一 物 项 在 不 同 的 活 动 阶 段 有 不 同的质量保证等级。质量保证等级的上下首先要依据安全等级，其次还要考虑物项的设计建造经验，工艺成熟性、运动部件多寡、供货史、标准化程度等多种因素。第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 24 核电厂系统和部件的核安全分级4分级对象确实定 在 分 级 时，“物 项 必 须 具 体 化。一 个 系统 或 一 件 设 备 可 以 由 不 同 安 全 等 级 的 假 设 干部 件 所 组 成。所 以 在 实 施 分 级 时，必 须 确 定出 能 够 赋 予 单 一 等 级

19、的 最 小 单 元，以 该 最 小单元作为分级的具体对象，最小单元可能是：一个系统或系统中一个区段，如压缩空气系统中，支持安全功能的应急压缩空气系统为安全3级，其余系统为非安全级；第1节 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 25 核电厂系统和部件的核安全分级 一 个 组 件，如 燃 料 组 件 安 全 级；一 件 设 备，如 柴 油 发 电 机 安 全级，一 件 设 备 的 某 一 部 件，如 反 响 堆冷 却 剂 泵 的 泵 壳 安 全1级；泵 电 机 非安全级。一件设备的某一个或某一类零件，如反响堆冷却剂泵的飞轮安全3级；反响堆冷却剂泵的支承件安全1级。第1节 总论 1

20、.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 26 核电厂系统和部件的核安全分级 设 计 单 位 必 须 按 系 统 设 备 把 安 全 级 物 项及 其 级 别 类 别 列 在 物 项 分 级 清 单 中。当笼 统 地 说 某 件 复 杂 设 备 是 某 安 全 等 级 时，是指 该 设 备 有 代 表 性 的 安 全 等 级。比 方 反 响 堆冷 却 剂 泵 虽 然 包 含 着 安 全1、2、3等 多 个 等级的部件，但有时候也说它是安全1级泵。5接口装置的安全等级 不同安全等级的物项之间的连接应使用接口装置如阀门、孔板等。接口装置的安全等级应是所连接的两个部件的安全等级的较高者。第1节

21、 总论 1.3 设备分级的概念和方法 5/13/2023 27 核电厂系统和部件的核安全分级2.1.1 承压机械设备 承 压 机 械 设 备 是 指 核 电 厂 工 艺 系 统 或 安全 系 统 中 用 于 包 容 流 体 的 各 种 容 器、贮 罐、管 道、管 道 附 件、热 交 换 器、泵、阀 门 等物项。对 于 承 压 机 械 设 备，安 全 级 又 分 为 安 全1级、安 全2级 和 安 全3级；非 安 全 级 当 中 又可分出NNSS 类。承压机械设备主支承件的安全等级与被支承设备相同。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 28 核电厂系统和部件的

22、核安全分级2.1.1.1 安全1级 安 全1级 适 用 于 构 成 反 响 堆 冷 却 剂 压 力 边界，包 括 一 回 路 冷 却 剂 管 道 和 内 径 大 于10.4mm 的 管 道，其 失 效 会 引 起 失 水 事 故 的物项。某些部件虽然也属于反响堆冷却剂压力边界，但其失效引起的反响堆冷却剂流失不超出正常补水能力提供的补水量，这类部件可不列入安全1级。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 29 核电厂系统和部件的核安全分级 安全1级物项的例子有：1反响堆压力容器；2反响堆冷却剂管道；3 与 反 响 堆 冷 却 剂 管 道 相 连 接 的内 径 大

23、 于10.4mm 的 管 线 延 伸 至 并 包 括 第二个隔离阀；4反响堆冷却剂泵属于反响堆冷却剂压力边界的局部如泵壳；第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 30 核电厂系统和部件的核安全分级 5控制棒驱动机构耐压壳；6稳压器及波动管；7 稳 压 器 安 全 阀、卸 压 阀 及 其 与稳压器相连的管道；8蒸汽发生器一次侧；9上述各部件的主支承件。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 31 核电厂系统和部件的核安全分级2.1.1.2 安全2级 安 全2级 适 用 于 反 响 堆 冷 却 剂 压 力 边 界 内 不属 于 安

24、 全1级 的 小 口 径 部 件 以 及 用 于 防 止 预 计 运行事件导致事件工况和减轻事故工况后果的物项。安全2级物项例子有：1 属 于 反 响 堆 冷 却 剂 压 力 边 界 的 小 直 径DN10.4mm 的 高 能 管 道 和 阀 门，如 仪 表 管 线和取样管线局部；2 安 全 壳 隔 离 系 统 的 各 种 机 械 设 备 如阀门；第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 32 核电厂系统和部件的核安全分级 3余热排出系统的主要部件；4 化 容 系 统 中 冷 却 剂 上 充 局 部 假 设 用 于堆芯应急冷却；5安全壳喷淋系统的主要部件；6安全

25、注射系统的主要部件；7 辅 助 给 水 系 统 处 于 安 全 壳 内 的 局 部 及 其安全壳贯穿件；8 安 全 壳 内 的 蒸 汽 系 统 以 及 给 水 系 统，直至并包括安全壳外的第一个隔离阀；9安全壳厂房，包括安全壳贯穿件；10安全壳氢气控制和监测系统；11 堆芯仪表系统，直到并包括手动隔离阀。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 33 核电厂系统和部件的核安全分级 2.1.1.3 安全3级 安 全3级 适 用 于 反 响 堆 慢 时 标 控 制 所 需 物 项；保证 反 响 堆 冷 却 剂 以 外 的 放 射 源 安 全 所 需 物 项；保 证反

26、 响 堆 冷 却 剂 装 量 的 某 些 物 项，对 安 全 级 设 备 运 行起支持作用冷却、润滑、液压等的物项等。安全3级物项的例子有：1 化 容 系 统 中 为 控 制 反 响 性 提 供 硼 酸 的 部件；2辅助给水系统处于安全壳外的局部；3 为 冷 却、润 滑 安 全1、2、3级 设 备 所 需 部件；第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 34 核电厂系统和部件的核安全分级 4乏燃料贮存池冷却水系统中的重要部件；5 应 急 电 源、水 源，以 及 柴 油 机 的 润 滑 油、燃油和冷却水系统；6 压 缩 空 气 系 统 向 安 全 级 物 项 供

27、气 局 部 贯穿安全壳局部属于安全2级；7 放 射 性 废 物 处 理 系 统 中 其 故 障 会 导 致 放 射性气体释放超过允许限值的部件，如废气衰变箱；8 重 要 厂 用 水 系 统 和 设 备 冷 却 水 系 统 的 管 道、阀门、泵等。9为控制室可居留性效劳的冷冻水系统。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 35 核电厂系统和部件的核安全分级 2.1.1.4 非安全级 非 安 全 级 适 用 于 安 全1、2、3级 以 外 的 所 有承压机械设备。在 非 安 全 级 中 可 以 识 别 出NNS S 物 项，这 类 也 是 安 全 重 要 物 项，

28、但 其 失 效 不 会 使 厂 区 人员或公众所受照射超过规定限值。NNS S 类物项的例子有：1放射性废物处理系统中不属于安全3级但属放射性物质包容功能的部件，如废液输送管廊一直延伸到废液固化厂房的管廊段；第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 36 核电厂系统和部件的核安全分级 2 防 火 系 统 中 用 于 核 岛 消 防 的 水 罐，水 泵和输水管道；3 为 已 辐 照 的 中 子 吸 收 材 料 如 硼 化 合 物的再利用、所需的贮存、输运和工艺处理部件；4 其 失 效 会 影 响 安 全 级 物 项 执 行 功 能 的 部件；5 设 备 规 格 书

29、 所 确 定 的 其 他 有 特 殊 要 求 的部件；6稳压器卸压箱和下泄管道、安全壳外第一隔离阀以后的蒸汽和水管道。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 37 核电厂系统和部件的核安全分级 2.1.1.5 安全等级的分界 两 个 不 同 安 全 级 别 的 系 统 或 设 备 的 分 界一 般 是 阀 门。这 些 分 界 件 的 功 能 应 到 达 使 较低安全等级的设备或部件的损坏不会导致：1 较 高 安 全 等 级 的 系 统 或 设 备 的 安全功能的丧失；2 正 常 情 况 下 需 存 放 的 气 态 放 射 性衰变气体不可控地向环境排放。分界面部

30、件的等级应采用两者中较高的等级。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 38 核电厂系统和部件的核安全分级 常采用的分界面部件有：1非能动屏障如热交换器管子；2非能动限流装置如下泄孔板；3安全阀；4 常 开 遥 控 阀 在2级 或3级 与 更 低 级 之间；5 两 个 串 联 常 开 遥 控 阀 在1级 和2级 之间；6常闭阀在2级或3级与更低级之间。7 两 个 串 联 常 闭 阀 在1级 与 较 低 等 级 之间 逆止阀可用为分界面部件。一般来说，2个逆止阀相当于1个常开或常闭阀。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 39

31、 核电厂系统和部件的核安全分级 承 担 安 全 级 界 面 部 件 的 常 开 阀 门，其 关闭时间必须使所有核安全功能都能得到保障。具体的分界为：1在安全1级和安全2级的设备之间：1个 非 能 动 装 置 例 如 下 泄 孔 板 或 者其 上 的 泄 漏 可 由 上 充 泵 补 偿 的 小 型 部 件 或 设备；两个能动装置；第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 40 核电厂系统和部件的核安全分级第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 2在安全2级或3级设备与较低级的设备之间：一个常闭阀；一 个 常 开 阀，但 当 它 和 较 低 安 全 级

32、 设 备 一 起发 生 故 障 时，不 会 阻 碍 较 高 等 级 的 系 统 的 安 全 功 能，也 不 会 导 致 正 常 情 况 下 需 衰 变 贮 存 的 放 射 性 气 体 不可控地向环境泄放；如 果 较 低 安 全 级 的 设 备 损 坏 不 会 导 致 较 高 安全 级 设 备 安 全 功 能 的 丧 失，或 不 会 导 致 正 常 情 况 下需 衰 变 贮 存 的 放 射 性 气 体 不 可 控 地 向 环 境 泄 放，就不需要任何阀门。5/13/2023 41 核电厂系统和部件的核安全分级第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 3 反 响 堆 冷 却 剂 系 统

33、 中 的 安 全1级设 备 与 较 低 级 别 的 设 备 包 括2级 设 备 之间：两上串联常闭阀；两个串联常开阀；一个安全阀。4 反响堆冷却剂系统中的安全2级设备与较低级的设备之间：一个常闭阀；5核安全等级符号见表1。5/13/2023 42 核电厂系统和部件的核安全分级表1 核安全等级符号5/13/2023 43 核电厂系统和部件的核安全分级 2.1.2 非承压机械设备 非 承 压 机 械 设 备 划 分 为 安 全 级 和 非 安 全 级 两大类。2.1.2.1 安全级 安 全 级 适 用 于 执 行 安 全 功 能 的 非 承 压 机 械 物项，其例子有：1堆内构件；2控制棒驱动机构

34、耐压壳除外；3 某 些 具 有 安 全 功 能 的 通 风 系 统，如 燃 料厂 房 的 通 风 系 统，安 全 壳 大 气 控 制 系 统，安 全 壳外围通风系统，控制室通风系统等；第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 44 核电厂系统和部件的核安全分级 4 所有安全级设备支承件；5 乏 燃 料 装 运 和 贮 存 设 备，如 装卸料机，燃料厂房中的人桥吊。2.1.2.2 非安全级 安 全 级 以 外 的 非 承 压 机 械 设 备 属 于 非安全级；在 非 安 全 级 非 承 压 机 械 设 备 中 亦 可 分出NNSS 类物项。这类物项的例子有:1 为

35、 保 护 厂 区 人 员 或 安 全 级 物 项 提供永久性屏蔽或实体保护的设备；第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 45 核电厂系统和部件的核安全分级 2 其 失 效 可 能 导 致 安 全 级 设 备 失 效 且 未 列入安全级的部件；3新燃料贮存架；4 为 排 除 乏 燃 料 贮 存 厂 房 空 气 中 放 射 性 物质所需部件；设备规格书所确定的其他有特殊要求的部件。2.1.3 燃料组件和相关组件 燃料组件和相关组件都属于安全级 相关组件是指控制棒组件、中子源组件、可燃毒物组件和阻力塞组件。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/

36、13/2023 46 核电厂系统和部件的核安全分级 2.1.4 电气设备 电 气 设 备 包 括 电 力 设 备、仪 表 和 控 制及 其 供 电 设 备。后 一 类 设 备 的 详 细 安 全 分级见GB/T15474-1995。电 气 设 备 划 分 为 安 全 级 和 非 安 全 级 两大类。2.1.4.1 安全级1E 级 安 全 级 适 用 于 在 发 生 事 故 时 和 事 故 后为 保 护 公 众 所 需 的 所 有 电 气 设 备。安 全 级电气设备执行或支持以下功能。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 47 核电厂系统和部件的核安全分级 1

37、E 级设备是执行以下功能的设备 1紧急停堆；2 反 响 堆 和 安 全 壳 内 热 量 的 排 出 堆 芯 应 急冷却和堆芯余热排出；3安全壳隔离；4滞留放射性产物和限制放射性后果；1E 级 设 备 包 括 执 行 安 全 功 能 的 电 源、电 机、阀门电机、电磁阀、仪表控制系统等。具体包括：1反响堆保护系统；2 应急电源柴油发电机、蓄电池、逆变器和整流器等；第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 48 核电厂系统和部件的核安全分级 3 紧 急 停 堆 系 统 如 功 率 测 量、周 期 测 量等核测量仪表和事故停堆断路器等；4 专 设 安 全 设 施 的

38、驱 动 系 统 和 控 制 线 路，专 设 安 全 设 施 包 括：堆 芯 危 急 冷 却 系 统 安 注 系 统、安 喷 系 统，安 全 壳 氢 气 控 制 系 统，蒸 汽 发 生 器 辅助 给 水 系 统 包 括 与 正 常 给 水 系 统 的 隔 离 装 置，安全壳隔离系统；5 专 设 安 全 设 施 的 支 持 系 统 的 驱 动 系 统 和控 制 线 路，专 设 安 全 设 施 的 支 持 系 统 包 括：设 备 冷却水系统、工业冷却水系统和某些通风系统；第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 49 核电厂系统和部件的核安全分级 1 用 于 安 全

39、停 堆 或 事 故 后 仍 必 须 运 行 的那 局 部 信 息 显 示 系 统 的 仪 表 设 备 以 及 事 故 后 监 测系 统。如 安 全 壳 事 故 后 辐 射 监 测 装 置，稳 压 器 液位、事故后压力监测装置等；2安全壳电气贯穿件；3 堆 内 温 度 测 量 装 置，压 力 容 器 液 位 测量及堆芯冷却剂过冷度测量装置。2.1.4.2 非安全级非1E 级 安全级以外的电气设备属于非安全级。对非安全级电气设备应当区别对待，其中属于安全重要的应列入NNS S 类SR 级。NNS S 类设备的详细例子见 11。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023

40、 50 核电厂系统和部件的核安全分级 2.1.5 构筑物 构筑物划分为安全级和非安全级两大类。2.1.5.1 安全级 安全级适用于包容安全级设备并提供一个放射性生物屏蔽或把放射性产物封存的建筑物或构筑物。它们是对安全级设备起保护作用的物项或作为最终热阱的物项。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 51 核电厂系统和部件的核安全分级 安全级构筑物的例子有：1安全壳；2核辅助厂房；3柴油发电机厂房；4主控制室；5最终热阱，如冷却塔；6取水口、湿厂址的挡水构筑物，如海堤；7乏燃料贮存池。8其中，安全壳按承压设备归入安全2级。2.1.5.2非安全级 非安全级适用于安

41、全级以外的所有构筑物。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.1 安全分级 5/13/2023 52 核电厂系统和部件的核安全分级 2.2.1 抗震I 类 抗震I 类是执行三大安全功能的设备，它们适用于：1损坏后会直接或间接引起事故工况的物项，如反响堆冷却剂承压边界；2使反响堆安全停堆并保持反响堆处于安全停堆状态以及排出余热所需物项；3为防止放射性物质释放或使释放物质保持在国家为事故工况所规定的限值以下所需物项例如安全壳；第2节 核电厂系统与部件的核安全等级 2.2 抗震类别的划分 5/13/2023 53 核电厂系统和部件的核安全分级 所有安全级物项，如安全1、2、3级和非承压安全级机械设备

42、LS 级及1E 级电气设备均应列为抗震I 类。预期当发生破坏、坠落、移位时可能危及安全级物项的非安全级设备和构筑物亦应列为I类，否则必须采取设计措施使之在地震时不会危及抗震I 类物项，如将安全级物项移开。抗震I 类物项应按SL-2 地震设计，应能承受SL-2和SL-1 见文献12 地震动荷载，并保证在地震发生时和或地震后能履行安全功能。该类物项的实例及抗震鉴定要求见HAF.J0053。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级 2.2 抗震类别的划分 5/13/2023 54 核电厂系统和部件的核安全分级 2.2.2 抗震类 抗震类适用于抗震I 类以外某些非安全级但属于安全重要的物项。抗震类物项按S

43、L-1 地震动设计、抗震类物项的例子有放射性废物厂房和坑槽、蒸残液贮罐、浓缩液贮罐以及与其相连的管道。2.2.3 其他抗震类 抗震I、类物项类以外的物项属于其他抗震类。其它抗震类物项可按适宜的常规设备抗震标准进行设计。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.2 抗震类别的划分 5/13/2023 55 核电厂系统和部件的核安全分级 2.2.4 抗震I 级设备的设计分类 对于机械设备可分为两种，一种是包含有运动部件的，称之为能动设备，如泵、阀。其它的称为非能动设备，如容器、管道、槽罐。对抗震I 类设备又可分为以下三类：1I 类：在安全停堆地震载荷下仅要求保证其完整性的设备，没有提出对变形的限制要

44、求。计算中对第4类工况采用D 级准则校核。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.2 抗震类别的划分 5/13/2023 56 核电厂系统和部件的核安全分级 1F 类：在安全停堆地震载荷下不但保持完整性还应保持功能性要求的设备。如工程安全设施非能动部件和其支承系统，如它们的管道等。这里的应力限制要求比1I 类更严一些，以限制其变形。计算中对第4类工况采用C 级准则校核，它用于非能动设备。1A 类：它是对于能动设备而言，是针对有可运行能力要求的设备。用以保证其运行部件或机构的良好运行功能。它的应力限值更加严格，计算中对第4类工况采用B 级准则校核，另外还要作变形计算。第2节 核电厂系统与部件的核

45、安全等级2.2 抗震类别的划分 5/13/2023 57 核电厂系统和部件的核安全分级 对于机械设备，在规定了其安全等级后，应规定设计和制造方面的要求。目前我国多采用RCC-M 标准等级或ASME-标准等级来规定这些要求，以下以RCC-M 标准等级为说明：RCC-M 等级设备包括：承压设备、这些承压设备的支承件及反响堆堆内构件。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.3 设计和制造等级5/13/2023 58 核电厂系统和部件的核安全分级 2.3.1 承压设备的RCCM 等级 RCCM 标准将设备的设计和制造分为3个等级，即RCCM-1 级、RCCM-2 级、RCCM-3 级。它们的要求依次降

46、低。RCC-M 标准的A 册中提出了总要求，B、C、D 册分别对1、2、3级设备和部件提出在材料、设计、制造、检验、试验等各个阶段所应遵循的准则和要求。标准等级方法可按安全等级和运行参数来划分：第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.3 设计和制造等级5/13/2023 59 核电厂系统和部件的核安全分级 1按安全功能等级 在确定设备安全等级的基础上，可对设备进行RCCM 分级；安全1级设备全部选用RCCM-1 级；安全2级设备选用RCCM-2 级；安全3级设备选用RCCM-3 级；其余设备选用RCCM-3 级。2按运行参数分级 考虑到设备所处的运行参数，可以提高其RCCM 等级，如图1所示。

47、运行参数是指：设计压力、设计温度、循环载荷。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.3 设计和制造等级5/13/2023 60 核电厂系统和部件的核安全分级 按运行参数可把承压设备定为RCCM-2 级或-3级。按设计的压力和温度分级 a 除阀门与管道附件以外的设备，设计压力超过50bar或设计温度超过250的设备属于RCCM-2级。设计压力小于50bar但高于20bar，或设计温度小于250，但高于110 的设备属于RCCM-3 级，见图1；b 对于阀门和管道附件，按公称压力PN 法国标准NFE29-005 或压力温度额定等级值 标准ANSI B16-34 分级，PN64 或压力温度额定等级值

48、400 的阀门属于RCCM-2 级。PN64、40、25或额定压力等级数为400、300的阀门属于RCCM-3 级。第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.3 设计和制造等级5/13/2023 61 核电厂系统和部件的核安全分级 按循环载荷分级 仅根据安全功能在初步分级时属于RCCM-3 级的承压设备，当受到高循环载荷时定为RCCM-2 级。当设备在规定的下述1到3中压力和温度的有效循环总数超过基准循环数时，就可认为是承受高循环载荷的设备。10000周次被推荐为基准循环数，1+2+3 10000 为高循环载荷。第2 节 核电厂系统与部件的核安全等级2.3 设计和制造等级5/13/2023 62

49、 核电厂系统和部件的核安全分级第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.3 设计和制造等级 1 压力变化的有效数定义：用一定压力幅度的变化数乘以按该幅度在表1查得的系数，随后再对不同压力变化所得结果求和。压力的变化P 设计压力的%采用的系数P20 020P40 0.0540P60 0.260P80 0.580P100 1表1 压力系数5/13/2023 63 核电厂系统和部件的核安全分级第2 节 核电厂系统与部件的核安全等级2.3 设计和制造等级 2 温度波动的有效数定义：用一定幅度的温度变化数乘以按该幅度在下表2查得的系数，随后再对不同温度变化所得结果求和。压力的变化T 或带修正系数的/h 采

50、用的系数T25 025 T50 0.250 T100 2100 T150 5150 T200 15200 T250 30T 250 40表2 温度系数5/13/2023 64 核电厂系统和部件的核安全分级第2节 核电厂系统与部件的核安全等级2.3 设计和制造等级 如采用循环过程中的温度的平均变化速度/h，还要乘以以下表3的系数，对温度变化速度/h进行修正。压力的变化P 设计压力的%采用的系数P20 020P40 0.0540P60 0.260P80 0.580P100 1表3 温度的平均变化速度所引起的修正系数5/13/2023 65 核电厂系统和部件的核安全分级 取以下两个温度变化值的小值，