浅析核电站安全级数字化仪控系统机柜盘台设计制造及应用

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1、浅析核电站安全级数字化仪控系统机柜盘台1设计制造及应用吕占龙叶婷（北京广利核系统工程有限公司，北京100094）摘要：数字化仪控系统（DCS）是核电站的神经中枢系统。本文以辽宁红沿河#3#4CPR1000核电机组安全级DCS首次使用国产化机柜盘台为背景，系统性总结并阐述了在安全级DCS机柜盘台国产化进程中从设计、制造到应用过程的若干重要环节，供安全级DCS机柜盘台设计、采购及外协加工管理、质量保证、质量控制、项目管理相关人员参考。关键词：数字化仪控系统DCS安全级机柜盘台设计样机鉴定量产1背景红沿河核电站为我国东北首个单机百万千

2、瓦核电站，其#3#4机组安全级DCS使用的机柜盘台由北京广利核系统工程有限公司（CTEC）进行设计及制造。单台机组的安全级机柜数量如下表：1本文中的机柜盘台并不包含机柜盘台内的其它电气及安装设备，即柜盘体本身的机械结构件。系统数量(台)尺寸（W*D*H）用途RPCI/II/III/IV18800*900*2300反应堆保护ESFACTrainA/B8800*900*2300安全专设SLCTrainA/B21800*900*2300逻辑驱动SFOCTrainA/B8800*900*2300操作显示RELAYTrainA/B1480

3、0*900*2300继电器驱动CCMSTrainA/B2800*900*2300堆芯监视SRTrainA2800*900*2300安全相关RPCC2800*900*2300堆功率控制DAC1600*900*2300多样性驱动PDP76600*550*1900600*900*2300配电柜机柜数量总计89台(注:上述部分系统为非安全级,但由于为同一类型机柜,故一并按安全级产品进行设计生产)单台机组的安全级盘台数量如下表：系统数量用途BUP1套后备操作盘OWP1套核岛/常规岛/值长/安工操作台RSS1套远程停堆站安全级DCS的机柜盘

4、台，是关键的制造设备，也是DCS的关键路径。其顺利制造完毕，可为项目后续的装配、测试的顺利开展提供前提条件。其从开始设计到量产，直到为核电站供货，期间历时长、质保要求严格、加工难度大、参与接口众多，是个系统工程，最重要的是需要从整体上进行合理规划。2安全级DCS机柜盘台设计到量产中主要活动1)取得民用核安全设备设计许可证；2)设计研发量产立项及组织确认；3)设计研发质保大纲及质量计划发布；4)需求分析；5)工艺路线确认；6)图纸设计及发布；7)取得民用核安全设备制造许可证；8)外协厂选择；9)鉴定用样品制造；10)鉴定试验及总体

5、鉴定结论；11)量产外协厂确定及合同签订前准备工作；12)合同签订；13)外协生产过程的质保大纲及质量计划发布；14)制造先决条件审查确认；15)量产及进货检验。3主要活动中的若干重要环节探讨3.1设计开始前的准备工作3.1.1熟悉我国核安全法律法规体系。我国的核安全法律法规是一个庞大的体系，涉及内容较多，由国家法律、国务院条例、核安全部门的部门规章等组成，见下图：其中2007年由国务院500号令发布的《民用核安全设备监督管理条例》第二条中规定：本条例所称民用核安全设备，是指在民用核设施中使用的执行核安全功能的设备，包括核安全机

6、械设备和核安全电气设备。第十二条中规定：民用核安全设备设计、制造、安装和无损检验单位应当依照本条例规定申请领取许可证。第十九条中规定：禁止无许可证擅自从事或者不按许可证规定的活动种类和范围从事民用核安全设备设计、制造、安装和无损检验活动。所以，在设计、制造前，必须分别取得民用核安全电气设备设计、制造许可证。由于取证时间较长，在整体进度规划时要考虑。3.1.2熟悉核质保体系，了解合同要求及相关标准法规核电厂质保保证安全规定（HAF003）是要求涉核安全的企业必须贯彻执行的质保法规体系，其比ISO9001有更严格的要求，且是以法规形

7、式强制执行。一般在取得设计、制造许可证时企业就应该已经建立建全了相关质保（QA）体系。核安全导则HAD是指导性文件，但由于其是经过实践总结出来的良好方法，在过程中应注意严格执行导则内容。需求、合同及相关标准法规中的规定，在设计之初要仔细研读，避免有遗漏，必要时寻求专家支持。同时也要注意核安全文化的培训和疏导，使团队建立一种良好的核安全文化氛围。3.1.3质保大纲及质量（控制）计划设计研发立项后，根据HAF003及HAD003相关要求，要及时发布项目质保大纲和质量控制计划，且要得到核设施营运单位审查同意，具体方法可参考相关HAD0

8、03导则。由于质量计划有其他相关方的签点（R点、W点、H点）或见证，发布前要充分沟通，比如哪些鉴定内容要用实际试验验证，哪些鉴定内容可以用仿真分析等，确保各方意见一致。3.1.4关键工艺及验收标准制定关键工艺是设计过程必须要重点关注的，考虑的主要方面有：1)工艺