ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ НЕЙТРОННОГО ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
ГОСТ 27445-87 (СТ СЭВ 6633-89)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Срок действия с 01.01.89 до 01.01.94 (Измененная редакция, Изм. № 1). Настоящий стандарт распространяется на системы и входящие в них технические средства (далее в тексте - системы), предназначенные для контроля нейтронного потока ядерных корпусных энергетических и исследовательских реакторов и критических сборок (в дальнейшем реакторов). Пояснения терминов, используемых в стандарте, приведены в справочном приложении 1. 1. ТРЕБОВАНИЯ НАЗНАЧЕНИЯ1) формирование дискретных сигналов аварийной защиты по относительной физической мощности и скорости (периоду) ее изменения; 2) формирование дискретных сигналов различных ступеней (блокировки перемещений, предупредительной защиты и др.); Примечание. Номенклатура сигналов определяется требованиями СУЗ; 3) формирование сигналов в СУЗ для регулирования и управления; 4) формирование сигналов о состоянии систем, в том числе о переключении поддиапазонов измерений, исправности технических средств, входящих в системы, наличии электропитания и др.; 5) регистрацию и представление информации, в том числе, формирование сигналов для световой и звуковой сигнализации по функциям перечислений 1, 2, 4, а также звуковую индикацию сигналов от БД и УД в диапазоне источника; 6) формирование сигналов для передачи в подсистемы и комплексы АСУТП атомной станции. 1.3. Состав функций, выполняемых системами по п. 1.2, их конкретизация и условия (логика) выполнения должны быть установлены в НТД на системы конкретного типа. 1.4. Системы должны обеспечивать выполнение функций по п. 1.2. во всех режимах работы реакторов: подкритическом состоянии, переходном, стационарном и аварийном режимах, включая максимальную проектную аварию (МПА), при кратковременных остановках и загрузке (перегрузке) топлива во всем диапазоне изменений плотности потока нейтронов. В случае использования измерительных каналов, работающих в ограниченных поддиапазонах изменений плотности потока нейтронов (например, в диапазоне источника, промежуточном диапазоне, энергетическом диапазоне), взаимное перекрытие двух соседних поддиапазонов должно составлять не менее одного десятичного порядка. Аппаратура должна иметь возможность корректировки сигналов БД и УД по тепловой мощности реактора в пределах 10 % от уровня номинальной мощности. (Измененная редакция, Изм. № 1). 1.5. В технических условиях (ТУ) на БД и УД конкретного типа должны быть установлены: 1) диапазон (поддиапазоны) измерений плотности потока нейтронов (от 10-3 до 1,2·1010 1/см2·с); 2) пределы допускаемой основной погрешности измерений по плотности потока нейтронов; 3) функция преобразования, нормируемая зависимостью выходных сигналов от значений плотности потока нейтронов; 4) диапазон регулировки функции преобразования в зависимости от диапазона (поддиапазона). Пример задания в ТУ поддиапазонов измерений плотности потока нейтронов и пределов допускаемой основной погрешности для реакторов типа ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 приведен в справочном приложении 2. 1.6. В ТУ на системы конкретного типа в дополнение к требованиям по ГОСТ 26344.0-84 должны быть установлены: 1) диапазон (поддиапазоны) изменений относительной физической мощности при изменении плотности потока нейтронов в пределах по п. 1.5, 2) диапазон (поддиапазоны) скорости (периода) изменений относительной физической мощности; 3) диапазон изменений значений и предельные значения порогов срабатывания аварийной защиты по относительной физической мощности и скорости (периоду) ее изменения. Предельные значения порогов должны обеспечивать срабатывание аварийной защиты при любых штатных действиях оператора; 4) значения порогов сигнализации по относительной физической мощности и скорости (периоду) ее изменений; 5) быстродействие при формировании сигналов относительной физической мощности и скорости (периода) ее изменения в зависимости от диапазона (поддиапазона) значений относительной физической мощности и скорости (периода) ее изменения; 6) нестабильность выходных сигналов (показаний) за 24 ч; 7) уровень собственного фона для каждого измерительного канала, входящего в системы; 8) требования к техническим средствам, располагаемым внутри защитной оболочки реактора (контейнмента); 9) требования к средствам контроля состояния систем; 10) вид и параметры сети, от которой осуществляется электропитание. 1.7. Требования к электропитанию систем от сети переменного тока должны соответствовать табл. 1. Числа, заключенные в скобки, соответствуют кратковременным (не более 0,1 с) изменениям в сети переменного тока. Примечание. По требованиям к надежности электропитания системы относятся к потребителям первой категории, а технические средства, выполняющие функции п. 1.2, перечисления 1, 2, 3 - к потребителям первой категории, особой группе. Таблица 1
1.8. Требования к структуре электропитания должны быть установлены в НТД на системы конкретного типа. 1.9. Примеры задания в ТУ основных параметров системы контроля для реакторов ВВЭР-440 и ВВЭР-1000 приведены в справочных приложениях 2 - 4. 2. ТРЕБОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ2.1. Надежность систем должна определяться показателями надежности по каждой выполняемой функции по п. 1.2. Совмещение функции по п. 1.2. не должно приводить к снижению показателей надежности по функции аварийной защиты (п. 1.2, перечисление 1). 2.2. Показатели безотказности и ремонтопригодности должны соответствовать табл. 2. Таблица 2
* 1 - энергетические реакторы; 2 - исследовательские реакторы и критические сборки 2.3. Показатели долговечности должны устанавливаться в НТД на конкретные системы и определяться одним из показателей: 1) назначенный срок службы до капитального ремонта; 2) полный назначенный срок службы; 3) средний ресурс до капитального ремонта. Полный назначенный срок службы системы должен быть не менее 30 лет, технических средств, входящих в системы, - не менее 10 лет. Невосстанавливаемые в процессе эксплуатации реактора элементы систем должны иметь ресурс, достаточный для интервала работы между перегрузками топлива. 2.4. Коэффициент готовности по функции аварийной защиты должен быть: 1) для энергетических реакторов - не менее 0,999999; 2) для исследовательских реакторов и критических сборок - не менее 0,999995. 2.5. Системы должны обеспечивать выполнение функции аварийной защиты при любом единичном отказе в системах, а также при любом состоянии системы управления реактором. Вероятность формирования ложного сигнала аварийной защиты в одном канале должна быть не более 4·10-4 за 1 ч. При появлении схемных неисправностей, в том числе коротких замыканий, потери качества изоляций и др., должен быть проведен анализ возможных ложных и опасных ответных реакций систем. Пропадание напряжения питания на время, менее 0,1 с не должно сопровождаться формированием сигналов аварийной защиты. 2.6. В системах должна быть обеспечена возможность размещения технических средств в разных помещениях с целью обеспечения защиты реактора от отказа по общей причине (в том числе, при пожаре в одном из помещений атомной станции), а также безопасного обслуживания. Предельная длина линий связи должна быть установлена в НТД на системы конкретного типа. 2.7. В случае возникновения неисправностей или выходе из строя элементов систем должна быть исключена возможность распространения повреждения на системы в целом и связанные с ними другие подсистемы и комплексы атомной станции. 2.8. Технические средства контроля состояния систем должны проектироваться как их составные части и обеспечивать проведение проверок систем без снижения надежности выполнения функции защиты. 3. ТРЕБОВАНИЯ ЭКОНОМНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЫРЬЯ, МАТЕРИАЛОВ, ТОПЛИВА, ЭНЕРГИИ И ТРУДОВЫХ РЕСУРСОВ3.1. Показатели материалоемкости и энергоемкости должны быть установлены, при необходимости, в НТД на системы конкретного типа. 3.2. Оценка и обоснование расхода сырья, материалов, энергетических и трудовых ресурсов, необходимых для обеспечения безопасной эксплуатации реактора, должны быть проведены при техническом проектировании систем. 4. ТРЕБОВАНИЯ СТОЙКОСТИ К ВНЕШНИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ И ЖИВУЧЕСТИ4.1. Технические средства, устанавливаемые в обслуживаемых помещениях, должны сохранять свои рабочие характеристики при условиях: 1) диапазон температуры окружающего воздуха - от минус 10 до 50 °С; 2) диапазон атмосферного давления - от 66 до 106,7 кПа; 3) верхнее значение относительной влажности окружающего воздуха - 95 % при 35 °С; 4) значение внешнего фона гамма-излучения - не более 20×10-10 А/кг (8 мкР/с); 5) синусоидальные вибрации - до 10 до 55 Гц. (Измененная редакция, Изм. № 1). 4.2. Технические средства, устанавливаемые в необслуживаемых помещениях или периодически обслуживаемых помещениях, должны сохранять свои рабочие характеристики в условиях нормальной эксплуатации реактора и при условиях возникновения МПА. Требования к средствам, устанавливаемым в необслуживаемых или периодически обслуживаемых помещениях, должны устанавливаться по согласованию между разработчиком и заказчиком систем. 4.3. Требования к сейсмостойкости систем должны устанавливаться в соответствии с «Инструкцией по включению в технические условия на приборы и средства автоматизации для АЭС требований сейсмостойкости», утвержденной Минприбором СССР, для частот от 5 Гц. 4.4. Системы должны быть устойчивы к воздействию внешних электрических и магнитных полей. Допускаемые значения напряженностей должны быть: 1) не более 5 кВ/м - электрического поля; 2) не более 400 А/м - магнитного поля. 5. ТРЕБОВАНИЯ ЭРГОНОМИКИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭСТЕТИКИ5.1. В системах должно быть обеспечено получение оператором информации о состоянии реактора, работоспособности, наличии повреждений в системах непосредственно с блочного и резервных щитов управления. Общие эргономические требования к пультам операторов - по ГОСТ 23000-78. 5.3. Число органов индикации должно быть ограничено, но достаточно для получения информации по всем выполняемым системами функциям по разд. 2, а также регистрации путей возникновения и развития аварии и действий оператора. Общие эргономические требования к кодированию зрительной информации - по ГОСТ 21829-76. 5.4. Общие эргономические требования к звуковым сигналам - по ГОСТ 21786-76. 6. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА6.1. Системы должны быть рассчитаны на длительное непрерывное функционирование. 6.2. Время установления рабочего режима должно быть не более 15 мин. (Измененная редакция, Изм. № 1). 6.3. Регламентные работы по профилактическому осмотру, ремонту и проверке систем должны проводиться не реже 1 раза в год и не снижать условия безопасной эксплуатации реактора. Периодичность данных работ должна устанавливаться в НТД на системы конкретного типа и соответствовать срокам планово-предупредительного ремонта реактора. 6.4. В системах должны быть предусмотрены средства для облегчения поиска неисправностей и оперативного устранения единичных неисправностей с целью исключения остановки реактора. 6.5. Восстанавливаемые элементы систем должны располагаться в местах, легко доступных для их замены или ремонта. 6.6. В аппаратуре должна быть предусмотрена автоматическая корректировка сигналов БД и УД по п. 1.4, либо устройства ручной корректировки, расположенные в обслуживаемых помещениях. (Введен дополнительно, Изм. № 1). 7. ТРЕБОВАНИЯ ТРАНСПОРТАБЕЛЬНОСТИ7.1. Системы должны допускать возможность их транспортировки любыми видами транспорта (автомобильным, железнодорожным, водным, воздушным). 7.2. Требования к техническим средствам систем в транспортной таре - по ГОСТ 12997-84. 8. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ8.2. По способу защиты от поражения электрическим током системы должны соответствовать требованиям изделий класса 01 - по ГОСТ 12.2.007.0-75. 8.3. Токоведущие части систем должны быть надежно изолированы. 8.4. Системы должны быть пожаробезопасны. При любых неисправностях они не должны быть источником возгорания. Системы должны выполняться из несгораемых и трудносгораемых материалов. Материалы по возгораемости должны соответствовать грунтам по СТ СЭВ 382-76 и СТ СЭВ 2437-90. (Измененная редакция, Изм. № 1). 8.5. Конструкция системы должна предусматривать меры, исключающие несанкционированный доступ. Доступ к уставкам срабатывания аварийной защиты и органам регулирования функции преобразования должен быть ограничен конструктивно. 9. ТРЕБОВАНИЯ СТАНДАРТИЗАЦИИ И УНИФИКАЦИИ9.1. Системы должны строиться на основе принципа агрегатирования с использованием блочно-модульных конструкций. 9.2. Требования к стандартизации и унификации должны устанавливаться в НТД на системы конкретного типа и определяться: 1) коэффициентом применяемости элементов конструкции; 2) коэффициентом повторяемости элементов конструкции; 3) коэффициентом применяемости функциональных составных частей; 4) коэффициентом повторяемости функциональных составных частей. Коэффициенты стандартизации и унификации должны определяться на уровне функциональных устройств (блоков). 10. КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ10.1. Системы должны строиться на базе унифицированных типовых конструкций. 10.2. В состав системы должны входить: 1) средства первичного преобразования информации - блоки и устройства детектирования (БД и УД), обеспечивающие формирование сигналов, несущих информацию о плотности потока нейтронов; 2) средства передачи и последующей обработки информации от БД и УД; 3) средства передачи информации в другие части системы управления и защиты (СУЗ), в подсистемы и комплексы атомной станции и средства представления информации оперативному персоналу; 4) средства контроля состояния систем. 10.4. Требования к типам и размерам печатных плат, модулей, разъемов, компоновке модулей в кожухи и каркасы должны устанавливаться в конструкторских документах на системы конкретного типа. 10.5. Линии связи технических средств, работающих в условиях максимальных потоков нейтронов и гамма-излучения и температур, с электронной аппаратурой должны выполняться из экранированных коаксиальных и триаксиальных кабелей. Изменения сопротивления изоляции линий связи за установленный срок службы не должны влиять на работоспособность систем. 10.6. Защитные покрытия и окраска технических средств, работающих в необслуживаемых и периодически обслуживаемых помещениях, должны быть устойчивы к дезактивирующим компонентам. 11. ТРЕБОВАНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ ЗАЩИТЫ11.1. Вид помех (продольные, поперечные) и их допускаемые значения в зависимости от размещения технических средств в системах должны быть установлены в НТД на системы конкретного типа. 12. ТРЕБОВАНИЯ К МЕТРОЛОГИЧЕСКОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ12.1. Метрологическое обеспечение систем - по ГОСТ 8.437-81. 12.2. Организация и порядок метрологической аттестации систем - по ГОСТ 8.437-81 и ГОСТ 8.326-78. Перечень метрологических характеристик систем должен устанавливаться в НТД на системы конкретного типа. 12.3. Метрологическая аттестация систем должна проводиться: 1) для вновь разрабатываемых и модернизируемых систем - по методикам предприятия-разработчика, приведенным в НТД на системы конкретного типа; 2) для систем, разработка которых началась до 01.07.88 - по методикам предприятия-изготовителя, приведенным в НТД на системы конкретного типа. 12.4. Поверка систем должна проводиться поэлементно в соответствии с ГОСТ 8.438-81. 12.5. Метрологическое обеспечение БД и УД - по ГОСТ 8.326-78. 12.6. Метрологическая аттестация (поверка) БД и УД должна проводиться при выпуске на предприятии-изготовителе. 12.7. Метрологические характеристики БД и УД, устанавливаемые (контролируемые) при аттестации (поверке): 1) номинальная функция преобразования или допускаемые пределы индивидуальной функции преобразования конкретного экземпляра из данного типа от максимального до минимального значения; 2) основная погрешность; 3) дополнительные погрешности, вызванные изменением внешних влияющих факторов (температуры и влажности окружающей среды, атмосферного давления, параметров питания); 4) нестабильность за время непрерывной работы. 12.8. Номинальная или пределы индивидуальной функции преобразования должны нормироваться и представляться в виде формул, графиков, таблиц. Линейная функция преобразования, проходящая через начало координат, задается именованным числом - коэффициентом преобразования. 12.9. Основная погрешность должна нормироваться пределом ее допускаемого значения и выражаться функцией измеряемой величины (в виде формулы, графика, таблицы) в форме абсолютной (именованное число) или относительной погрешности. Способы оценок основной погрешности БД и УД приведены в обязательном приложении 5. 12.10. Дополнительные погрешности должны нормироваться пределами их допускаемых значений. Значения пределов допускаемых дополнительных погрешностей приведены в обязательном приложении 6. Оценка дополнительных погрешностей - по ГОСТ 27451-87. Оценка нестабильности - по ГОСТ 27451-87. 12.12. Методы и средства поверки БД и УД - по ГОСТ 8.355-79. 12.13. Средства метрологического обеспечения систем при выпуске и эксплуатации должны проектироваться специализированными организациями как составные части систем и не должны снижать показатели надежности систем в целом. Состав вновь разрабатываемых средств метрологического обеспечения должен быть установлен в техническом задании на разработку систем конкретного типа. ПРИЛОЖЕНИЕ 1Справочное Таблица 3 Пояснения терминов, используемых в стандарте
Приложение 2Справочное ПРИМЕР
|
Поддиапазон |
Плотность потока нейтронов, 1/см2·с |
Предел допускаемой основной погрешности, %, не более |
Диапазон источника |
От 10-1 до 105 |
40 |
Промежуточный диапазон |
От 104 до 1010 |
40 |
Энергетический диапазон |
От 107 до 1,2·1010 |
|
|
От 106 до 6·108* |
40 |
* Для реакторов типа ВВЭР-1000
Справочное
Таблица 5
Поддиапазон |
Относительная физическая мощность, % |
Нестабильность показаний, %, не более |
Диапазон источника |
От 10-9 до 10-3 |
20 |
Промежуточный диапазон |
От 10-4 до 102 |
20 |
Энергетический диапазон |
От 1 до 1,2·102 |
2 |
Справочное
Таблица 6
Реализуемая защитная функция |
Порог сигнализации по периоду, с |
Блокировка перемещения |
40; 80; 160 |
Предупредительная защита |
20; 40; 80 |
Аварийная защита |
10; 20; 40 |
Обязательное
Оценка основной погрешности БД и УД - по ГОСТ 8.207-76 при доверительной вероятности, равной 0,95 со следующими дополнениями:
1) В случаях, когда в НТД на БД и УД конкретного типа нормируются допускаемые пределы индивидуальной функции преобразования, основную погрешность конкретного экземпляра БД и УД следует оценивать как границу погрешности результата измерения индивидуальной функции преобразования данного экземпляра.
Примечания:
1. Для упрощения расчетов вместо значений индивидуальной функции преобразования могут использоваться измеренные значения информативного параметра выходного сигнала.
2. Число точек, в которых определяется значение индивидуальной функции преобразования, число измерений в этих точках, основная погрешность измерений, время единичного измерения, пределы допускаемых значений составляющих неисключенной систематической погрешности (θj) средств измерений, применяемых при определении функции преобразования, должны быть указаны в НТД на БД и УД конкретного типа.
2) При линейном законе преобразования коэффициент K конкретного экземпляра БД и УД следует определять как среднее арифметическое значений коэффициентов преобразования Ki. определенных для ряда заданных точек по диапазону (поддиапазону) измерения. В этом случае нормируют предел допускаемой основной погрешности конкретного экземпляра БД и УД, справедливой для всего диапазона (поддиапазона) измерений.
В число составляющих θj включается максимальное отклонение коэффициента преобразования от его среднего значения по диапазону (поддиапазону), вычисляемое в процентах по формуле
, (1)
В качестве случайной составляющей погрешности S() используется ее максимальное значение.
3) В случае, когда в НТД на БД и УД конкретного типа нормируется номинальная функция преобразования, одной из составляющих систематической погрешности конкретного экземпляра БД и УД является отклонение индивидуальной функции преобразования от номинальной (θf).
Закон распределения θf принимается равномерным.
Среднее квадратическое отклонение θf оценивается по формуле
, (2)
где θf пр - предел допускаемого отклонения (без учета знака) индивидуальной функции преобразования конкретного экземпляра БД и УД (fи N) от номинальной функции преобразования (fн).
Предел допускаемого отклонения θf в процентах вычисляют по формуле
. (3)
В качестве характеристики собственной случайной составляющей основной погрешности БД и УД данного типа принимается предел допускаемого значения среднего квадратического отклонения результата определения индивидуальной функции преобразования конкретного экземпляра БД и УД. Разброс значений среднего квадратического отклонения для различных экземпляров БД и УД одного и того же типа предполагается величиной второго порядка малости по сравнению с самим значением среднего квадратического отклонения и в оценке погрешности не учитывается;
4) оценка основной погрешности может быть проведена на основе экспериментальных исследований макетов и опытных образцов, либо на основе экспериментальных исследований представительной выборки из партии БД и УД данного типа, достаточной для применения статистических методов исследования.
Обязательное
Значения пределов допускаемых дополнительных погрешностей при отклонении внешних влияющих величин от нормальных значений в пределах рабочей области не должны превышать:
1) при изменении температуры окружающего воздуха на каждые 10 °С - от минус 0,5 до 0,5 основной погрешности;
2) при изменении атмосферного давления на 10 % от номинального значения - от минус 0,5 до 0,5 основной погрешности;
3) при изменении относительной влажности - от минус 0,33 до 0,33 основной погрешности;
4) при изменении напряжения питания - от минус 0,33 до 0,33 основной погрешности;
Нормальные значения внешних влияющих величин:
1) температура окружающего воздуха - 20 ºС;
2) отклонение температуры окружающего воздуха - от минус 5 до 5 °С;
3) атмосферное давление - 101,3 кПа;
4) отклонение атмосферного давления - от минус 15,3 до 5,4 кПа;
5) относительная влажность окружающего воздуха - 60 %;
6) отклонение относительной влажности - от минус 30 до 20 %;
7) отклонение напряжения питания от минус 4 до 4 В;
8) отклонение частоты переменного тока - от минус 1,2 до 0,5 Гц.
1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21.10.87 № 3965
2. Срок первой проверки - 1993 г., периодичность проверки - 5 лет
3. Стандарт соответствует СТ СЭВ 382-76 и СТ СЭВ 2437-80 в части, касающейся требований к пожаробезопасности (группы возгораемости материалов)
4. Стандарт соответствует международному стандарту МЭК 231
5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД. на которые дана ссылка |
Номер пункта, подпункта, приложения |
Приложение 5 |
|
ГОСТ 8.326-78 |
|
Приложение 1 |
|
Приложение 1 |
|
НРБ-76 |
|
Общесоюзные нормы допускаемых индустриальных помех 1-72-9-72 |
|
ОПБ-82 |
|
ОСП-72/80 |
|
ПБЯ-02-78 |
|
ПБЯ-03-75 |
|
ПБЯ-04-74 |
|
СПАЭС-79 |
СОДЕРЖАНИЕ