[0001] 本发明涉及核电厂试验技术领域，尤其涉及一种工艺系统可用性数据库的建立方法，以及一种工艺系统可用性评价方法。

[0002] 核电厂运行技术规范规定了我国核安全法规(HAD103/01)要求的、电厂要满足的运行限值和条件(LCO)，包括安全限值，保护阈值的整定值，正常运行限值和条件，以及上述LCO中包含的可用性要求未得到满足时所采取的措施。严格遵守运行技术规范(简称TS)所规定的技术准则是保证电厂在其整个寿期内安全的最低技术规则。

[0003] 为了对LCO涉及的工艺系统进行监管，在安全相关系统和设备定期试验监督要求中规定了监督项目、监督频度、验收准则等,核电厂按照监督要求的规定进行定期试验，当试验不满足验收准则时，根据对可用性要求的影响情况，理论上可以分为可用性相关试验(U 类，即影响可用性)和正常运行相关试验(N类，即不影响可用性，但可能会导致系统功能降级)。

[0004] 目前的可用性试验方法通常仅针对特定的工艺系统进行使用，对于不同的核电厂以及不同的工艺系统设备则不再适用，其具有适用性不强，且操作过程复杂等弊端，不利于核电厂工艺系统的整体监督。因此，提出一种可用于指导各核电厂工艺系统可用性数据库的建立方案显得尤为必要。

[0041] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

[0042] 为解决现有技术中存在的问题，实现指导各核电厂工艺系统可用性数据库的建立，以及提高工艺系统同可用性评价效率，本发明实施例提出了一种工艺系统可用性数据库的建立方法及工艺系统可用性的评价方法。下面通过具体实施例分别进行详细描述。

[0043] 请参照图1，图1为实施例一提供的一种工艺系统可用性数据库的建立方法流程图，包括步骤S101-S104：

[0044] 步骤S101：确定各核电厂相关工艺系统的通用试验项目；

[0045] 各核电厂工艺系统一般包括通过驱动各类流体(主要介质为水) 进行换热、补给水的系统，例如，安全注入系统(RIS)、安全壳喷淋系统(EAS)、辅助给水系统(ASG)等。为了对LCO涉及的工艺系统进行监管，在安全相关系统和设备定期试验监督要求中规定了监督项目、监督频度、验收准则等，例如主给水流量调节系统监管要求见下表1：

[0046] 表1主给水流量调节系统监督要求

[0047]

[0048] 为建立可用于指导各核电厂工艺系统通用可用性数据库，本实施例首先确定相关工艺系统的通用的、完整的试验项目。可选地，在确定各核电厂相关工艺系统的试验项目之前，还包括：

[0049] 对所述工艺系统的试验项目按照设备类别进行划分，并对各类设备涉及的试验项目进行梳理。

[0050] 在开展工作前，首先对工艺系统相关试验按照设备类别进行划分，一般可以划分为水箱、泵与电机、阀门、管道、换热器等，并对各类设备涉及的试验进行全范围梳理，以确保工艺系统可用性数据库中试验项目的完整性，需要说明的是，在针对各核电厂试验项目进行统计时，还有必要根据各核电厂的设计特点对试验项目进行必要的增加，以进一步保证试验项目清单的完整性，为下一步核心功能划分奠定基础。例如，泵与电机的试验项目见下表2：

[0051] 表2泵与电机定期试验项目统计

[0052]

[0053]

[0054] 步骤S102：确定所述工艺系统的核心功能；

[0055] 工艺系统可用性要求由一系列工艺系统的核心功能组成，在对试验项目进行试验时，判定试验项目对应的核心功能是否功能丧失，核心功能丧失的情况下即导致可用性要求不满足，以此评价工艺系统的可用性，因此建立工艺系统通用可用性数据库需要确定工艺系统的核心功能，其中，所述确定工艺系统的核心功能具体为：

[0056] 根据所述工艺系统的相关因素确定工艺系统的核心功能，其中，所述工艺系统的相关因素包括工艺系统的特点因素及安全分析因素。

[0057] 具体地，所述工艺系统的核心功能至少包括流体输送、换热、放射性物质屏蔽以及安全性分析要求。

[0058] 根据工艺系统特点以及安全分析等综合因素考虑，工艺系统核心功能主要包括如下：

[0059] 1.流体输送：在设定工况条件下，及时将特定介质输送至目标位置；

[0060] 2.换热：在设定条件下建立冷却，满足流量、出入口温度要求；

[0061] 3.放射性物质屏蔽：根据安全壳隔离要求，在特定时限内隔离安全壳并保证可靠的持续密封；

[0062] 4.安全分析要求：包括安全分析假设，例如额定流量建立时间，以及其他安全分析要求。

[0063] 可选地，在确定所述工艺系统的核心功能后，还包括：

[0064] 根据子功能设定原则将所述工艺系统的核心功能细分为多个子功能；

[0065] 本实施例中，确定工艺系统的核心功能，并根据子功能设定原则明确了对应的核心子功能，例如通过设定“任一最小子功能的丧失均导致整个核心功能的丧失”原则，任一子功能不满足此原则即分为可用性相关试验U类，即影响可用性，从保守角度考虑以确保可用性分类的安全性与包罗性：根据子功能设定原则，将核心功能拆分，并拆分至最小单位(且不可缺少)的子功能，与具体地试验项目相对应，便于后续的试验分类，结合工艺系统设备的试验项目及核心子功能，对监督试验的类别进行划分，划分方案简单、明了，在对不同工艺系统进行分类时便于使用、指导性更强。其中所述子功能设定原则，包括：

[0066] 设定子功能时与相关试验项目相对应，以确保所述试验项目以及子功能统计的完整性；

[0067] 将所述试验项目对应的核心功能划分至不可进一步细分的若干最小子功能；

[0068] 其中，任一最小子功能的丧失均导致对应核心功能丧失；

[0069] 若相关子功能包含特殊要求，则对所述子功能进行单独罗列。

[0070] 本实施例通过建立核心子功能列表，可以直观地显示各核心功能以及核心功能下的各个子功能，便于后续的试验项目分类。具体地，在将所述工艺系统的核心功能细分为多个子功能后，还包括：

[0071] 建立工艺系统核心子功能列表，所述列表包括核心功能以及所述核心功能下的各个子功能；

[0072] 对所述核心子功能列表中的核心功能以及对应的各个子功能进行排序。

[0073] 根据上述要求，确定后的核心功能见下表3：

[0074] 表3工艺设备核心子功能一览表

[0075]

[0076] 步骤S103：根据所述试验项目对所述核心功能的影响情况判定试验项目类别；

[0077] 其中，所述试验项目类别包括可用性相关试验U类，以及正常运行相关试验N类。

[0078] 本实施例在确定工艺系统的试验项目和核心功能后，结合工艺系统设备试验项目及对核心功能的影响情况判断试验项目类别其中，所述根据所述试验项目对所述核心功能的影响情况判定试验项目类别，包括：

[0079] 若相关试验项目为异常状态时，导致工艺系统的对应核心功能丧失，则判定为U类；

[0080] 若所述试验项目为异常状态时，对所述核心功能产生影响，但不导致所述核心功能丧失，则判定为N类。

[0081] 具体地，试验项目异常将会直接导致表3中任一功能丧失，试验项目类别为U类(即影响可用性)；

[0082] 试验项目异常不导致表3任一功能丧失，需要根据对核心子功能的影响情况进行判定，若后果导致核心子功能丧失，即为U类，否则为N类(即不影响可用性，但可能会导致系统功能降级)。

[0083] 以泵的试验分类为例，维持泵运行需要一系列辅助支持功能和监视参数，针对导致泵停运的试验项目，由于触发功能1.1.2，因此划分为U类；若部分试验项目仅为预警，但不直接导致泵停运，则不会触发任一核心子功能，试验项目类别则划分为N类。

[0084] 需要说明的是，试验项目类别的划分应充分考虑到，针对同一试验项目，由于设备供货商差异等因素导致的分类差异；部分试验项目如果难以直接判定类别，则应基于保守原则进行分类，即划分为U类。

[0085] 步骤S104:将所述试验项目以及对应的试验项目类别进行关联存储，得到工艺系统的可用性数据库。

[0086] 本实施例根据试验项目以及对应的试验项目类别建立工艺系统的可用性数据库，其通过将试验项目及对应的试验项目类别进行关联存储得到，当各核电厂进行相关工艺系统的定期试验时，可以根据该可用性数据库快速查找出该工艺系统的试验项目类别，适用性更强，且操作简单。在本实施例一种可实现的方式中，可以在可用性数据库中增加数据索引功能项，通过数据索引，可以快速在可用性数据库中查找到本次定期试验的试验项目，当索引到该试验项目，由于试验项目与其对应的试验项目类别进行了关联存储，无需进行试验项目类别的二次查找，进而达到高效分析工艺系统定期试验的目的效果。

[0087] 为更好的说明上述试验项目类别的划分，本实施例结合表2的泵与电机试验项目统计，对泵与电机的各项试验类别进行划分：

[0088] 首先对各类实验进行分析：由于试验1小流量水力特性和试验 3额定水力特性不满足都表明泵性能无法满足流量供给要求，对应核心功能1.1.1，因此试验类别为U；

[0089] 试验2额定流量建立时间在部分系统中有要求，属于事故分析假设，符合核心功能5.1，为U准则；但针对一般工艺系统，若没有事故响应的时间要求，此试验为N类；

[0090] 试验4电机电流的异常不直接导致核心功能的丧失，为N类(此要求也取决于设备供货商要求，若供货商明确部分设备电机电流异常将导致设备不可用，则试验为U类)；

[0091] 试验5泵/电机停运相关的参数导致泵无法提供额定流量，满足1.1.2中要求，为U类；

[0092] 试验6泵/电机预警相关参数不直接影响流量，为N类。

[0093] 根据上述分析，泵与电机试验类别见下表4。

[0094] 表4泵与电机试验类别

[0095]

[0096] *：仅事故分析中要求的流量建立时间为U类，否则为N类。

[0097] **：表示若供货商规定设备电机电流异常导致设备停运(不可用)，则为U类，对应核心子功能1.1.2。

[0098] 同理，阀门与换热器试验类别见下表6

[0099] 表6阀门试验类别：

[0100]序号 试验项目 核心功能 类别
1 阀门动作时间(开、关) 1.2、4.1 U
2 安全壳隔离阀的关闭逻辑 4.1 U
3 阀门行程 - N
4 阀门的正确动作 1.2、5 U
5 安全壳整体泄漏率(A类) 4.2 U
6 第三道屏障密封性检查(B类) 4.2 U
7 第三道屏障密封性检查(C类) - N*
8 阀门密封面检查 - N**
9 其他 - N

[0101] *：取决于允许的总泄漏率，若不满足总泄漏率要求则为U类。

[0102] **：若为可忽略的泄漏，则为N类，否则基于保守考虑为U类，对应核心子功能1.2。

[0103] 表7换热器试验类别

[0104] 序号 试验项目 核心功能 类别1 热交换器(流量) 2.1.2 U
2 热交换器(换热系数) 2.1.1 U
3 蒸汽发生器泄漏率 4.3 U
4 热交换器(泄漏率) - N
5 热交换器(压降，堵塞监测) - N
6 其他 - N

[0105] 本实施例提供的工艺系统可用性数据库的建立方法首先确定核电厂相关工艺系统的试验项目，然后确定所述工艺系统的核心功能，最后根据所述试验项目对所述核心功能的影响情况对试验项目进行可用性试验U类以及正常运行试验N类的类别划分，将试验项目及对应的试验项目类别进行关联存储建立工艺系统通用可用性数据库，本实施例所提供的可用性数据库的建立方法，可以确保通用试验项目清单的完整性以及可用性核心功能分类的安全性，可用以指导各核电厂可用性数据库的建立，其适用性更强，且操作过程更简便，便于实现对核电厂工艺系统的整体监督，进一步的，本实施例对工艺系统的核心功能根据子功能设定原则进行子功能的细分，更加便于试验项目类别的划分，同时使得划分结果更准确，其划分方案简单、明了，在对不同工艺系统进行分类时便于使用，指导性更强。

[0106] 请参照图2，图2为实施例二提供的一种工艺系统可用性数据库的建立方法，本实施例针对试验项目对不同工艺系统的各核心功能的影响情况不同，对所述工艺系统进行类别划分，提高了试验分类的灵活性和分类的合理性，可以有效避免不必要的运行负担，例如U类试验不可用时，机组采取必要的限期维修、降功率、停堆等限制措施，具体地，本实施例所述的方法与实施例一相比，除了实施例一的步骤S101-S104之外，在步骤S102之后，步骤S103之前还包括步骤S205：

[0107] 本实施例步骤S201-S204分别与步骤S101-S104相同；

[0108] 步骤S205：若所述试验项目对不同工艺系统的同一核心功能的影响情况不同，则针对所述不同工艺系统进行对应试验项目类别的划分

[0109] 所述根据所述试验项目对所述核心功能的影响情况判定试验项目类别，包括：若所述试验项目为异常状态时，导致对应核心功能丧失，则判定为U类；

[0110] 若所述试验项目为异常状态时，对核心功能产生影响，但不导致核心功能丧失，则判定为N类。

[0111] 例如，有些重要工艺系统涉及到安全分析要求(核心子功能5)，则对应的试验为U类；有些非安全系统没有安全分析要求(无核心子功能5)，则对应的试验对应的功能为N；或者，针对同一功能有不同的设备供货商，其要求各不相同，其对应的试验类别也可能不同。

[0112] 本实施例提供的工艺系统可用性数据库的建立方法针对试验项目对不同工艺系统的各核心功能的影响情况不同，对所述工艺系统进行类别划分，其分类方法通用性更强，分类方法灵活，便于调整，有利于挖掘机组运行潜力，提高机组运行灵活性。

[0113] 请参照图3、图4，图3为实施例三提供的一种工艺系统可用性数据库的建立方法流程图，图4为所述工艺系统可用性数据库的建立方法的另一种方法流程图，本实施例在建立起工艺系统可用性数据库之后，再后续针对具体地试验项目进行分类时，允许根据对核心功能的影响情况进行灵活调整，以确保工艺系统可用性数据库的完整性，具体地，与实施例一相比，本实施例除了包括与实施例一中步骤S101-S104分别对应的步骤S301-S304之外，在步骤S304 之后，本实施例还包括步骤S305-S306：

[0114] 步骤S305：检测所述工艺系统可用性数据库中所述试验项目以及对应的试验项目类别是否完整；

[0115] 步骤S306：若不完整，则调整所述工艺系统的可用性数据库，直至所述工艺系统可用性数据库中所述试验项目以及对应的试验项目类别完整为止。

[0116] 本实施例在建立完工艺系统的可用性数据库后，对该数据库的试验项目以及试验项目类别进行检测，以确保试验项目分类的完整性，例如，在建立工艺系统的可用性数据库时，若由于系统设计改进、设备改进等导致试验项目编号，则需要按照原设计流程对工艺系统数据库进行调整，以确保试验项目分类的完整性，保证工艺系统的可用性数据库的适用性。

[0117] 请参照图5，图5为实施例四提供的一种工艺系统可用性评价方法，包括步骤S401：基于工艺系统可用性数据库的建立方法而建立的可用性数据库对所述工艺系统可用性进行评价。

[0118] 本实施例提供的工艺系统可用性评价方法基于本发明实施例一或实施例二或实施例三或其它实施方式所提出的工艺系统可用性数据库对核电厂的相关工艺系统进行可用性评价，其适用性更强，操作过程更加简便、高效，且试验结果更准确。

[0119] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。