仪表设计培训教材-d

核电站仪表设计培训编制人:李金萍2008年3月说明教材以广东岭澳核电站为例进行介绍。2目录第一部分核岛简介第二部分核岛设备及结构分级第三部分仪表设计工作第四部分安装技术要求3第一部分核岛简介1.1核电站简介1.2核电站过程仪表特点1.3合同介绍1.3.1安装机电包1.3.2法规及标准简介4第一部分核岛简介1.1核电站简介电力可以说都是由称为发电机的旋转机械设备生产的。发电机可以由风力或水力推动，更常见的是由来自锅炉的高压蒸汽推动的。核电站与普通发电站的主要区别在于热源方面，它是利用原子核分裂的效应产生大量的热能。核电站可分为两大部分：核岛（NI）和常规岛（CI）。5第一部分核岛简介1.1核电站简介核岛是用来产生蒸汽的，有人也称它为“原子锅炉”；常规岛则是利用蒸汽来发电，它与其他电站设施比较，无多大区别。核岛主要分为核蒸汽供应系统（NSSS）和核岛配套设施（BNI）。6第一部分核岛简介1.2核电站过程仪表特点核电生产过程特有的强中子场和γ场，高温高压介质条件，伴随LOCA（反应堆失水事故）事故产生的高温、高湿、强放射性和化学腐蚀环境，以及核电生产对其控制仪表系统的高可靠性和可用性的要求，构成了核电站过程仪表的特点。7第一部分核岛简介1.2核电站过程仪表特点高精确度仪表快速响应的仪表、设备高可靠性和可用性仪表系统8第一部分核岛简介1.3合同介绍在设计和施工阶段，每一部分都涉及三个主要合同：土建工程合同；设备供应合同；安装合同。9第一部分核岛简介1.3合同介绍1.3.1安装机电包按合同规定，承包商应承担业主在现场交付的所有工厂制造的部件和设备或大宗材料的专门安装工作，在某些情况下包括预制工作。这些工作按相应的工种分成9个机电设备包：10第一部分核岛简介1.3合同介绍1.3.1安装机电包EM1：重载吊运设备安装EM3：辅助设备安装EM4：辅助管道EM5：采暖通风空调EM6：保温预制和安装EM7：现场制造贮存罐11第一部分核岛简介1.3合同介绍1.3.1安装机电包EM8：一般电气安装EM9：过程仪表安装EM10：负载小于40吨的吊运设备安装12第二部分核岛设备及结构分级核岛设备及结构分级是依据RCC中的规定。RCC为核电厂设计和建造规则，它划分为不同部分，其中适用于核岛安装主合同主要有以下几个部分：13第二部分核岛设备及结构分级RCCP：900Mwe压水堆核电厂系统设计和建造规则。RCCM：压水堆核岛机械设备设计和建造规则。RCCE：核岛电气设备设计和建造规则。RCCI:有关防火保护规程.14第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.1机械设备安全分级2.1.2电气设备的安全分级2.1.3无安全分级的设备2.2地震级别15第二部分核岛设备及结构分级2.3设计和建造分级2.3.1RCCM级2.3.2RCCE级2.4质保分级2.4.1安全分级的持压设备2.4.2其他安全分级的设备2.4.3无安全级的设备2.4.4补充16第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别机械设备和电气设备安全级别的划分是不同的。17第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.1机械设备安全分级机械设备的安全级别是根据执行的安全功能来划分的。安全功能包括：•反应堆停堆；•堆芯冷却剂系统或其它执行安全功能的系统；•防止事故后放射性物质的扩散。18第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.1.1持压设备的安全级别构成压力边界和执行安全功能的持压机械设备及部件和流体系统的设备及部件被划分成三个安全级别。其它无安全级别的持压设备和部件被定义为NC。流体系统的安全级与安全界面之间，包括所有连接管道、隔离阀、排气、排液部件和仪表的机械部分。19第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.1.1持压设备的安全级别安全1级：安全1级的部件是指反应堆失水事故工况Ⅲ、Ⅳ出现时，可产生安全功能（这个工况由RCCP定义）。20第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.1.1持压设备的安全级别安全2级：安全2级是指非安全1级，或在失水事故情况下确保放射性物质不外泄、传输冷却剂的持压设备和部件。21第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.1.1持压设备的安全级别安全3级：安全3级的设备和部件是指发生故障时不会产生直接的放射性或设备故障时，分析出应进行正常衰减贮存的放射性气体。22第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.1.1持压设备的安全级别安全级界面：由一个适当界面连接不同安全级的两个系统或部分系统。这个界面的功能是为了防止较低级别的设备和部件的故障。23第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.1.2其他机械设备的安全分级这个分级主要是定义地震级和设备适用的质量保证程序。安全相关的设备主要包括：•废料处理和贮存系统。•安全相关的持压设备的支撑部件，象反应堆内部构件。•一些通风系统。24第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.2电气设备的安全分级电气设备的安全分级是功能分级，描述的是与冗余、厂外电力丧失下的操作、环境条件、地震、安装、试验情况下的品质的有关要求。25第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.2电气设备的安全分级1E级的电气设备和部件是指在事故条件下提供电力或部分系统的电力，包括对公众保护的系统。它要求以下功能：26第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.2电气设备的安全分级•反应堆跳闸；•压力壳的隔离；•堆芯应急冷却；•余热导出；•反应堆厂房热量排放；•放射性物质对环境释放的预防。27第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.2电气设备的安全分级安全级1E包括所有的电气部件类型，比如电源、电控阀、仪表和控制继电器系统等。28第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.2电气设备的安全分级1E级的系统是指完成安全功能，并参与在事故条件下对公众的保护。即以下系统：•反应堆保护系统；•应急电源（柴油发电机、电池和辅助供电系统）；29第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.2电气设备的安全分级•紧急停堆系统；•工业安全性能：安注系统喷淋系统反应堆氢控系统蒸发器辅助给水系统，包括正常给水系统的隔离反应堆隔离系统。30第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.2电气设备的安全分级•工业安全支持系统：•部件冷却系统；•基本服务水系统；•通风系统。31第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.2电气设备的安全分级有重要安全功能的其他系统的设备，根据系统或设备的运行条件应遵守相应的特殊要求。仪表通道根据传感器标识。当一个仪表通道为1E级时，通道的所有部件不需要都定义为1E级。只有触发安全功能的部件为1E级（比如由隔离设备隔离的指示器和报警设备等）。32第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.2电气设备的安全分级电缆可以认为是设备的一部分。因此，它的安全分级与相关设备一致。非1E级的设备被定义为NC（无级）。33第二部分核岛设备及结构分级2.1安全级别2.1.3无安全分级的设备无安全分级的机械、电气部件中，有些仍具有安全功能。根据它们的功能和特性，分情况地在设计、建造、检查和安装中考虑其特殊的要求，或在电厂运行期间作特别的运行监测。34第二部分核岛设备及结构分级地震级别是对设计去经受地震的电气、机械设备的分级。地震分级需符合RCCP的规定。所有与安全相关的机械和电气设备具有地震级（1级）。它包括安全级1，2，3和LS的机械设备和1E级的电气设备。其他部件和设备根据他们的重要性可能要经受地震荷载的检验。对一些防火设备地震设计的要求在RCCI中描述。35第二部分核岛设备及结构分级2.3设计和建造分级2.3.1RCCM级RCCM级是针对机械设备而言。它是对持压设备、安全相关或不相关的设备的设计、建造、试验和验收要求的说明。对持压、安全相关的设备，最低的RCCM级是安全级。RCCM级可以根据设计运行条件高于安全级。36第二部分核岛设备及结构分级2.3设计和建造分级2.3.2RCCE级RCCE定义了四个品质鉴定程序：•标准质量鉴定程序：用于保证设备能够在正常环境条件下执行规定的功能。•K3质量鉴定程序：用于保证安装在安全壳以外的设备在正常环境条件下和在地震荷载下以及对某些设备所规定的事故环境条件下能够执行其规定的功能。37第二部分核岛设备及结构分级2.3设计和建造分级2.3.2RCCE级RCCE定义了四个品质鉴定程序：•K2质量鉴定程序：用于保证安装在安全壳内的设备在正常环境条件下和在地震荷载下仍能执行其规定的功能。•K1质量鉴定程序：用于保证安装在安全壳内的设备在地震荷载下和在正常、事故和/或事故后环境条件下仍能执行其规定功能。38第二部分核岛设备及结构分级2.3设计和建造分级2.3.2RCCE级所有1E级的设备应遵守质量鉴定程序K1、K2、K3中的一个。39第二部分核岛设备及结构分级2.4质保分级QA分级是对核岛供应商提供的产品和服务分级。这个分级是与相应的安全要求相一致的。核岛承包商的分包商提供的服务和设备类型必须符合合同内相应的质量保证要求。40第二部分核岛设备及结构分级2.4质保分级QNC级的设备：合同要求QNC的设备既不用符合QA的程序和措施，也不用符合“供货商要求”的文件。该级别用于可能完成无QA要求的功能的部分产品、性能和特性。供货商的监督项目为QNC级。QNC级又分三个子级：41第二部分核岛设备及结构分级2.4质保分级QNCa：在定购阶段，设置几个观察点，这些观察点在给供货商说明中给出。QNCb：仅仅要求在最后验收阶段召集，至少在验收报告和符合证书传递时。QNCc：只要求符合性证书。42第二部分核岛设备及结构分级2.4质保分级2.4.2其他安全分级的设备其他安全分级的机械或电气设备，质保级如下：43第二部分核岛设备及结构分级2.4质保分级2.4.2其他安全分级的设备机械设备（LS）a.反应堆堆内构件Q1b.控制棒驱动机械Q1c.安全1级设备的支架（除f）Q1d.废料处理和贮存Q2e.通风系统Q2f.安全1级设备的标准支架的制造Q2g.Q1和Q2级设备的支架、减震器和缓冲器（除c）Q244第二部分核岛设备及结构分级2.4质保分级2.4.2其他安全分级的设备Q2级标准设备，其制造活动低于Q2级：Q2级设备的标准支架、减震器和缓冲器的制造Q3标准阻尼器、线圈和通风管道的制造Q3/NC45第二部分核岛设备及结构分级2.4质保分级2.4.2其他安全分级的设备电气设备（1E）所有1E级设备是Q1级，除了通风系统的1E级部件、安全相关（LS）和Q2级的机械部分以外。后者，电气部件也是Q2级。46第二部分核岛设备及结构分级2.4质保分级2.4.3无安全级的设备无安全级的设备为Q3或QNC级。QNC级的设备或部件是指对其功能完成有充分保证的性能和结构。无需特殊说明：•超出供货商范围，在其结构上需有特殊的技术要求。•在功能完成过程中，对特殊的监督需有一定的操作步骤。47第二部分核岛设备及结构分级2.4质保分级2.4.4补充Q1或Q2级设备可能包括Q3或QNC的部件，甚至可能仅仅由Q3或QNC的材料或部件构成。以上专门适合于大批量集中生产的设备。比如：一些低压电机、阀门电机、加热器、电池、继电盘、空气吹扫、支架、锚固件、钢结构等。48第二部分核岛设备及结构分级2.4质保分级2.4.4补充在地震期间，一些无安全级和无地震级的部件，由于安装位置，它们损坏可能会危及到安全设备。为避免这种情况的发生，它们必须设计成能经受SSE强度。这要求根据实际情况确定。49第二部分核岛设备及结构分级2.4质保分级2.4.4补充有关环境保护和地下水保护，防止放射性废液溢出，其安全隔离可以由有安全或地震级的设备进行，也可以由厂房收容。50第三部分仪表设计工作介绍3.1主要活动仪表设计的主要活动是建立为EM9安装工程提供的仪表现场文件。该活动包括：来自上游核岛供应商文件的详细设计文件的完善；51第三部分仪表设计工作介绍3.1主要