NB/T 20228-2013
基本信息
标准号:
NB/T 20228-2013
中文名称:核电厂安全重要仪表和控制系统的敏感元件和传感器型式试验
标准类别:能源标准(NB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
下载格式:.zip .pdf
下载大小:7587093
相关标签:
核电厂
安全
重要
仪表
控制系统
传感器
试验
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
NB/T 20228-2013.Type testing of measuring sensors and transducers of safety important instrumentation and control system for nuclear power plants.
1范围
NB/T 20228规定了核电厂安全重要仪表和控制系统的敏感元件和传感器型式试验的要求,包括新研制或改进的敏感元件和传感器的型式试验要求。
NB/T 20228适用于核电厂安全重要仪表和控制系统的敏感元件和传感器型式试验。
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,仅所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/T 2423. 1- -2008 电工电子产 品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温
GB/T 2423. 2- -2008 电工电子产 品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温
GB/T 2423. 3- -2006 电工电子产 品环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热试验
GB/T 2423. 4- -2008 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/T 2423. 5- -1995电工电子产 品环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击
GB/T 2423. 10- -2008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/T 2423. 22- -2002 电工电子产 品环境试验第2部分:试验方法试验N:温度变化
GB/T 2424. 13- -2002 电工电子产 品环境试验第2部分:试验方法温度变化试验导则
GB/T 13625核电厂 安全系统电气设备抗震鉴定
GB/T 17799.2电磁兼容 通用标准工业环境中的抗扰度试验
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1老化aging
在设计范围内的运行工况下,元件或设备的物理、化学或电气特性随时间的变化,这种变化将可能导致其重要功能特性劣化。
[NB/T 20063- 2012, 定义6. 2.1]
3.2共模故障common- rmode fai lure
由单一事件或原因以相同方式或模式引起的两个或多个构筑物、系统或部件的故障。
[NB/T 20063- -2012, 定义2. 38]
3.3功能单元functional unit
执行一个或-一个以上基本功能的部件或部件组合。
标准内容
ICS27.120.99
备案号:414592013
中华人民共和国能源行业标准
NB/T202282013
代替EJ/T673-1992
核电厂安全重要仪表和控制系统的敏感元件和传感器型式试验
Typetesting of measuring sensors and transducers of safety importantinstrumentationandcontrolsystemfornuclearpowerplants2013-06-08发布
国家能源局
2013-10-01实施
规范性引用文件
术语和定义
型式试验基本原则
理论分析。
样品试验
型式试验判定标准
型式试验文件
参考文献
NB/T202282013
NB/T202282013
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准代替EJ/T673-1992《核电厂保护系统敏感元件和传感器型式检验准则》,与EJ/T6731992相比,主要技术变化如下:
删除了“型式检验中的功能监测”、“型式检验中的中间功能检查”、“委任专家”的术语和定义(见1992版的3.2、3.3、3.4)。增加了“老化”、“共模故障”、“型式试验”术语和定义(见3.1、3.2、3.4)。一简化了试验程序相关要求,将具体的规定分散到后续相关章条(见第4章)。增加了信号处理时间、循环时间、接口、带有软件的敏感元件和传感器的通信日志等与数字化控制系统相关的要求(见5.2.4)。原标准中5.1.6~5.1.9的内容合并为5.2.6.增加了“含高度集成器件的敏感元件和传感器的硬件文件”、“软件文件”和“白监测手段相关的文件”的相关内容(见5.2.7、5.2.8和5.2.9)增加了对软件可靠性数据的要求(见5.3.1),删除了单个试验步骤的具体要求以及电特性试验的相关要求。针对各试验项目,增加了适用的试验标准(见第6章),
增加了基于软件的敏感元件和传感器的功能试验内容和要求(见6.3)。增加了电磁兼容性(EMC)试验的相关要求(见6.4)。增加了抗震试验的要求(见6.9):增加了关于型式试验判定标准的规定(见第7章)。补充了参考文献,
本标准参考KTA3505-2005《安全有关仪表和控制系统的敏感元件和传感器型式试验》编制。本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位:上海核工程研究设计院。本标准主要起草人:戚佳杰,王伟。本标准于1992年7月首次发布,本次为第一次修订。II
1范围
核电厂安全重要仪表和控制系统的敏感元件和传感器型式试验
NB/T20228—2013
本标准规定了核电厂安全重要仪表和控制系统的敏感元件和传感器型式试验的要求,包括新研制或改进的敏感元件和传感器的型式试验要求。本标准适用于核电厂安全重要仪表和控制系统的敏感元件和传感器型式试验。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,凡是注期的引用文件,仅所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/T2423.1—2008
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—2008
GB/T2423.3—2006
电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热试验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+十12h循GB/T2423.4—2008
GB/T2423.5—1995
GB/T2423.10——2008
GB/T2423.22——2002
电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ea和导则:冲击电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:报动(正弦)电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验N:温度变化GB/T2424.13-—2002
电工电子产品环境试验第2部分:试验方法温度变化试验导则GB/T13625核电厂安全系统电气设备抗震鉴定GB/T17799.2电磁兼容通用标准工业环境中的抗扰度试验GB17799.4电磁兼容通用标准工业环境中的发射3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
老化aging
在设计范围内的运行工况下,元件或设备的物理、化学或电气特性随时间的变化,这种变化将可能导致其重要功能特性劣化。
[NB/T20063—2012定义6.2.1]
共模故障common-modefailure
由单一事件或原因以相同方式或模式引起的两个或多个构筑物、系统或部件的故障。[NB/T20063—2012,定义2.38]
功能单元functionalunit
执行一个或一个以上基本功能的部件或部件组合。NB/T202282013
注:例如在“定标器”中,“成形单元”、“脉冲幅值甄别单元”、“定标单元”都是功能单元。[GB/T4960.6—2008,定义3.1.6]3.4
型式试验typetest
对代表产品的一个或多个物项进行的符合性试验。[GB/T4960.6—2008,定义3.4.2]型式试验基本原则
型式试验的基本原则如下:
敏感元件和传感器的型式试验分为理论分析和样品试验:a)
只要满足本标准的相关要求,已有的运行经验以及之前的试验结果,都可在型式试验中予以考惠:
基于软件的敏感元件和传感器,软件及软件质量特性应满足理论分析的要求,其功能试验应通过样品试验进行:
试验对象所用接口所承受的条件应与试验对象本身完全相同:对已做过型式试验的敏感元件和传感器所作的修改,应根据本标准的要求进行试验。试验可以是理论分析、样品试验或两者相结合。5理论分析
5.1理论分析的范围
理论分析应包括对以下内容的分析:a)5.2规定的敏感元件和传感器文件:b)5.3~5.5要求提供的报告;
5.6规定的试验说明:
6.1中a)规定的试验大纲。
5.2敏感元件和传感器文件
5.2.1一般要求
敏感元件和传感器文件应包括制造厂、敏感元件和传感器型号和型号修改状态以及相关软件的信息。敏感元件和传感器文件包括但不限于5.2.2~5.2.9所要求的文件。5.2.2工程文件索引
敏感元件和传感器的工程文件索引应列出可识别该敏感元件和传感器所需的全部文件,5.2.3功能描述
敏感元件和传感器功能描述应给出敏感元件和传感器的应用范围、任务以及运行模式的信息。5.2.4数据表
数据表应包括能够表征该型号敏感元件和传感器的所有数据。注:数据表应包括相关数据及其允许的偏差,例如:2
输入参数:
输出参数:
辅助电源:
允许的环境条件:
机械安装与电气接口:
用于承压或与被测介质接触之部件的材料:信号传输特性:
电气特性:
信号处理时间、衢环时间:
接口、带有软件的敏感元件和传感器的通信日志,使用说明及使用手册
敏感元件和传感器使用说明或者使用手册一般应对以下内容进行说明:a)
安装:
调试:
调整:
专用附件:
维护;
包装及贮存。
含分立器件的敏感元件和传感器的硬件文件含分立器件的敏感元件和传感器的硬件文件的要求如下:a)
线路图应把敏感元件和传感器所有器件及其相互连接表示清楚:零件清单应包括评估敏感元件和传感器功能所需的全部的机械和电气部件:器件布置图应清楚表示器件及器件连接的布置方式:承压件的技术图纸应包含应力分析要求的所有数据。含高度集成器件的敏感元件和传感器的硬件文件含高度集成器件的感元件和传感器的硬件文件要求如下:a)
连接图应把敏感元件和传感器所有电气连接及特定数据的连接表示清楚NB/T202282013
应提供用于识别该敏感元件和传感器所需的全部配置和标识文件。所有硬件、软件及相关工具都应在上述文件中列出,并应给出各文件的版次。5.2.8软件文件
软件文件的要求如下:
软件的开发过程应具体通过软件文件予以体现,a)
注:此类文件可包括以下内容,如技术规范、程序规范、开发步骤规范、制造厂文件、测试文件、配置管理文件。
应说明软件结构、编程顺序、时序特性:应规定敏感元件和传感器可能的配置及可能的参数设置,用于完成上述配置或设置的软件工具也应予以说明:
应说明在配置和参数设置的过程中需要遵循的条件和程序:应提交与其他设备或系统的接口规范,通过接口交换的数据也应予以规定:3
NB/T202282013
注:系统环境的要求基于上述数据。)在使用预先编制好的软件的情况下,其鉴定或适用性证明的程序应与结果一起予以说明g)应描述保护软件防止非法操作以及识别、触发报警及记录非法操作的可能手段。5.2.9自监测手段相关的文件
应提交硬件和软件所采用的自监测手段的相关说明,敏感元件和传感器对触发监测或错误处理程序的响应方式应予以说明。
5.3可靠性数据的确定
5.3.1般要求
可靠性数据确定的一般要求如下a
可靠性数据应在5.2.3及5.2.6~5.2.9所要求提交文件的基础上确定敏感元件和传感器的失效率应根据规定的正常运行工况进行确定:b)
一般应说明敏感元件和传感器的失效影响(包括完全失效和渐变失效)及相应的失效率。允许c)
利用试验确定失效率;
在仅需知道若干功能单元的失效影响的情况下,应证明即使余下其他功能单元发生失效,也d
不会对所考察的功能单元产生影响:应规定确定敏感元件和传感器可靠性数据的程序。e
5.3.2基于运行经验确定失效率
基于运行经验确定失效率的要求如下:若基于运行经验的评估能以足够的统计精度给出敏感元件和传感器或其部件的失效率,则相对a)
理论分析面言应优先选用运行经验评估的方式确定失效率;新开发或修改过的敏感元件和传感器的失效率应根据有可比性的敏感元件和传感器的失效率b)
来确定,前提是有可比性的缴感元件和传感器应已累计运行至少10h、且至少有10个敏感元件和传感器在有可比性的条件下已运行满2a。若满足以下条件,则认为敏感元件和传感器有可比性:
使用了有可比性的电气部件:
使用了有可比性的结构元件:
使用了类似的设计原理:
规定了类似的部件工作环境。
对有可比性的敏感元件和传感器,应提供过去2a时间内积累的以下数据:c)
每年交货量:
交货总量:
在役运行敏感元件和传感器的估计数量:每年在制造厂内维修的次数;
每年在制造厂外维修的估计次数:每年发生失效但未进行维修的敏感元件和传感器的数量,对有可比性的敏感元件和传感器,应提供返厂敏感元件和传感器的失效影响、失效原因及对失效原因的评估;
平均失效率和相关的置信区间应按照95%的置信度进行规定。e)
5.3.3基于失效影响分析确定失效率4
基于失效影响分析确定失效率的要求如下:NB/T202282013
a)、需要给予说明的失效影响一般应是失效部件对敏感元件和传感器功能的实际影响;b)
应具体说明分析的程序、分析的范围以及所采用的辅助手段。5.4临界载荷分析
临界载荷分析的要求如下:
应论证部件及其电气连接不会承受超出其充许限值的静载荷和动载荷:b)
应论证在考虑了部件容差影响的条件下仍能保证敏感元件和传感器的功能。基于此,针对与功能相关的选定部件组合,应研究部件容差对规定的敏感元件和传感器特性的影响:论证可通过分析或者试验来完成,e
5.5承压件和接触被测介质部件的验证5.5.1承压件的强度分析
应对那些用于限制被测介质的承压件进行应力分析。分析程序应予以规定,允许用样品试验代替应力分析。除非在数据表中已经列入,提交的计算书应附有关于敏感元件和传感器的功能和试验条件的设计数据汇编,
5.5.2材料合格证书
应列出经过分析或试验的部件以及那些与被测介质接触部件的材料清单,并对这些材料规定试验程序。在型式试验范围内,应按工厂试验进度的要求提供这类材料的合格证书。5.6样品试验说明www.bzxz.net
样品试验的说明应包括:
a)对试验类型、试验参数及其实际取值、试验设备和试验程序(各试验步骤的顺序及范围)的措述;
b)应规定受试敏感元件和传感器在样品试验过程中所采用的试验用例及相应的试验条件。注:某些试验用例只能在一个功能单元上进行,5.7文件的准备和审查
文件的准备和审查应包括:
a)应准备5.2~5.6规定的理论分析所需的文件,并进行审查;b)
应对5.2~5.6规定的文件进行审查,特别应针对文件的完整性和一致性以及敏感元件和传感器的功能设计进行审查。
6样品试验
6.1一般要求
样品试验的一般要求如下:
a)应针对样品试验准备试验大纲。试验大纲应包括试验计划和试验说明:b)
试验计划应规定试验程序和试验过程中采用的设备;试验说明应规定试验的目标、边界条件以及所依据的技术标准:c)
进行样品试验时,采用的载荷可高于第6章所规定的要求;NB/T202282013
e)原则上样品试验由具备相关资质的试验机构完成,或在第三方见证下由制造厂自行完成:样品试验的场地在试验设备和测量仪器等方面应能满足本标准的试验要求。6.2受试样品
受试样品的要求如下:
应选择3个同一型号或产品批次(型号系列)经过工厂试验的样品进行型式试验。受试样品应a)
能涵盖该特定型号或产品批次(型号系列)所需证明的全部特性:b)
各受试样品均应予以标记:
受试样品可以从小批量试产产品中选取:应提供各受试样品综合的历史信息说明;注:综合的历史信息说明应包括:制造地点、制造日期、工厂试验室、工厂试验及试验日期、保存期、以及在型式试验前受试样品已经承受的其他载荷情况等。e)
应进行目视检查(标识码检查)以保证受试样品与工程文件索引中列出的制造文件相一致:应结合敏感元件和传感器的制造工艺水平对受试样品进行检查注:检查可包括销洁度、焊接质量、部件位置、运输损坏等。在型式试验成功完成后1a的时闻内,应留有一个受试样品用作后续试验。g
6.3功能试验
功能试验要求如下:
应证明数据表内规定的敏感元件和传感器的功能。为此要求在数据表规定的取值范围和信号类型条件下对下列试验参数进行组合:1)输入信号:
输出负载:
环境温度:
辅助电源:
电气特性。
组合的数量可在理论分析的框架内确定。如果运行模式的选择(借助内部或外部电路)会引起敏感元件和传感器功能的变化,则试验范围一股应扩展至所有运行模式:基于软件的敏够元件和传感器,其规定的特性应进行试验。试验包括敏感元件和传感器的软件和硬件部件的相互作用、与邻近设备的接口、处理器负荷、总线负荷以及处理器关闭和启动特性等。
6.4电磁兼容性(EMC)试验
EMC试验的要求如下:
应证明受试样品的功能在电磁场影响下不受影响。根据运输、贮存和运行过程需承受的电磁场确定数据表的电磁场数据:
应证明受试样品抗疆扰能力与数据表要求一致:应测量受试样品发射的电磁干扰辐射,并与数据表要求的数值进行比较:试验应在6.3的a)项规定的试验参数额定值条件下进行。不要求考虑不同干扰效果的登加:若数据表未给出受试样品允许的电磁场载荷,则受试样品的抗驱扰能力和本身产生的电磁干扰e)
辐射应通过f)项子以证明:
NB/T202282013
f):EMC试验一般应证明受试样品在其最终安装位置运行中所须考虑的抗传导和辐射骚扰能力。干扰参数应满足GB/T17799.2的要求,只要充许精度不低于GB/T17799.2的规定,专门的EMC标准或标准系列(如GB/T18268)也可予以考虑。另外,EMC试验一般也应证明受试样品发射的电磁干扰辐射不超过GB17799.4规定的发射干扰辐射限值。除了满足GB17799.4关于发射的要求外,还应证明在信号和控制的连接处的传导干扰参数不会超过限值。6.5中间功能试验
中间功能试验的要求如下:
中间功能试验应在样品试验过程中特定的见证点上进行。应取电源、输出负载以及环境温度的一个值并仅在受试样品的一种运行模式下选定若干单独试验步骤进行试验:注:例如:对于测量传够器,应确定其特性。b)在本试验中,无需考虑电气干扰或电磁影响。6.6功能监测
功能监测的要求如下:
a)在进行6.4、6.7、6.8、6.10和6.11规定的样品试验时,应监测受试样品的功能:b)
应针对一组试验参数取值并仅在一种运行模式下对受试样品的功能进行监测:c)功能监测应能探测到受试样品的瞬时失效。6.7气候试验
6.7.1一般要求
气候试验的一般要求如下:
应证明在数据表所规定的环境条件下,受试样品的功能不会受到损害。根据运输、贮存和运行过程中承受的环境条件,确定数据表的环境条件数据:受试样品应在去掉包装并处于运行状态的条件下承受气候载荷:如果数据表中未提供6.7.26.7.6规定试验相关的特征数据,则应按照本标准规定的数值进行试验:
在承受气候载荷后,应进行目视检查和中间功能试验。低温试验
温度快变化后的恒定低温试验的试验方法见GB/T2423.1一2008,其一股要求如下a)
处于室温的受试样品应放入温度为T的试验箱中,7是数据表规定的最低允许贮存温度。如果数据表米规定相应的值,则7,应取-25C:受试样品应处于不运行状态,一般应在T.土3℃条件下保持24h。高温试验
温度快变化后的恒定高温试验的试验方法见GB/T2423.2一2008,其一般要求如下:a)
处于室温的受试样品应放入温度为工,的试验箱中,无是数据表规定的最高允许贮存温度。如果数据表未规定相应的值,则T应取85C:受试样品应处于不运行状态,一般应在T土2℃条件下保持24h。恒定湿热试验
NB/T20228—2013
恒定湿热试验的试验方法见GB/T2423.3一2006,其一般要求如下:a)若数据表末给出相应数据,受试样品应按照如下条件进行试验:1)温度:40℃±2℃:
相对湿度:90%~95%
持续时间:48h:
运行状态:受试样品不运行。
经中间功能试验后,受试样品应按如下条件进行试验:1
温度:40℃±2℃:
相对湿度:90%~95%:
持续时间:24h:
运行状态:受试样品的电源每6h在最大电压(.)和最小电压(m)间循环变化1次。电源电压变化过程中,数据表中规定的中间电压值是允许的。6.7.5交变湿热试验
一般应在受试样品不运行的状态下对其进行交变湿热试验,试验方法见GB/T2423.4一2008。如果数据表未规定相应的值,则应按如下条件进行试验:受试样品的初始温度应与试验箱的初始温度相匹配,即25C士3℃(见图1):a)
温度保持在25℃士3℃的同时,试验箱的相对湿度至少应升至95%;c)
当达到上述湿度时(开始试验),试验箱温度应在(3土0.5)h内稳定地升至55℃土2C.在升温过程中,相对湿度至少应为95%,最后15min可降至90%:注:对于温度时间常数很小的受试样品,仅在相对湿度非常接近100%时才会出现凝露。最高温度应在相对湿度(93士3)%条件下保持(9士0.5)h,在随后的冷却过程中,在最初的1.5h平均冷却速率应为10℃/h,在接下来的1.5h~4.5h的时间内,试验箱温度应降至25±3℃;
在冷却期间,相对湿度不宜低于85%。但是在最初的15min内相对湿度可降至70%温度应保持在25℃土3℃且相对湿度大于95%直至为期24h的试验结束。温度变化试验(长期试验)
应按如下条件进行试验,试验方法见GB/T2423.22—2002和IGB/T2424.13—2002。a)
受试样品的初始温度应与试验箱的初始温度相匹配,印25℃土3℃:b)
在接下来的1h内:试验箱温度应升至数据表规定的受试样品运行允许的最高环境温度(T)。如果数据表未规定相应的值,T应取70℃:c)
然后受试样品应置于如下的循环试验条件:1)循环周期应为24h:
在每个循环中,受试样品应置于高温(7)下至少20h,且在低温(25士3)℃下至少22)
受试样品处于电源每24h在最大电压()和最小电压(U)间循环变化一次的运行状态。电源电压变化过程中,数据表中规定的中间电压值是充许的:在最大输出负载试验时,除下述情况外,输出信号应基本调整至最大可能输出信号的(50土5)%,对于有机械运动部件的敏感元件和传感器,例如压力变送器和差压变送器,整个长期试验期间,应在全量程范围内以一定的低频正弦或锯齿形波形改变输入值10次:另外,还应在量程的土10%的范围内,以上述低频正弦或锯齿形波形改变输入值10次,4)试验持续时间应为1000h。
6.8机械载荷试验
6.8.1一般要求
机械载荷试验的一般要求如下:a)
NB/T20228——2013
应证明受试样品不会因运输和运行过程中承受数据表所规定的机械载荷而导致功能受损:受试样品应在拆除包装的条件下进行试验进行运行相关试验时,应按照敏感元件和传感器文件规定的最终位置安装方式将受试样品安装在试验设施上:
在各种试验前后,一般都应进行目视检查和中间功能试验:当从一种试验形式变为另一种试验形式时,允许仅进行一次中间功能试验。为此,受试样品可以留在试验设施上:
当受试样品处于运行模式进行试验时,应监测其功能。据动试验
报动试验(5Hz~100Hz)的试验方法见GB/T2423.10—2008,试验要求如下:a)
若数据表未另行规定,试验一般应按本标准规定的最大偏移幅值和最大加速度进行:试验宜按以下正弦载荷、频率平滑改变的方法进行:偏移幅值:(10士2.5)mm:
加速度幅值:(5±0.4)g,
扫频速率:≤10倍频程/min:
各主轴持续时间:1个循环:
(g为当地的重力加速度):
运行状态:受试样品处于运行状态。6.8.3冲击试验
冲击试验的试验方法见GB/T2423.5一1995。应在如下条件下进行冲击试验:a)
若数据表未另行规定,试验一般应按本标准规定的加速度幅值和持续时间进行:试验一般应采用正弦波、锯齿波、梯形波形状的冲击,且单个冲击满足如下条件加速度幅值:30g:
持续时间:11ms
各方向冲击次数:3次:
总冲击次数:18次:
运行状态:受试样品不处于运行状态,5)
6.9抗震试验
抗震试验应按照GB/T13625的要求进行。6.10受试样品电气插件的插拔试验受试样品电气插件的插拔性能如下:a)如果受试样品输入和输出电路或者信号连接设计为插入式并且允许拨出,则应测试插件的插拨对受试样品产生的影响:
b)本试验应重复不低于10次。
6.11正常运行环境条件下的耐辐照试验9
小提示:此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容,若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。