淺析核電站安全級數(shù)字化儀控系統(tǒng)機(jī)柜盤臺設(shè)計(jì)制造及應(yīng)用

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1、淺析核電站安全級數(shù)字化儀控系統(tǒng)機(jī)柜盤臺1設(shè)計(jì)制造及應(yīng)用呂占龍葉婷（北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司，北京100094）摘要：數(shù)字化儀控系統(tǒng)（DCS）是核電站的神經(jīng)中樞系統(tǒng)。本文以遼寧紅沿河#3#4CPR1000核電機(jī)組安全級DCS首次使用國產(chǎn)化機(jī)柜盤臺為背景，系統(tǒng)性總結(jié)并闡述了在安全級DCS機(jī)柜盤臺國產(chǎn)化進(jìn)程中從設(shè)計(jì)、制造到應(yīng)用過程的若干重要環(huán)節(jié)，供安全級DCS機(jī)柜盤臺設(shè)計(jì)、采購及外協(xié)加工管理、質(zhì)量保證、質(zhì)量控制、項(xiàng)目管理相關(guān)人員參考。關(guān)鍵詞：數(shù)字化儀控系統(tǒng)DCS安全級機(jī)柜盤臺設(shè)計(jì)樣機(jī)鑒定量產(chǎn)1背景紅沿河

2、核電站為我國東北首個(gè)單機(jī)百萬千瓦核電站，其#3#4機(jī)組安全級DCS使用的機(jī)柜盤臺由北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司（CTEC）進(jìn)行設(shè)計(jì)及制造。單臺機(jī)組的安全級機(jī)柜數(shù)量如下表：1本文中的機(jī)柜盤臺并不包含機(jī)柜盤臺內(nèi)的其它電氣及安裝設(shè)備，即柜盤體本身的機(jī)械結(jié)構(gòu)件。系統(tǒng)數(shù)量(臺)尺寸（W*D*H）用途RPCI/II/III/IV18800*900*2300反應(yīng)堆保護(hù)ESFACTrainA/B8800*900*2300安全專設(shè)SLCTrainA/B21800*900*2300邏輯驅(qū)動SFOCTrainA/B8800

3、*900*2300操作顯示RELAYTrainA/B14800*900*2300繼電器驅(qū)動CCMSTrainA/B2800*900*2300堆芯監(jiān)視SRTrainA2800*900*2300安全相關(guān)RPCC2800*900*2300堆功率控制DAC1600*900*2300多樣性驅(qū)動PDP76600*550*1900600*900*2300配電柜機(jī)柜數(shù)量總計(jì)89臺(注:上述部分系統(tǒng)為非安全級,但由于為同一類型機(jī)柜,故一并按安全級產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn))單臺機(jī)組的安全級盤臺數(shù)量如下表：系統(tǒng)數(shù)量用途BUP1套

4、后備操作盤OWP1套核島/常規(guī)島/值長/安工操作臺RSS1套遠(yuǎn)程停堆站安全級DCS的機(jī)柜盤臺，是關(guān)鍵的制造設(shè)備，也是DCS的關(guān)鍵路徑。其順利制造完畢，可為項(xiàng)目后續(xù)的裝配、測試的順利開展提供前提條件。其從開始設(shè)計(jì)到量產(chǎn)，直到為核電站供貨，期間歷時(shí)長、質(zhì)保要求嚴(yán)格、加工難度大、參與接口眾多，是個(gè)系統(tǒng)工程，最重要的是需要從整體上進(jìn)行合理規(guī)劃。2安全級DCS機(jī)柜盤臺設(shè)計(jì)到量產(chǎn)中主要活動1)取得民用核安全設(shè)備設(shè)計(jì)許可證；2)設(shè)計(jì)研發(fā)量產(chǎn)立項(xiàng)及組織確認(rèn)；3)設(shè)計(jì)研發(fā)質(zhì)保大綱及質(zhì)量計(jì)劃發(fā)布；4)需求分析；5)工藝

5、路線確認(rèn)；6)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及發(fā)布；7)取得民用核安全設(shè)備制造許可證；8)外協(xié)廠選擇；9)鑒定用樣品制造；10)鑒定試驗(yàn)及總體鑒定結(jié)論；11)量產(chǎn)外協(xié)廠確定及合同簽訂前準(zhǔn)備工作；12)合同簽訂；13)外協(xié)生產(chǎn)過程的質(zhì)保大綱及質(zhì)量計(jì)劃發(fā)布；14)制造先決條件審查確認(rèn)；15)量產(chǎn)及進(jìn)貨檢驗(yàn)。3主要活動中的若干重要環(huán)節(jié)探討3.1設(shè)計(jì)開始前的準(zhǔn)備工作3.1.1熟悉我國核安全法律法規(guī)體系。我國的核安全法律法規(guī)是一個(gè)龐大的體系，涉及內(nèi)容較多，由國家法律、國務(wù)院條例、核安全部門的部門規(guī)章等組成，見下圖：其中2007年由

6、國務(wù)院500號令發(fā)布的《民用核安全設(shè)備監(jiān)督管理?xiàng)l例》第二條中規(guī)定：本條例所稱民用核安全設(shè)備，是指在民用核設(shè)施中使用的執(zhí)行核安全功能的設(shè)備，包括核安全機(jī)械設(shè)備和核安全電氣設(shè)備。第十二條中規(guī)定：民用核安全設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、安裝和無損檢驗(yàn)單位應(yīng)當(dāng)依照本條例規(guī)定申請領(lǐng)取許可證。第十九條中規(guī)定：禁止無許可證擅自從事或者不按許可證規(guī)定的活動種類和范圍從事民用核安全設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、安裝和無損檢驗(yàn)活動。所以，在設(shè)計(jì)、制造前，必須分別取得民用核安全電氣設(shè)備設(shè)計(jì)、制造許可證。由于取證時(shí)間較長，在整體進(jìn)度規(guī)劃時(shí)要考慮。3.

7、1.2熟悉核質(zhì)保體系，了解合同要求及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)核電廠質(zhì)保保證安全規(guī)定（HAF003）是要求涉核安全的企業(yè)必須貫徹執(zhí)行的質(zhì)保法規(guī)體系，其比ISO9001有更嚴(yán)格的要求，且是以法規(guī)形式強(qiáng)制執(zhí)行。一般在取得設(shè)計(jì)、制造許可證時(shí)企業(yè)就應(yīng)該已經(jīng)建立建全了相關(guān)質(zhì)保（QA）體系。核安全導(dǎo)則HAD是指導(dǎo)性文件，但由于其是經(jīng)過實(shí)踐總結(jié)出來的良好方法，在過程中應(yīng)注意嚴(yán)格執(zhí)行導(dǎo)則內(nèi)容。需求、合同及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)中的規(guī)定，在設(shè)計(jì)之初要仔細(xì)研讀，避免有遺漏，必要時(shí)尋求專家支持。同時(shí)也要注意核安全文化的培訓(xùn)和疏導(dǎo)，使團(tuán)隊(duì)建立一種

8、良好的核安全文化氛圍。3.1.3質(zhì)保大綱及質(zhì)量（控制）計(jì)劃設(shè)計(jì)研發(fā)立項(xiàng)后，根據(jù)HAF003及HAD003相關(guān)要求，要及時(shí)發(fā)布項(xiàng)目質(zhì)保大綱和質(zhì)量控制計(jì)劃，且要得到核設(shè)施營運(yùn)單位審查同意，具體方法可參考相關(guān)HAD003導(dǎo)則。由于質(zhì)量計(jì)劃有其他相關(guān)方的簽點(diǎn)（R點(diǎn)、W點(diǎn)、H點(diǎn)）或見證，發(fā)布前要充分溝通，比如哪些鑒定內(nèi)容要用實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證，哪些鑒定內(nèi)容可以用仿真分析等，確保各方意見一致。3.1.4關(guān)鍵工藝及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)制定關(guān)鍵工藝是設(shè)計(jì)過程必須要重點(diǎn)關(guān)注的，考慮的主要方面有：1)工藝