ICS27.120.20 F65 中华人民共和国国家标准 GB/T5203—2011 代替GB/T5203—1985 核 反应堆安全逻辑装置特性和检验方法 Safetylogicassembliesofnuclearreactorcharacteristicsandtestmethods 2011-12-30发布 2012-05-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅰ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 安全逻辑装置的设计 2 …………………………………………………………………………………… 5 一般特性 2 ………………………………………………………………………………………………… 6 用于安全逻辑装置中继电器的特性 3 …………………………………………………………………… 7 用于安全逻辑装置中固体电路的特性 3 ………………………………………………………………… 8 用于安全逻辑装置中计算机系统的特性 3 ……………………………………………………………… 9 型式试验 4 ………………………………………………………………………………………………… 10 产品检验 6 ………………………………………………………………………………………………… 11 现场检验 7 …………………………………………………………………………………………………GB/T5203—2011 前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T5203—1985《核反应堆安全逻辑装置特性和检验方法》。 本标准与GB/T5203—1985相比主要变化如下: ———第3章“术语和定义”删除了“置信度”、“假定始发事件”和“共因故障”,增加了“系统安全生存 周期”; ———增加了电磁兼容性的要求; ———增加了第8章“用于安全逻辑装置中计算机系统的特性”,该章是对基于计算机技术的核反应 堆安全逻辑装置特性的主要要求。 本标准由中国核工业集团公司提出。 本标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会(SAC/TC30)归口。 本标准起草单位:中国核动力研究设计院。 本标准主要起草人:周继翔、王华金、周祖鑑。 本标准所代替标准的历次发布情况为: ———GB/T5203—1985。 ⅠGB/T5203—2011 核反应堆安全逻辑装置特性和检验方法 1 范围 本标准规定了核反应堆安全逻辑装置的一般特性、性能要求和检验方法。 本标准适用于核反应堆保护系统的安全逻辑装置的设计、制造和检验(包括验收和运行检验)。 本标准不适用于安全逻辑装置内部所完成的安全逻辑功能。 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/T5204 核电厂安全系统定期试验与监测 GB/T13284.1—2008 核电厂安全系统 第1部分:设计准则 GB/T13629 核电厂安全系统中数字计算机的适用准则 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 动态逻辑装置 dynamiclogicequipment 使用动态逻辑信号的系统装置或系统部件。 3.2 动态逻辑信号 dynamiclogicsignal 一个周期性变化的电压或电流,其频率与所要求的系统响应时间相一致。不同的逻辑状态与周期 变化的一个或多个参数(如幅度、斜率、脉冲或交变信号的重复频率或脉冲编码)的不同数值相关联。 一个逻辑状态,可与这种信号的无周期变化相对应。 3.3 设计寿命 designlife 在规定的工作条件下,设备可被证明具有满意工作特性的时间。 3.4 合格寿命 qualifiedlife 相对于一组规定的运行工况,能通过鉴定证明设备具有满意性能的时间间隔。 3.5 工作条件 operatingcondition 正常运行状态和假定始发事件状态下,所预期的环境、动力和信号条件。 3.6 安装寿命 installedlife 从安装到永久性拆除(不再工作)的时间间隔。在此期间,安全逻辑装置应满足规定工作条件下所 有设计要求。 1GB/T5203—2011 3.7 使命时间 missiontime 一个时间间隔。在这期间,安全逻辑装置应经受住假定始发事件的条件,以达到能操作安全装置的 目的。 3.8 裕度 margin 规定的最苛刻的工作条件和型式试验条件之间的差别。这是考虑到设备生产中正常变更及确定满 意工作性能中合理误差所需要的。 在确定定型试验时,提高试验等级、增加试验循环次数和延长试验时间,是其保证足够裕度的方法。 3.9 系统安全生存周期 systemsafetylifecycle 与系统实现有关的必要活动,它发生的时间段从系统需求详细定义的概念阶段开始,直到该系统不 再可用时结束。 注:典型的系统安全生存周期包括系统需求说明、系统规格说明、系统详细设计和实施、系统集成、系统确认、系统 安装和调试、系统运行和维护以及设计修改(如果有)等阶段。 4 安全逻辑装置的设计 4.1 保护系统的技术规格书和设计基准(超出本标准范围)规定了对安全逻辑装置可靠性的要求。 4.2 获得安全逻辑装置所需可靠性的主要措施有: a) 软件和硬件的固有可靠性; b) 合理的逻辑结构、冗余和检验措施。 4.3 安全逻辑装置的设计应遵从GB/T13284.1—2008所规定的独立性准则。 4.4 应提供检验安全逻辑装置功能丧失的措施。 4.5 安全逻辑装置的响应时间应满足保护系统的要求,又不被抗电磁干扰要求所损害。 4.6 每一个安全逻辑装置输出信号的状态(正常或保护动作)应被指示(或提供报警措施)。重要输入 信号的状态也可被指示出来。 4.7 在安全逻辑装置中,逻辑结构的变化(例如,从四取二变到三取二)应被指示(或提供报警措施)。 4.8 在规定的干扰水平情况下,安全逻辑装置应能正常地工作。同样宜防止安全逻辑装置之间电 干扰。 4.9 输入和输出电路应防止周围存在的电压对它们的影响和防止由故障后果造成的可能的电接触。 4.10 若采用灭弧方法,则此方法既不能有损于安全逻辑装置的状态转换速度,也不能使其可靠性低于 允许值。 4.11 在安全逻辑装置的设计中,应考虑软件和硬件的可靠性。可靠性数据的选用应考虑现有统计数 据的可适用性和不确定性(例如,使用置信度)。 4.12 安全逻辑装置的技术要求应根据所要求的工作条件来规定设备的安装寿命和使命时间。 5 一般特性 5.1 安全逻辑装置应按安全重要设备来设计和进行质量鉴定。使其能经受正常和假定始发事件所产 生的环境条件。环境条件包括下列因数的影响: a) 温度; b) 压力; 2GB/T5203—2011 c) 湿度; d) 机械振动; e) 地震; f) 电磁干扰; g) 辐射。 5.2 冗余的安全逻辑装置宜设计成足够的电气独立和实体分隔。这是减少多重故障概率达到可接受 程度的必要而非充分条件。可接受程度是与保护系统设计基准所规定可靠性要求相一致的。 5.3 为了增强可维修性,应提供迅速识别安全逻辑装置和可更换组件的逻辑状态的内部或外部措施。 5.4 当可更换的组件被移去时,相应系统的安全动作概率应保持在允许值内。组件的移去应被指示 出来。 5.5 安全逻辑装置应能承受型式试验和产品检验。 5.6 设计安全逻辑装置应使发生故障的部件或组件易于识别、定位、更换、维修和调整。 5.7 当需要电源保持安全逻辑装置处于安全停堆状态时,则应提供具有适当独立性和容量的应急 电源。 6 用于安全逻辑装置中继电器的特性 6.1 用于安全逻辑装置的继电器应属于连续工作类型。 6.2 应规定用于安全逻辑装置中继电器线圈的绝缘试验电压。 6.3 应规定触点的额定绝缘电压。 6.4 继电器的触点容量应有安全裕度。 6.5 在那些通电引起保护动作的特殊情况下,可作出对线圈连续监测或试验的规定。检验电流宜是继 电器最小动作电流的十分之一左右。此建议不一定适用于脉冲连续性试验或监测。 7 用于安全逻辑装置中固体电路的特性 7.1 固体电路包括半导体逻辑器件和磁逻辑器件;包括动态和静态两种运行方式。 7.2 对安全逻辑装置,可以利用各种方法来实现规定级别的保护,逻辑系统(静态或动态)的选择应与 整个保护系统的可靠性要求相一致。 7.3 通常将各种系统设计成具有最佳故障方式(故障安全),来实现最高等级的保护。为此在运用半导 体逻辑装置或磁逻辑装置的动态工作方式时,应研究所选用逻辑装置的故障方式,以保证它们符合故障 安全。 7.4 冗余可用来提高安全性和/或可用性;可适用于动态或静态逻辑系统。 7.5 静态逻辑系统的检验减少了两次维修间的平均时间,因而减少了系统中未暴露的非安全故障的存 留时间。所以它能提高系统的可靠性。 7.6 固体逻辑部件通常比继电器要求较低功率的信号,因此要特别注意防止由电磁辐射、静电放电、地 电流或电源电压浪涌而产生的外来信号(噪音)。 7.7 应规定适当方法,在假定最严重干扰信号源存在的情况下,测出无故障裕度。如果该要求能满足, 则电干扰不会引起元件损坏。用于安全逻辑装置的输