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文档简介
ICS27.120.20______R^
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中华人民共和国国家标准
GB/T36044—2018
核电厂安全重要电气设备鉴定规程
Qualificationprocedureofelectricalequipmentimportanttosafetyfor
nuclearpowerplant
2018-03-15发布2018-10-01实施
糌民国共11国1质1监管督1验委检疫/1发布
GB/T36044—2018
—I—
刖s
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。
本标准由中国核工业集团公司提出。
本标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会(SAC/TC30)归口。
本标准起草单位:核工业标准化研究所、中广核研究院有限公司。
本标准起草人:杜建、焦丽玲、朱文江、王利、王根生。
I
GB/T36044—2018
核电厂安全重要电气设备鉴定规程
1范围
本标准规定了核电厂安全重要电气设备及其接口初始鉴定的任务、鉴定类别和方法、鉴定大纲要素
和试验实施规程。
本标准适用于核电厂安全重要电气设备的初始鉴定,也适用于设备鉴定变更后的再次鉴定。在地
震荷载下仅要求稳定性或结构完整性的设备鉴定可参考使用。
注:本标准不规定特定设备的试验项目、需要监测的功能特性和验收标准。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T2421.1—2008电工电子产品环境试验概述和指南
GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温
GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温
GB/T2423.3环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热试验
GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Db:交变湿热(12h+12h循环)
GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)
GB/T2423.22环境试验第2部分:试验方法试验N:温度变化
GB/T11026.4电气绝缘材料耐热性第4部分:老化烘箱单室烘箱
GB/T12727核电厂安全级电气设备鉴定
GB/T13625核电厂安全系统电气设备抗震鉴定
GB/T22718高压电机绝缘结构耐热性评定方法
GB/T26168.2电气绝缘材料确定电离辐射的影响第2部分:辐照和试验程序
NB/T20040核电厂安全级电气设备抗震鉴定试验规则
NB/T20086核电厂安全级电气设备老化评估、监测和缓解
NB/T20218核电厂安全重要仪表和控制设备电磁兼容性试验要求
NB/T20283核电厂安全重要电气设备鉴定环境条件分类
3术语和定义
GB/T12727界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
自然老化naturalaging
在正常运行的环境条件下,部件或设备的物理、化学或电气特性随时间的变化,这种变化可能导致
其重要的功能特性劣化。
[NB/T20063—2012,定义6.2.1]
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GB/T36044—2018
3.2
加速老化acceleratedaging
为了在短时间内模拟预期寿命而将设备或元件置于与已知的可测的物理或化学劣化规律相一致的
应力状态下,以呈现出类似于正常运行条件下预期寿期内将具有的物理和电气特性的加速过程。
注:改写NB/T20063—2012,定义6.2.2。
3.3
老化降质agingdegradation
构筑物、系统或部件的物理特性,因老化机理的作用,在贮存或运行条件下随时间或使用而产生的
逐渐降质,结果可能削弱了它们实施预期功能的能力。
[NB/T20063—2012,定义6.2.3]
3.4
安装寿命installedlife
设备或元件从安装到拆除的那段时间,在此期间设备或元件能承受设计运行条件。
注:在定期更换某些元件的情况下,元件的安装寿命可小于设备的安装寿命。
[NB/T20063—2012,定义6.1.7]
3.5
型式试验typetests
为了证实设计和制造过程满足使用要求,在代表设计、材料(部件)和制造工艺相同设备的一个或多
个样本上进行的符合性试验。
3.6
鉴定试验qualificationtest
为了确定某个(类)设备在特定环境条件下的功能特性,并证明该设备性能符合鉴定规格书要求所
进行的试验。
3.7
常规试验routinetest
在制造期间或制造结束时对每个设备进行的试验,以验证该设备满足需求规格书的某些规定。
3.8
样本设备sampleequipment
被试验的产品设备,用以获得其技术规格书范围内的有效数据。
[NB/T20063—2012,定义6.1.18]
3.9
影响量influencingquantities
可能影响设备性能的环境条件和运行条件的变量,如温度、压力、辐照、电磁干扰等。
3.10
正常大气条件normalatmosphericconditions
GB/T2421.1—2008规定的进行测量和试验用的标准大气条件:
a)温度15°C〜35°C;
b)相对湿度25%〜75%;
c)气压86kPa〜106kPa。
3.11
在役条件servicecondition
核电厂正常运行、异常运行或设计基准事件期间的环境、荷载、动力源和信号条件的通称。
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GB/T36044—2018
3.12
功能特性functionality
将输入信息转变为确定了的输出信息的功能属性。
3.13
(设备)标识文件(equipment)identificationfile
设备采购过程产生的表征设备特征(包括型号、制造商、制造文件、采用标准、常规试验结果报告等)
的可追踪文件。
3.14
使命时间missiontime
从设计基准事件开始到完成安全功能设备承受事故环境条件的持续时间。
3.15
相同设备sameequipment
由同一制造商在认可的质保大纲监管下按照相同设计、材料和制造工艺制造的设备。
3.16
相似设备similarequipment
由同一制造商在认可的质保大纲监管下类似于某一设备的设计和制造工艺的设备。
3.17
安全重要(设备)equipmentimportanttosafety
设备某一安全组的一部分和(或)其失效或故障可能导致对厂区人员或周围公众的辐射照射。
注:改写IECVIEEE60780-323:2016,定义3.12。
3.18
基于状态的鉴定condition-basesqualification
通过对设备或部件的一个或多个状态指标的观察和测量,表明设备和部件是否保持其鉴定状态。
注:改写NB/T20063—2012,定义6.1.17。
3.19
严重事故severeaccident
事故条件比设计基准事件更严酷,而且堆芯严重损坏。
3.20
鉴定状态qualifiedcondition
设计基准事件发生前的设备状态,已证明在规定的运行条件下满足设计要求。
注:鉴定状态与标征设备状态的特征量(状态指标)相关,这些状态指标在老化处理结束时获得。
3.21
状态指标conditionindicator
设备和部件所具有的可被观察、测量和显示趋势的特征,可用于推断和直接表明该设备或部件当前
和未来在所有规定的服役条件下(包括DBE条件)满足功能要求的运行能力。
[NB/T20063—2012,定义6.1.14]
3.22
(设备寿命)终止状态endcondition
在老化处理结束时的设备状态指标所表征的状态。
[GB/T12727—2017,定义3.6]
4一般要求
为确保核电厂安全重要电气设备及其接口在规定的运行条件和环境条件下能够执行其预定的安全
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GB/T36044—2018
功能,电气设备初始鉴定应获得足够的有效证据,以证明设备及其接口在整个安装寿期内,在电厂正常
运行、异常运行和事故工况的环境条件下,其功能特性满足或超过设备技术规格书的要求,并确立设备
初始鉴定与设备设计、制造、安装、维修、定期试验和基于状态的鉴定等方面的相关性。为此,设备初始
鉴定应完成下列任务:
a)制定设备的初始鉴定大纲;
b)在电厂正常运行、异常和选定的设计基准事件的环境条件下的功能性模拟试验;
c)具有显著老化机理的设备,确定鉴定寿命、鉴定状态的状态指标及其变化趋势;
d)确定鉴定试验的配置、安装和连接方式,为设备现场安装和鉴定状态的维护提供依据;
e)确定设备运行期间需要定期维护(易损件的更换)的部件和时间间隔;
f)鉴定证据文档化。
5鉴定类别和方法
5.1环境鉴定类别
电气设备鉴定应依据其安装位置、可能的运行模式及其功能要求的综合分析来确定鉴定环境条件
和鉴定类别。
如果样本设备是代表一类产品的定型鉴定(或样机试验),设备可能经受多个不同的设计基准事件,
或安装在电厂的不同位置。考虑到环境条件的累积效应,为了使鉴定结果在任何情况下都适用,试验条
件应包络各类设计基准事件的环境条件、不同地区的环境条件和不同的功能要求。
如果样本设备是代表已确定安装位置和使用要求(包括设计基准事件类型、要求运行时间)的特定
设备,鉴定条件宜采用设备实际可能经受的最严酷的环境条件,NB/T20283给出了设备鉴定环境条件
分类原则和方法。特定设备鉴定大纲应说明待鉴定设备的鉴定类别。
5.2鉴定方法
电气设备初始鉴定可采用型式试验、运行经验或分析三种基本方法的任何一种或它们的任意组合
进行。选择合适的鉴定方法应基于设备类型、几何尺寸和复杂程度、设备功能特性、可运行性要求、费用
和已获得的鉴定资料的综合分析来确定。多数电气设备初始鉴定宜优先采用型式试验,在有代表性样
本设备上进行一系列试验。当设备几何尺寸或其他实际要求限制了整机型式试验时,则部分鉴定可通
过运行经验结合分析完成。
当要求和缓环境鉴定时,对相同设计的设备,在已知运行条件下成功运行获得的性能数据,可用于
鉴定运行条件相同或较低的其他设备。运行经验可提供实际运行和维修条件下设备和材料的老化情
况,可作为型式试验的补充,单独用于设备鉴定只能有限使用。成功的运行经验可用于安全壳外和缓环
境设备的鉴定。
如果相似设备中某个代表性设备经过鉴定,则其他设备可按照GB/T12727说明的相似性分析进
行鉴定。
鉴定大纲应详细说明初始鉴定所采用的鉴定方法。
6鉴定大纲
6.1一般要求
试验前应按照GB/T12727的要求制定设备鉴定大纲,鉴定大纲应详细说明与鉴定相关的各方面,
见6.2〜6.3。
GB/T36044—2018
6.2设备技术规格书
6.2.1一般要求
待鉴定设备技术规格书应确立下列鉴定要素的量值或说明。
6.2.2设备标识文件
由制造商提供的描述待鉴定设备的型号、基本设计特性、采用材料、与鉴定相关的制造文件、使用说
明,以表明鉴定设备与安装设备具有代表性的技术说明等信息。
6.2.3接口(机械和电气)
与鉴定相关的接口要求,包括设备安装紧固方式、机械和电气的安装和连接方式、驱动或控制信号
以及其他辅助器件(如密封件、填料、贯穿件等)的主要特性。
6.2.4设计寿命
设备制造期间确定的设计寿命以及短于设备设计寿命的各个元件的寿命。
6.2.5功能特性
在设计基准事件(LOCA事故、主蒸汽管道破裂、高能管道破裂和(或)安全停堆地震)之前、期间或
之后要求设备实施的安全功能(如给出变量的监测信号、处理和传输信号、驱动执行机构、电厂和设备状
态显示、保持动力供给等)和要求保持功能特性的持续时间。
在正常运行条件、异常运行条件和事故环境条件下的性能要求(如输出信号的范围、准确度、响应时
间、稳定性、绝缘电阻、电磁兼容性、输出力矩、电压和频率波动等)。
6.2.6在役条件
6.2.6.1设备鉴定规格书应规定待鉴定设备正常运行和异常运行条件的额定值、极值及其持续时间,这
些条件包括,但不限于下列各项:
a)环境温度和压力;
b)相对湿度;
c)环境辐射(剂量率、累计剂量);
d)电磁干扰(EMI/RFI)和电源浪涌;
e)地震和非地震振动;
f)电负荷和信号(电压/电流和频率变化);
g)运行循环;
h)凝露、化学喷淋和水淹;
i)放射性。
6.2.6.2设备鉴定规格书应规定待鉴定设备要求执行安全功能的设计基准事件(LOCA事故、主蒸汽
管道破裂、高能管道破裂和安全停堆地震)期间或之后的服役条件和要求运行持续时间。这些条件包
括,但不限于下列各项:
a)环境温度和压力;
b)相对湿度;
c)事故辐射(剂量率、累计剂量);
d)安全停堆地震(要求反应谱);
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GB/T36044—2018
e)凝露、化学喷淋和水淹。
6.2.6.3设备鉴定规格书应规定严重事故(指堆芯熔化)时的环境条件和设备要求执行安全功能的时
间。这些环境条件是:
a)设备安装区域的辐照;
b)设备周围环境压力和温度。
6.3鉴定计划
6.3.1一般要求
鉴定试验应按计划进行。鉴定计划应详细说明6.3.2〜6.3.11各项鉴定活动。
6.3.2老化分析
设备鉴定应从下列老化因素中识别腐蚀、磨损、氧化或材料强度降低等老化机理,按照GB/T12727
和NB/T20086评估其老化效应,从而确定显著老化机理,并选择老化处理类别(如热老化、辐照老化、
振动老化或运行老化):
a)温度(恒定或交变);
b)潮湿(相对湿度、凝露或水淹);
c)辐照(正常运行辐照或事故辐照);
d)机械振动(地震和非地震);
e)运行模式(使用寿期内通断次数、压力循环次数);
f)电源变化(电压、电流和频率)。
如果设备没有显著老化机理,不要求老化处理。
6.3.3鉴定寿命目标
需要确定鉴定寿命而进行老化处理的设备应确定鉴定寿命目标。可将技术规格书要求的使用寿
命、设备设计寿命、制造商的建议或用户确定的更换周期(考虑经济因素)作为鉴定寿命目标。
6.3.4鉴定裕度
设备初始鉴定应在设计基准事件服役条件加裕量进行模拟试验来获得鉴定裕度。如果没有特定要
求,服役条件裕量采用下列值:
a)峰值温度:+8°C;
b)峰值压力:+10%表压;
c)辐照剂量:+10%事故累积剂量;
d)电源电压:±10%,但不得超过设备设计限值;
e)电源频率:±5%额定值;
f)使命时间:+10%从设计基准事件发生后要求设备运行时间;
g)地震载荷:+10%设备安装处的要求加速度。
服役条件裕量取正值或负值,取决于是否对试验增加严酷程度。
6.3.5状态指标
老化处理过程和处理结束时的状态指标可用作判断设备运行期间的鉴定状态的基准。鉴定设备状
态指标(如接口、绝缘强度、绝缘电阻、拉伸强度、准确度、响应时间、漂移、磨蚀、脆化、泄漏率等)应与设
备的类型、环境条件和执行的安全功能相关,并随老化呈现单调变化。鉴定计划应确定特定设备的状态
GB/T36044—2018
指标。
6.3.6老化处理期间的维护
如果设备含有与功能特性相关的短寿命部件(如润滑、密封等),可能对设备老化有影响,需在老化
处理期间定期更换。鉴定计划应依据设备安装寿期内的预防性维护计划确定老化处理期间需要定期维
护(或更换)的部件和维护(或更换)的时间间隔。
6.3.7检测性能和验收准则
鉴定计划应确定各项试验需检测的环境条件、功能特性和验收标准。不同运行工况下这些参数可
能有不同要求。
6.3.8模拟试验曲线
鉴定计划应确定设计基准事件模拟试验的条件(温度、压力、湿度、辐照剂量和持续时间)的数值,生
成温度和压力随时间变化的模拟试验曲线。模拟试验曲线应包络所要鉴定的所有设计基准事件。事故
模拟试验曲线应考虑安全壳内不同部位的环境参量变化范围的差异。
典型压水堆核电厂设计基准事故期间安全壳内不同部位(如安全壳大气、安全壳环形空间)温度和
压力随时间变化的模拟试验曲线参见附录A。
如果需要在严重事故条件下的鉴定,设计基准事件模拟试验曲线应包络严重事故。
6.3.9试验顺序
6.3.9.1一般要求
型式试验的每项试验应在相同样本设备上进行。不产生老化并对设计基准模拟试验不产生影响的
试验与试验顺序无关,可以在另一个相同设备样本上进行。设备初始鉴定的试验计划应确定试验项目、
试验顺序、样本数量和样本上施加试验项目的分配。试验顺序的配置应使得样本设备在DBE模拟试验
时处在性能降质最严重的状态,以体现鉴定结果的有效性和严酷性。样本设备应能代表要安装设备的
设计、使用材料和制造工艺。多数设备的型式试验可按下述顺序进行。附录B给出了鉴定试验顺序。
6.3.9.2试验前检查
型式试验应使用按照检定设备工业标准检定和(或)校准并在有效期内的检定设备。试验前应对样
本设备、试验装置和检定设备进行适用性检查,以保证试验结果的有效性。
6.3.9.3正常条件下的功能试验(基准试验)
基准试验是在正常条件下的功能特性试验,试验结果作为更严酷环境条件下设备性能的比较基准。
鉴定计划应确定特定设备的功能特性和验收准则。
基准试验包括:
a)电气性能试验;
b)功能特性试验。
6.3.9.4影响量极值试验
样本设备应经受由设备鉴定规格书确定的正常运行和异常运行期间所有影响量极值试验(不包括
设计基准事故和事故后的影响量)。如果影响量极值试验结果可从相同设备的其他试验(如设计验证试
验、电磁兼容试验等)中获得,则相应的试验可不做。影响量极值试验不对样本设备产生老化,不考虑试
GB/T36044—2018
验顺序,并且可以同时进行或与其他试验结合进行,也可不在要求进行老化处理和设计基准事件模拟试
验的样本设备上进行。常规性能试验做过影响量极值试验,其结果仍然有效。
影响量包括:
a)与设备安装条件相关的影响量,如:
1)环境温度;
2)环境压力;
3)相对湿度;
4)辐射特性;
5)化学腐蚀;
6)电磁干扰。
b)与设备运行相关的影响量,如:
1)供电电压、频率;
2)负载阻抗;
3)介质温度和压力;
4)输运液体的温度和压力;
5)位置;
6)驱动机构的阻力矩等。
鉴定计划应确定影响量及其限值、需测量的功能特性和验收准则。
6.3.9.5老化处理
为使设备处在安装寿期内老化降质最严重的状态,以验证设备鉴定寿命终止时的功能特性并获得
设备性能随时间变化的趋势,应对6.3.2确定的具有显著老化机理的设备进行老化处理。
如果鉴定设备已做过老化试验并有老化数据,并且这些数据在相应的设备技术规格书所要求的运
行条件下是适用并合理的,则可以不进行老化处理。如果没有老化数据,对于具有多个显著老化机理的
设备,宜依据合适的试验顺序进行老化处理。通常,采用加速老化的方式模拟设备正常运行环境下的老
化过程,使样本设备达到相当于其寿期终止时的降质状态,以便进行后续的设计基准事件模拟试验。
构成设备的各种材料分别进行的加速老化试验不能代替设备整体的加速老化试验,因为各种材料
老化规律和方式不尽相同,有时还相互抵触。具有多种显著老化机理的设备,加速老化可以综合几种老
化机理同时试验,也可针对每个老化机理逐一试验。由于针对几种老化机理同时试验难以实施,通常采
用顺序试验进行老化处理。鉴定计划应综合考虑各类老化机理的协同效应,确定能获得老化效应最大
的试验顺序。如无特别规定,老化试验宜按下列顺序进行:
a)热老化试验:对于含有有机材料的多数电气设备,温度和湿度是这类设备老化降质的主要因
素,应进行热老化处理。有的可能需要补充湿热交变试验和浸水试验;
b)运行老化试验:对于多数含有运动部件的机电设备(如电动机、电磁阀、断路器、继电器等),应
进行运行老化试验,模拟可能出现的机械磨损、疲劳或电气故障;
c)辐照老化试验:对于正常运行时受到辐照的安全重要电气设备,特别是含有机材料或聚合物的
设备,应进行辐照老化试验;
d)振动老化试验:对于使用期间可能有机械振动的设备,不论振动是设备本身(如电动机)还是
外部原因诱发的(如安装支架运动、管道内流体锤击等),都应进行振动老化试验。
鉴定计划应确定老化试验类型、试验期间和试验结束后需测量的功能特性。如在运行期间采用状
态监测法确定设备的鉴定状态,在老化处理结束时应测量设备的状态指标,以确立寿期末的鉴定状态。
6.3.9.6设计基准事件条件下的功能试验
基于地震事件与LOCA事故不同时发生的保守假设,设计基准事件条件下的功能试验宜按下列顺
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序进行:
a)抗震试验:安全重要电气设备的抗震试验应验证设备在设计基准地震荷载下的功能特性或设
备结构完整性。试验应模拟运行基准地震(OBE)和安全停堆地震(SSE)。具有显著老化机理
的设备,试验应在老化处理过的样本设备上进行。安装在和缓环境中且无显著老化机理的设
备,抗震试验可在未经受影响量极值试验和老化试验的新样本上进行。
b)事故辐照试验(如果有要求):需在设计基准事故期间或事故后的辐照环境条件下执行安全功
能的电气设备应进行事故辐照模拟试验。如果鉴定仅为确定鉴定寿命,则事故辐照试验可结
合正常运行辐照老化处理。如果需要确定设备鉴定状态,则事故辐照应单独进行。
c)设计基准事件环境(热力和化学)条件下的功能试验:需在设计基准事故引起的严酷环境条件
下执行安全功能的设备(包括安装在安全壳内的和安全壳外在特定运行模式下处在严酷环境
条件的设备)应进行模拟事故期间和事故后的环境条件下的功能试验。
6.3.9.7试验后样本设备的检查
鉴定试验结束后,应至少对一台样本设备及其重要部件进行目视检查和相应的测试,并记录各个部
件(尤其是与功能特性相关的部件)的物理状态。
鉴定试验完成后,应记录试验配置的各项要素(包括安装、接口、环境条件等)。
6.3.10样本设备的安装和连接
样本设备应尽可能模拟设备预计现场安装方式、安装位置和连接方式。安装方式是指螺栓连接、铆
接、焊接和夹紧等固定方式。安装位置是指设备在现场安装的空间方位。连接方式是指采用导线、连接
器、电缆、端子排、管道和焊接等的连接。
6.3.11样本设备的数量
初始鉴定试验应在相同设备上进行。基准试验、老化处理和设计基准事件模拟试验应在同一个样
本上进行。基于下述情况试验可以不在同一个样本上进行:
a)不产生老化效应的影响量极值试验可以在另一样本上进行;
b)试验后不能进行后续试验的应在单独的样本上进行。
样本设备数量选择应依据设备类别和试验项目的配置。考虑到老化处理结束后,为了调整鉴定寿
命而继续老化所需,宜增加试验样本数量。鉴定计划应参考附录C给出的实例确定样本数量和试验
配置。
7初始鉴定试验
7.1一般要求
电气设备初始鉴定应在代表预期安装设备的样本上进行型式试验,试验条件应符合或严于设备鉴
定规格书给出的在役条件。初始鉴定应在正常运行和影响量极值条件下,性能符合技术规格书要求的
前提下,模拟正常运行期间显著老化机理的效应,模拟设计基准事件条件加裕量的功能特性试验,从而
确立鉴定寿命、鉴定状态和鉴定试验配置。
7.2基准试验
7.2.1一般要求
基准试验应在正常大气条件下进行电气特性试验和在设备标识文件中规定的影响量额定值下的功
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GB/T36044—2018
能特性试验。试验结果应符合技术规格书要求。
7.2.2绝缘强度试验
该项试验按特定设备相关工业标准的规定,对设备及其连接件同时进行。如果没有相关标准,则应
遵循下列要求:
a)试验电源采用50Hz交流电,如果不能用交流电压进行试验,则用直流电压,其电压为制造商
给出的交流电压有效值的1.4倍;
b)试验电压应施加到每一个电气上独立的电路与其他接地电路之间、断开触点的端子之间或相
互连接的所有端子与接地机架之间;
c)试验电压以容许的最快速度增加到试验电压,并保持1min;
d)被试设备按下述接地:
1)设备外壳为导体,通过外壳接地;
2)在设备外壳绝缘但含有金属部件的情况,可通过这些金属部件接地;
3)在设备外壳绝缘且没有金属部件的情况,可通过正常使用时用作固定的金属部件接地;
4)通过安装电子组件的机架接地。
如果设备上有运行-停止开关,开关应处于停止位置。如果设备上有接触器和继电器,各接点应
短路。
在导体与地之间配置抗干扰电容的情况下,试验期间不得断开电容。电源电流限制在设备技术规
格书的规定内。
试验电压应依据被试验电路的额定绝缘电压确定。
如果设备已做过一次绝缘强度试验,则从第二次开始试验电压降为85%。
试验应在不通电的冷态样本设备上进行。试验应不出现飞弧、击穿和放电。当需要时,试验大纲可
规定泄漏电流量值(交流试验低于10mA,直流低于1mA)。
7.2.3绝缘电阻测量
试验条件和电压施加点与绝缘强度试验相同。除非鉴定大纲另有规定,每次测量宜施加500V直
流电压,容差15%,并持续60s后进行。取不同测量值中的最小值作为设备的绝缘电阻。
除非设备技术规格书另有规定,测量得到的绝缘电阻在正常大气条件下应大于1〇〇Mn,事故环境
条件下应不小于10Mn。
7.2.4功能特性测量
功能特性测量应在设备正常运行时的环境影响量的额定值下进行,所测量的功能特性量至少应包
括机组运行所需要的功能特性。
7.3影响量限值试验
7.3.1环境压力试验
当环境压力可能对设备功能特性有显著影响时应进行环境压力试验(如安装在安全壳内设备需承
受安全壳耐压试验的压力)。试验目的是要确定由环境压力变化所引起设备功能特性偏离的大小和设
备恢复功能特性的能力。试验时应将其他影响量固定在正常运行时的额定值。
如试验压力取安全壳耐压试验压力,压力变化速率同耐压试验或小于20kPa/min,在试验压力持
续1h后测量功能特性。
鉴定计划应给出环境压力极值、持续时间(或循环次数)、需测量的功能特性量和验收标准。
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7.3.2环境温度试验
环境温度试验目的是评价环境温度在正常运行和异常运行变化范围内设备的性能以及恢复能力。
试验温度变化速率应小于1°C/min,其他影响量固定在正常运行时的额定值。环境温度试验结束后,
待设备稳定后再测量功能特性。鉴定计划可提供温度和某些影响量之间的组合。
鉴定计划应给出环境温度极值、持续时间、需测量的功能特性量和验收标准。
7.3.3电磁兼容试验
当电磁环境对设备的功能特性有显著影响时需进行电磁兼容试验。依据设备特性确定试验项目、
试验等级、需测量的功能特性和验收准则。试验应按照NB/T20218的规定进行。
7.3.4其他影响量试验
试验应验证设备在超出影响量额定运行范围后,设备恢复性能的能力。该试验在其他影响量正常
条件下进行。
鉴定大纲应给出影响量额定运行范围、试验持续时间、需测量的功能特性和验收准则。
7.4老化处理
7.4.1热老化试验
试验应模拟正常运行环境条件下热老化达到设备寿命终止状态,加速热老化的严酷程度取决于老
化试验温度和试验持续时间的组合,并与鉴定寿命目标相关。试验温度的选择取决于设备材料实际容
许温度的上限值、要求的老化时间和设备运行时平均环境温度。为了缩短老化时间,可依据设备类型选
择较高的温度,但不应过高,以致老化时间不足1〇〇h,或引起设备关键材料物理和化学特性的改变。
加速热老化可采用下列方法:
a)阿伦纽斯定律
阿伦纽斯定律适用于各类电气设备的热老化,尤其适用于严酷环境下需确定鉴定寿命的设备。使
设备经受适当高于正常运行时的环境平均温度,按式(1)(阿伦纽斯定律)计算加速老化试验时间:
—ti=exp
t2
式中:
t1——鉴定寿命目标,单位为小时(h);
t2----加速老化时间,单位为小时(h);
^——材料活化能,单位为电子伏特(eV);
K——玻尔兹曼常数(0.8617X10_4eV/K);
T,——正常使用环境平均温度,单位为开尔文(K);
T2——加速老化温度,单位为开尔文(K)。
当设备由多种有机材料构成时,应保守地选取设备关键部件材料的活化能。当难以获得材料活化
能时,可保守地选取不大于0.8eV的数值。
注:例如,ROSEMOUNT变送器鉴定选定的活化能为0.78eV。
b)定量老化定律
对于难以获得材料活化能的设备,基于已有实践,加速老化试验可采用下列限定试验温度和时间的
方法,该试验应获取试验结束时的状态指标:
1)按照GB/T2423.1的试验条件进行热老化:
按照GB/T22718中规定的电气绝缘耐热性分级给出的老化温度和时间相关性。如,对于40a寿
11
GB/T36044—2018
命的设备,可取老化时间为950h,老化温度为135°C作为基准值。基于设备材料的温度设计限制,对于
任何不同于该基准值的试验温度或时间,可按式(2)给出温度与时间关系(10°C定律)计算:
r=950X2(7).............................................(2)
式中:
r——加速老化时间,单位为小时(h),试验时间可小于式(2)的计算值;
6——加速老化温度,不超出材料的耐受温度,单位为摄氏度(°C)。
2)高温试验结合温度快变化试验:
按照GB/T2423.2的高温试验,接着按照GB/T2423.22温度快变化试验进行热老化,并确定老化
结束时设备的状态指标。
依据设备类型和使用寿命从下列数值中选取高温试验的温度和持续时间(如压力变送器取试验温
度70°C,保持时间96h):
试验温度(°C):200、175、155、125、100、85、70、55、40、30;
保持时间(h):2、16、72、96。
温度快变化试验的严酷程度取决于高温(TA)和低温(TB)容器温度及保持时间U)和循环次数,依
据设备类型和热时间常数,优先从下列数据中选取:
高温rC):200、175、155、125、100、85、70、55、40、30;
低温CC):—65、一55、一40、一25、一10、+5;
保持时间:3min或3h;
循环次数:5(除非鉴定大纲另有规定)。
热老化试验结束后,将样本设备处于标准大气条件下保持足够长的时间,使其达到热平衡后测量功
能特性量。
鉴定计划应确定需测量的功能特性和验收准则。
7.4.2湿热循环试验
如果设备安装在潮湿而温度变化的环境中,应进行该项试验。湿热交变试验是在相对湿度保持在
较高水平的条件下(如95%),进行多次温度变化循环试验。试验的严酷程度由试验温度和循环次数的
组合来表征,应按照GB/T2423.4规定的试验程序进行试验。试验温度和循环次数的组合应从下列数
值中选取:
a)最高温度为40°C,循环次数为2、6、12、21、56;
b)最高温度为55°C,循环次数为1、2、6。
鉴定计划应给出试验温度和循环次数、需测量的功能特性和验收准则。
7.4.3辐照老化试验
辐照老化试验可验证设备在正常运行期间的电离辐射效应。辐照老化的累积剂量与设备安装场所
的辐射剂量率水平和使用寿命有关。除非鉴定大纲另有规定,60a反应堆厂房正常运行辐照累计剂量
为450kGy,核辅助厂房为15kGy。小于10Gy的辐射累计剂量的可不考虑。
正常运行辐照老化试验剂量率通常取(1.0±0.5)kGy/h,在时间允许的情况下尽可能低。辐照累
积剂量应高于设备寿期内预计的量值。辐照老化试验应按照GB/T26168.2规定的条件进行,并满足
下列要求:
a)样本设备应在含氧的空气中接受7射线的照射;
b)剂量率测量方法应保证测量的不确定度优于15%;
c)试验温度应稳定在(18±3)°C〜(28±3)°C,相对湿度不大于75%;如果不能保证试验时环境
温度的稳定性,则试验期间应记录环境温度。
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GB/T36044—2018
试验结束后,将样本设备处于正常大气条件下保持足够长的时间,使其达到热平衡后按照基准试验
时的测量方法测量功能特性。
鉴定大纲应给出试验累积剂量、需测量的功能特性和验收准则。
7.4.4振动老化(疲劳)试验
振动老化试验是模拟现场设备在电厂正常运行期间的振动,样本设备应按照现场预计安装和固定
方式在振动台上进行安装和固定。
振动老化试验如无特殊规定,可按照GB/T2423.10规定的程序和方法,分别在三个正交轴向(其
中一个平行于触点的位移方向)施加具有保守幅值的正弦扫波进行振动老化。
振动老化严酷程度决定于振动水平和振动持续时间。鉴定大纲应确定振动类型(正弦的或随机
的)、振幅(加速度水平)、频率范围、试验循环次数(或持续时间)和需要的操作。
该项试验可以在热老化试验后或辐照老化试验后进行。
7.4.5运行老化
通常,按规定的正常运行限值和寿期内预计的循环次数对设备进行周期性功能试验。运行老化影
响量的选择应与每一类设备的结构特性相适应,并在其额定变化范围内选取,使得试验时出现的故障模
式与正常运行时可能出现的故障相似。运行温度应为额定范围的上限值。该项试验可结合热老化、湿
热循环老化或振动老化试验一起进行。
鉴定大纲应依据设备规格书确定影响量、试验过程中和试验结束后需测量的功能特性量和验收
准则。
7.5模拟设计基准事件条件的试验
7.5.1抗震试验
样本设备在振动台上的安装和固定方式应符合现场实际安装和紧固要求。试验期间和试验后应对
各项试验参数和功能特性量进行监测并详细记录,试验阻尼比取临界阻尼的5%。试验反应谱(TRS)
应包络设备安装处的要求反应谱(RRS),并包络样本设备的自振频率和高频部分。电气设备抗震鉴定
试验规则详见GB/T13625和NB/T20040。
设备鉴定大纲应确定设备的安装方式(结构上的或楼板上的)、试验阻尼比、要求反应谱、试验期间
和试验结束后需测量的功能特性量、试验条件参量和验收准则。
7.5.2事故辐照试验
事故辐照试验可按辐照老化试验条件和剂量率进行,对于特定设备,事故辐照累积剂量应根据设备
安装位置和使命时间确定实际值。除非鉴定大纲另有规定,事故辐照试验累积剂量取600X(1±15%)
kGy的容差。
鉴定大纲应给出事故辐照试验的剂量率、累积剂量、试验结束后需测量的功能特性量和验收准则。
试验结束后,将样本设备处于标准大气条件下保持足够长的时间,使其达到热平衡后按照基准试验
时的测量方法测量功能特性量。
7.5.3事故热动力试验
试验前应按试验计划将样本设备安装在有电缆、密封和专用管路等接口装置的试验容器中,试验容
器应符合GB/T11026.4的要求。
试验应在老化处理过的样本设备上进行,基于安全壳内不同区域在设计基准事故时环境条件的差
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GB/T36044—2018
异,选择6.3.8确定的含鉴定裕度的模拟试验曲线,按试验曲线的时序注入饱和加压蒸汽进行模拟试
验。试验期间设备应正常通电。
试验初始阶段,容器内温度和压力在正常大气条件下对容器升温达到50°C±10°C,压力保持在正
常大气条件的容差范围内,保持24h。
如无特别规定,化学喷淋液的初始成分(包括反应堆冷却剂和喷淋液)如下:
a)硼酸的质量分数:1.5%;
b)氢氧化纳的质量分数:〇.6%;
c)20°C时的pH值为9.26。
喷淋流量每平方米面积为l.〇2Xl(T4m3/s(容器水平面)。
鉴定大纲应给出试验期间和试验后需测量的功能特性量和验收准则。
7.5.4事故后热动力试验
事故热动力试验后应接着进行该项试验。事故发生24h后阶段的安全壳内温度和压力已缓慢变
化(几乎稳定),通常用几天高温潮湿老化试验模拟事故后工况。试验的严酷程度取决于试验持续时间、
压力、温度和相对湿度。试验可按GB/T2423.3规定的方法在下列条件下进行:
a)相对湿度大于80%;
b)绝对压力200kPa±50kPa(2bar±0.5bar);
c)试验温度100°C±5°C。
试验持续时间可依据设备功能要求选取。
试验期间每隔24h应按照热力试验时的测量要求进行测量和检查,试验期间设备正常通电和操
作。鉴定大纲应给出试验持续时间、需测量的功能特性量和验收准则。
8鉴定变更
在鉴定期间或鉴定程序结束后,应对设备的修改或鉴定基准的修改进行评价,以确定是否需做补充
鉴定或重新鉴定。
鉴定变更包括设备设计、材料、制造工艺、密封、润滑条件、安装条件等方面的修改和制造商之间的
转移,这些修改将直接影响设备的功能特性。鉴定基准的修改包括鉴定规格书各方面的修改。
9鉴定文档
9.1基本要求
鉴定文档应包含设备初始鉴定所需文件和鉴定结果形成的文件,以证明设备在鉴定寿期内在设计
基准事故期间和事故后能够实施其规定的安全功能。鉴定文件应可追溯并经过有资质人员的核实,并
在设备整个鉴定寿期或安装寿期内保存。
9.2鉴定文件
提供设备鉴定证据的鉴定文件应包括GB/T12727中规定的文件和下列各项:
a)设备标识文件(包括设备型号、系列号、基本特性、制造商);
b)设备鉴定规格书;
c)设备鉴定所用文件;
d)鉴定类别和方法;
e)设备鉴定计划;
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GB/T36044—2018
f)鉴定变更和评价(如果有);
g)鉴定试验报告,包括:
1)试验装置、测试设备和仪器的说明,包括校准记录;
2)支持鉴定所应用的文件;
3)试验程序;
4)各项试验记录;
5)摘要、结论和建议;
6)最终试验配置;
7)依据供应商建议对运行经验的补充;
8)核准机构、人员签字和日期。
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GB/T36044—2018
附录A
(资料性附录)
典型核电厂设计基准事件期间安全壳内压力和温度随时间的变化
图A.1给出了设计基准事件期间安全壳内温度和压力随时间变化的试验曲线,图A.2给出了设计
基准事件期间安全壳环形空间温度和压力随时间变化的试验曲线。
,相对湿度>95%,
1ooo1
L7---------
5Co
t
1
60°C
50°C
50I
ca.l.1bar^0.5bar^0.3bar^0.2bar
20—
2.310152024
-10s试验持续时间/h-
图A.1设计基准事件期间安全壳内温度和压力随时间变化的试验曲线
,相对湿度^95%
t—m
/
-Rm
燊掉
〇100200300400500600700
试验持续时间/h一|试验持续时间/s—^
F
图A.2设计基准事件期间安全壳环形空间温度和压力随时间变化的试验曲线
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GB/T36044—2018
附录B
(资料性附录)
安全重要电气设备鉴定试验项目及顺序
安全重要电气设备鉴定试验项目及顺序参见表B.1。
表B.1安全重要电气设备鉴定试验项目及顺序
试验类别试验项目H类鉴定M类鉴定参考条目
绝缘强度XX7.2.2
基准试验绝缘电阻XX7.2.3
功能特性XX7.2.4
环境压力Xxa7.3.1
环境温度X—7.3.2
影响量限值试验
电磁兼容XX7.3.3
其他参量XX7.3.4
热老化X—7.4.1
辐照老化xb—7.4.3
老化处理
运行老化XX7.4.5
振动老化XX7.4.4
抗震XX7.5.1
设计基准事件事故辐照X—7.5.2
模拟试验事故热动力试验X—7.5.3
事故后热动力试验X—7.5.4
安装在安全壳内,需执行安全功能的设备进行该项试验。
安装寿期内,辐照累积剂量小于10Gy,不必辐照老化。
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GB/T36044—2018
附录C
(资料性附录)
严酷环境电缆鉴定试验样本与试验项目配置
严酷环境电缆鉴定试验样本与试验项目配置见表C.1。
表C.1严酷环境电缆鉴定试验样本与试验项目配置
样本
试验项目
n2n3n4N5n6Nya
基准试验
*绝缘强度试验N:
*绝缘电阻测量
•弯曲试验N:
•拉伸强度和伸长率试验n2
*燃烧试验
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