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NB／Z 20250-2013 核电厂安全重要仪表和控制系统的更新改造决策指南.pdf

华人民共和国能源行业标准

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核电厂安全重要仪表和控制系统的

济南大学城绿化工程施工组织设计Guidanceforthedecision on modernizationforinstrumentation andcontrol systemimportantto safetyinnuclearpowerplants

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删言 范围 规范性引用文件. 术语和定义. 缩略语 更新改造动因. 5.1总则 5.2经济性动因. 5.3安全性动因. 5.4更新改造动因总结报告 更新改造决策.. 6.1更新改造I&C生命周期 6.2I&C长期策略 6.3可行性研究 6.4 系统招标规格书和采购 更新改造的考虑事项 7.1概述 7. 2 技术考虑. 7. 3 经济考虑 7. 4 法规和标准. 7.5 企业政策和设计标准 7. 6 更新改造要求.. 7.7 I&C系统可靠性 7.8 风险与收益研究. 7. 9 安全分级. 7. 10 设备鉴定要求. 7. 11 软件鉴定要求. 7. 12 物理约束 7. 13 设备可用性(交付与支持) 7. 14 人因 7. 15 纵深防御与多样性分析. 7. 16 对火灾和水灾的隔离和防护。 7. 17 不确定度和设定值计算.. 7. 18 响应时间分析 7. 19 测试规程

范围 规范性引用文件. 术语和定义. 缩略语 更新改造动因. 5.1总则 5.2经济性动因. 5.3安全性动因. 5.4更新改造动因总结报告 更新改造决策.. 6.1更新改造I&C生命周期 6.2I&C长期策略 6.3可行性研究. 6.4 系统招标规格书和采购 更新改造的考虑事项 7.1概述 7.2技术考虑.. 7. 3 经济考虑. 7. 4 法规和标准. 7.5 企业政策和设计标准 7. 6 更新改造要求.. 7.7 I&C系统可靠性 7.8 风险与收益研究. 7. 9 安全分级. 7. 10 设备鉴定要求 7. 11 软件鉴定要求. 7. 12 物理约束 7. 13 设备可用性(交付与支持) 7. 14 人因 7. 15 纵深防御与多样性分析. 7. 16 对火灾和水灾的隔离和防护。 7. 17 不确定度和设定值计算.. 7. 18 响应时间分析 7.19 测试规程

7. 21 核电厂技术文件更新 23 7.22培训和员工资质 23 7. 23 项目组织 24 7.24 配置管理 24 7. 25 与其他现有系统的接口 25 7. 26 标准化 25 更新改造的实施 8.1 概述， 25 8.2 目标结构.. 3 8.3升级步骤次序. 26 建议 28 考文献 29

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要仪表和控制系统的更新改造法

可用性availability 如获得所需的外部资源，某物项在规定条件下在规定时刻或规定时段内执行其规定功能的能 注：某物项的可用性取决于该物项的可靠性、可维护性和维护保障性等综合因素的影响。

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配置管理 configuration management

确定并记录设施的结构、系统和部件（包括计算机系统和软件）的特性，并确保对这些特 变更得到了恰当的描述、评价、核准、发布、执行、验证、记录并纳入该设施文档的过程。

人机接口humanmachineinterface 操作人员与电站的I&C系统和计算机系统间进行信息交互的界面，包括显示器、控制器利 持系统接口。

l&c添l&Csysteimn 基于电气、电子、可编程电子技术的系统，执行I&C功能及与系统自身运行有关的服务和监测功能 注：该术语用作包括系统所有部件（例如内部电源、传感器、其他输入设备、数据总线和其他通讯链路、驱动器接 口和其他输出设备）的总称。系统内的不同功能可以使用专用资源，也可以使用共享资源。 3.5 生命周期lifecycle 从产品的概念阶段开始至其废弃所历经的时段。 3.6 生命周期费用lifeeyclecost 产品在其整个生命周期中的累积费用。 3.7 可维护性maintainability 对在规定使用条件下的物项，在规定的维护条件下，使用规定的程序和资源，在规定的时间内能够 完成规定的有效维护活动的概率。

更新改造modernizatiom

采用新系统或新部件对原有系统或其部件进行更新或改造。更新是指不改原有系统要求而进行的 设备替换：改造是指增加功能要求或提高性能要求而进行的升级。 法1：替换和更新的含义相近，这两个术语可互换使用，可用于单个部件乃至完整的I&C系统。 注2：升级和改造的含义相近，这两个术语可互换使用，可用于单个部件乃至完整的I&C系统。

要求requirements

文件内容中关于应满足的准则的表述，如果要求依据该文件执行，则不允许与此有任何偏差。 [ISO/IEC导则第2部分，2004，3.12.1] 注：要求分为以下几种： a）安全要求，由核安全监管部门依据核电厂在其寿期内对公众、社会和环境的影响强制规定的要求 b）功能和性能要求，功能要求规定系统对特定的信号或条件所必须执行的响应动作；性能要求规定系统的特 性，如响应时间、精度等； c）运行要求，业主对电厂运行容量和运行能力提出的强制要求： d）核电厂设计要求，为满足核电广安全要求和运行要求而对核电厂总体设计提出的技未要求： e）系统设计要求，为满足核电厂设计要求而对构成整个核电厂的各个系统提出的设计要求： f）设备要求，为满足系统设计要求而对各个设备提出的要求。

文件内容中关于应满足的准则的表述，如果要求依据该文件执行，则不允许与此有任何偏差。 [ISO/IEC导则第2部分，2004，3.12.1] 注：要求分为以下几种： a）安全要求，由核安全监管部门依据核电厂在其寿期内对公众、社会和环境的影响强制规定的要求 b）功能和性能要求，功能要求规定系统对特定的信号或条件所必须执行的响应动作；性能要求规定系统的特 性，如响应时间、精度等； c）运行要求，业主对电厂运行容量和运行能力提出的强制要求； d）核电厂设计要求，为满足核电广安全要求和运行要求而对核电厂总体设计提出的技术要求： e）系统设计要求，为满足核电厂设计要求而对构成整个核电厂的各个系统提出的设计要求： f）设备要求，为满足系统设计要求而对各个设备提出的要求。

技术规格书specification

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以完整、准确、可验证的方式对系统或部件的要求、设计、性能及其他特性作出规定的文件。通常， 该文件还规定相应的规程以确定这些条款是否得到满足，

更新改造的动因主要出于经济性和安全性两个方面的好处考虑。用更先进的设备替代原有I&C设 备，通常可增加系统的功能和改进系统的性能，但多数情况下，进行设备升级的主要原因是由于旧设备 存在问题而不是出于新设备可带来的收益，

可以在以下方面降低成本：

「以在以下方面降低成本： 运行费用：通过更新改造可提高效率，来节省燃料、降低能耗、节约耗材或减少人力需求， 而可以降低运行费用：

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维护费用：通过更新改造可延长维护周期和（或）缩短维修时间和减少维护工作量，从而可以 降低维护费用；可提高设备可靠性，从而可以减少维修费用，并降低备品备件库存；也可以通 过更新改造使用统一的系统平台，达到减少设备种类，从而降低备品备件库存的目的。在某些 情况下，多重穴余设计可以允许在正常运行期间进行预防性维修； c）管理费用：通过更新改造改进信息的收集、处理、存储和显示方式，可以降低管理费用。 在考虑成本降低时，应采用生命周期成本法，侧重于使系统在其预期生命周期内的总费用最小化。 比如说，选择昂贵的、但高可靠性的设备实现更新改造，可能会增加购置成本，但可以降低长期的维持 费用，整个生命周期内的费用有可能是最低的。

5. 2. 3增加收益

可以在以下方面增加收益： a 提高发电功率，通过更新改造改进监测和保护系统，可以提供更可信的核电厂状态，从而可以 在不降低核电厂安全水平的前提下，减小安全裕度，提高输出功率； b 提高可用性，通过更新改造缩短因维修、定期维护和装料所需的停堆时间，降低误停堆发生概 率，可以提高电厂利用率，这可以通过提高系统的可靠性和稳定性、采用具有自检、自诊断和 自校准能力的“智能”系统，以及借助人机接口（HMI）和I&C功能来改善操纵员支持等方式 来实现；对陈旧设备进行升级改造，可以降低因缺乏备品备件而造成停堆时间延长的可能性； C 延长核电厂寿期，如果核电厂运行可延长超过其计划的经济寿期，收益不再被资本支出抵扣， 赢利会是相当可观的；当设备或系统预计的剩余寿命不足以支持计划的核电厂延寿时，有必要 更新改造这些设备或部件。

5.2.4引起经济性动因的因素

为提高经济性而进行的更新改造可能是由以下一个或多个因素引起的： a 技术淘汰：一种产品到了生命周期的末期，将出现设备技术淘汰的问题；如果制造商不再生产 设备的某个物项，则其提供的服务水平会降低，备件及消耗品将无法供应或变得异常昂贵；电 子元器件的生命周期只有几年，因此电子元器件也有技术淘汰的问题；技术淘汰的初期影响是 维护和维修时间和费用的增加：最终设各将因缺少备件而不可用： b 人才缺乏：与技术淘汰相关的一个问题是具有适当技能的维修人员减少，由于技术教育和培训 课程往往集中在数字技术方面，新培养出的人员不具备维修模拟电路的能力； c 设备老化：电子元器件和电子部件老化会造成噪声、漂移、响应时间、EMI敏感度等恶化的 问题，总的说来会导致可靠性降低；因老化造成性能降低的因素包括： 1） 氧化或腐蚀等化学效应，将导致连接器、开关和焊点的接触电阻加大； 2） 电解电容干枯： 3 因表面污染（特别是对于高压设备）使绝缘性能下降； 含有机材料的电缆或其他部件因暴露在高温、辐射、氧气等环境下而老化（如脆化）； 5） 磨损、咬死和弹簧张力丧失等机械效应，会最终导致开关、连接器、继电器等机械装置 失效。 d) 兼容性问题：有时因其他设备的变更，而有必要对I&C设备进行升级，兼容性问题的实例如： 1 因反应堆或工艺设备变更，引起对I&C的要求有了变化； 2）因其他I&C设备变更，采用了新的接口方式或新的接口协议。 e 运行问题：因运行要求的变化，如由“基本负荷”变为“负荷跟踪”，可能必须对I&C进行改造。

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5.4更新改造动因总缩报告

6.1更新改造I&C生命周期

宜对&C更新改造项目建立个参考的生命周期，建议的生命周期如表1所示。这是一个关于更新 改造I&C项目的完整生命周期，本指导性技术文件仅针对需要由电站业主开展具体活动的那些生命周期 阶段，包括： a）I&C长期策略（见6.2）； b） 可行性研究（见6.3）； c）分系统招标规格书和采购（见6.4）。

表1更新改造I&C生命周期各阶段

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表1更新改造I&C生命周期各阶段（续）

6.2.1概述 I&C长期策略确保为电厂运行所需的所有I&C功能的长期维护做好规划。电厂业主的总体策略、目 标、财务情况和经营计划将影响更新改造的规划。这些策略因素将影响具体的初步评估工作福建漳州市某图书楼装修改造施工组织设计，并确定了 具体的可行性研究工作的目标。初步评估宜适当地确认这些因素。

6.2.2I&C系统现状和未来要求的初步评信

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6.2.3I&C系统更新改造的优先次序

对I&C系统的状态评估也给出了各个I&C系统更新或改造优先次序要考虑的第一因素。通常对考虑 要进行更新改造的I&C系统按优先次序（即在未来几年哪些I&C系统"必须”、“宜”或“可以”进行更新或 改造）进行分组，以此作为总体可行性研究的重要输入。这些I&C系统的具体更新改造次序由技术可行 生研究结果确定，技术可行性研究结果是： a）产生更新改造I&C系统安装、调试和运行的技术性计划； b）产生系统初步配置，使其能够满足电厂运行要求，并可以通过许可取证审评； c）使初步考虑的系统或接口的费用降至最低。 关于实施更新改造的必要性的更详细考虑在第7章描述，第8章具体描述更新改造次序的优化问题。

6.2.4预算限制条件

I&C更新改造预算框架的确定可从以下方面考虑： a) 预期的电厂未来运行的时间范围： b) 高优先级（“必须"系统）更新改造的I&C系统范围； C 现有I&C系统的年维护费用

青岛市综合管廊专项规划说明书2016.2.pdf6.2.5不固更新改造方案的评估

如果计划进行的更新改造不仅包括“必须”系统，也包括“宜”系统或“可以”系统，宜对这些系统更新 改造的最低费用和由更新改造带来的额外收益综合考虑后做出决策。 在前述评估的基础上，宜确定用于实现更新改造的不同I&C结构和技术的选择可能性，内容可能是 I&C结构、平台结构、分布式系统或数字、模拟和继电器混合技术。