文档介绍：该【基于核电站仪控设备的机理认知以及技术创新 】是由【科技星球】上传分享，文档一共【8】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【基于核电站仪控设备的机理认知以及技术创新 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。基于核电站仪控设备的机理认知以及技术创新
 
 
Summary:在核电站安全经济的运行过程中,其中的仪表和控制设备的可靠性及老化检测技术是不可忽视的重要方面,不仅是核电站安全性以及经济性持续提高的保证,而且更是核电机组提高安全生产能力的基础。
Keys:可靠性;老化管理;老化降质;老化评估;老化机理;预防维护
引言:
核电站控制设备可靠性及老化检测技术是中厂核自主研发的针对核安全级的控制设备,是一套整合了检测、诊断以及筛选等的研发平台。该平台通过对核电站核级控制设备老化机理研究,自主完成设备可靠性及老化检测等多种技术方法,从而能够有效解决核级控制设备出现的诸多的问题。
一、核电站仪控设备的机理认知
(一)老化效应
对仪控设备老化效应的方法进行了解,相应的就能找出仪控设备的具体材料在受到不同环境以及运行应力下所产生的反应。通过实际调查数据得知,电子元器件以及电子设备出现老化最主要的原因就是高温以及温度的变化。用浴盆曲线表示元器件的失效率,如图所示。电子设备的使用周期主要包括三个阶段。其中电子元器件在早期失效阶段,其产生失效最主要的原因可能是早期生产问题或者是生产处于试验阶段所带来的危害,促使设备在早期使用时就出现了失效的迹象,因此,对于核电站的重要仪表和控制设备的备件进行烤机和检测很有必要。
(二)老化机理
仪表和控制设备的使用周期,很大程度是与其内部所有元器件老化降质相关,其中最短使用周期的元器件,直接决定了仪表和控制设备的使用周期。而元器件老化,简单来说,就是随着时间的推移,其材料或设备的特性随之发生变化。一般情况下,绝缘材料来华决定了一个电子元器件的寿命,这主要是因为介电强度退化的原因。除此之外,电子元器件的参数也会随着时间的变化而发生改变,比如说直流电增大都是电子元器件提前老化的罪魁祸首。同时很多物
理因素也会促使元器件提前老化,比如内部应力如电阻发热等,外部应力比如温度变化、较大振动幅度等。
仪表和控制设备由正常状态不断向劣质方向转变,其中间存在很多能量壁垒。如果以热能方式为其增加能量,当这些能量超过能量壁垒时,那么就会促使仪控设备提前步入老化阶段。比如说,材料因为化学反应会发生变质,而温度变化会促使化学反应加快。如果高温条件下,会加速材料变质时间,寿命也会因此受到很大的影响。而湿度条件也会对仪控设备产生不小的影响,比如说在湿度环境下,设备极易产生静电,最终促使电路受到影响。在高湿度条件下,会导致设备的表面形成水分子薄膜,同时会向设备内部不断扩散,最终导致机械的性质发生变化。而在温湿度急剧变化的条件下,会发生结露现象,产生的影响就像设备被水侵入一般。而造成失效的外部原因主要包括电过应力、静电放电、操作过程不当以及错误的设备等。
(三)老化识别方法及规范
在核电站内部,拥有大量的仪控设备,而不同的仪控设备对老化降质的敏感程度不同,也没有必要对每一个仪控设备的降质程度进行评估。最合理的方式就是借助一个系统,将目光集中到那些对核电站安全运行有负面影响并且容易老化降质的仪控设备上,同时还包括那些不具有安全性能,但是因其失效会严重影响其他设备安全运行的仪控设备上。老化管理应使用在安全基础之上筛选仪控设备的方法,具体的过程主要包括以下几方面。首先,将所有的设备和系统进行排列,筛选出重要的仪控设备以及会对机组可用率有着严重影响的设备。其次,在此基础上,直接分析出影响机组可用率或导致设备丧失安全功能的部件,针对部件中含有的重要元件进行有效的分析。最后,在从已经分析出的重
要元件中,找出老化降质可能导致部件故障的元器件,并识别出容易老化降质的短寿命元器件。以核电站仪控设备现有的安全标准以及机组可用率的要求为基础,对核电站仪控设备实施分级管理措施,制定相应的老化管理策略。
二、核电站核电站仪控设备可靠性及老化检测技术创新
(一)检测技术创新简析
对于控制设备可靠性及老化检测技术与平台来说,是国内核级控制设备检测首次使用的检测技术,自主开发完成核级控制设备的可靠性及老化管理方法,制定出相应的技术标准以及维修策略;对在线设备的可靠性以及老化性能够进行针对性的检测,从而有效控制设备故障问题的发生;对备件进行检验合格后,更好的进行老化管理;针对仪表和控制设备失去效用的原因进行分析,制定相应的后期维修方案;对翻新以及老化的电子元器件进行检测,挑选出合格的电子元器件。
(二)检测技术创新点概括
检测技术的创新点,总体来说,主要包括以下几方面的内容。第一,建立核级电路板MID电路板,实现了在线装置的检测诊断,在不拆除电路板元器件的基础上,对元器件的性能参数等进行在线检测,提前识别出已经老化的设备,更好的在板件出现故障之前,进行元器件的更换。第二,建立核级电路板烤机检测平台,对电路板的可靠性做好实时的检测,将失效的电路板进行排除。第三,建立熔断器检测平台,能够挑选出合格的产品,处理掉不合格的产
品设备,从而促使系统能够安全可靠的运行。第四,建立电源检测平台,实施电源功能检测烤机验证,促使电源老化问题有效解决。
三、核电站仪控设备可靠性及老化管理
所谓的仪表和控制设备的管理方法,简单来说主要就是针对核电站仪控设备老化进行管理的方法,能够有效对设备的老化程度做出准确的评价,从而确保核电站仪控设备的可靠性。对仪控设备老化的相关参数进行识别,有效检测出设备的性能,从而建立相应的措施。对仪控设备的性能以及相关参数进行定期的分析,与验收标准相对比。老化管理的基本方法主要包括以下几方面内容。第一,老化认知。为对设备老化进行有效检测,充分认知老化是基础,根据仪控设备的老化程度,确定出老化机理及效应,根据实际情况,制定相应的老化管理措施。第二,老化监测。借助科学合理的监测方法,对仪控设备的安全可靠等方面进行全面的检测,主要检测设备的功能及老化状态、检测实施的老化检测方法是否恰当等。第三,缓解老化效应。制定完善的老化措施消除老化效应带来的影响,完善仪控设备的老化管理方法,根据实际情况对更换策略进行实时的改进。
四、核电站仪表和控制设备的检测和评估
(一)仪控设备检测
根据核电站现有的设备管理规范以及现场对设备可靠性运行的标准,对仪表和控制设备的检测分类主要有几下几方面内容。第一,备件验收检测:主要是对新到的仪表和控制设备的备件进行全面的检测,确定其是否符合质量标准规定。第二,烤机筛选检测:对即将使用到现场的仪表和控制设备备件进行无损检测,通过相关重要的参数信息保证现场仪控设备处于合格条件下。第三,现
场仪控设备定期检测:对正在使用的仪控设备做出相应的周期性检测,及时对仪控设备的状态做出准确的评估。第四,仪控设备失效分析:对失效的仪控设备按照标准进行全面的检测并及时找出问题。
(二)状态评估
在老化管理提供的信息基础上评估仪控设备的实际老化状态,其状态评估应该基于以下几方面的基础上进行。第一,相关的老化管理报告。第二,老化的检测数据报告。第三,维护相关数据信息。第四,设备的检测评估结论,包括最新的评估内容。第五,当下仪控设备的性能以及状态,包括其老化以及评估的相关报告。第六,在可行的基础之上,对仪控设备的性能、老化降质趋势和使用周期做出准确的预测。
结论:
简单来说,核电站仪表和控制设备可靠性及老化检测技术,不仅打破了先进国家该方面的技术垄断,而且更是直接促使我国核电行业核级控制设备可靠性及老化管理水平不断提高。从目前情况来看,与其他发达国家相比,我国的核电站仪表和控制设备可靠性及老化检测技术已经处于国际领先水平。
Reference:
[1][J].仪表技术,2012(6):13-15.
[2][J].当代化工,2012,38(1):72-74.
[3]聂卫,许琳燕,陈璞洁,[J].核动力工程,2015,36(Z1):103-106.
[4]牛祝年,—2015核电厂仪表和控制系统及其供电设备安全分级[S].北京:中国标准出版社,2015.
 
-全文完-