福建福清核电有限公司 福建省福清市 350318
摘要：仪表和控制系统是核电站正常运行的关键部分之一，仪控设备的可靠性很大程度上决定核电站的安全性和稳定性。本文介绍了核电厂仪控设备元件失效率与元件质量等级，分析了接地与屏蔽在仪控设备中的作用，提出了控制电子元件的质量和仪控设备的预防性维修，保证核电厂仪控设备的可靠性，从而为核电厂仪控设备可靠性提供参考。
关键词：核电厂；仪控设备；可靠性
随着科学技术的发展和数字化技术的快速发展，核电厂仪控设备也不断地更新换代，为了保证核电厂的安全运行，需要确保核电厂仪控设备的可靠性。通过控制设备元件质量，采用新的接地与屏蔽方法，加强对仪控设备的预防性维修，保证核电厂仪控设备的可靠性，从而确保核电厂的安全、高效性。
一、核电厂仪控设备元件失效率与元件质量等级
（一）核电厂元件的失效率
在大亚湾仪控板件中，选了FE7C12加法器、FE7C21函数生成器和FE7F12阈值继电器这3种板件，发现失效率与质量系数、环境系数以及电压应力系数有关。元件的基本失效率和构成元件的半导体集成电路有关，集成电路越复杂，所包含的晶体就会越多，集成电路越复杂，元件越容易失效。根据我国《电子设备可靠性预测手册》和美国《电子设备可靠性预测手册》，提供了基本失效率与温度和电压应力系数之间的关系。通过元件运行环境的温度和元件质量等级，查出相应的环境系数和质量系数，将能算出元件的失效率。
（二）核电厂仪控设备元件质量等级
仪控设备的元件直接影响着其本身的运行，元件质量的等级不同，元件的失效率也会不同。由于核电厂危险性高、投资成本大，因此，对核电厂仪控设备的等级都必须是军用等级。对元件质量分级标准进行科学评定，经过试验，制定统一的质量等级标准，有利于企业在生产的过程中，能够有效保证元件的生产质量。
二、核电厂仪控设备的可靠性
（一）控制仪控设备元件质量
控制元件的质量，首先，要确定元件的选用原则以及元件选用等级。在仪控设备元件采购前，要了解元件的功能、性能以及适应度，保证厂家可以持久供货。在元件选定前，要考虑其质量等级以及质量系数，保证元件的有效率。
其次，保证元件的采购。在元件采购过程中，要监督元件的生产质量，对元件进行初级筛选[1]。由于核电厂仪控设备所需要的元件数量有限，所以无法与企业进行直接联系，进行大批量的生产，这就导致，元件需要通过代理商来购买。这要求加强对代理商质量的控制，进行严格的初级筛选。
此外，进行二次筛选。由于代理商进货渠道多样性，这将导致元件的质量良莠不齐，在核电厂使用元件的过程中，必须对元件进行二次筛选，保证元件的质量，确保仪控设备的正常，高效的运行。
然后，注意元件的保存。元件的保存必须要防潮、防水、防腐蚀，防老化等。核电厂仪控设备的元件很多都是精密元件，对其保存，有具体的环境要求，因此，在保存过程中，要严格遵守元件保存的条件。在保存之后，要定期对元件进行检查，保证元件的精密度，防止将失效元件进行安装。
最后，元件的组合。元件的组合过程，需要组装人员具有专业的知识以及技术水平，同时，能够在安装过程中对元件质量做出准确的判断，避免不合格元件的使用。元件组装过程中，要严格遵守组装程序，在电装焊接的过程中，避免元件的损伤。同时，在组装完成之后，要对仪控装备进行试验，对照设备的理论参数，确保组装元件符合理论标准。
采用接地与屏蔽方法
核电厂电磁干扰源多，噪音大，这可能会引起信号失真，导致仪控设备测量出现误差或者出现误动作，这都会导致仪控设备损坏，影响核电厂的正常运行，引发安全事故。因此，仪控设备必须采用接地与屏蔽信号干扰的方法，保证仪控设备的正常运行。根据《核电厂仪表与控制设备的接地与屏蔽设计准则》和核电厂具体环境，要具体设计接地与屏蔽方法。
根据以往经验，仪控设备接地主要通过模拟信号接地和数字信号两种接地方式与核电厂接地系统连接来实现。仪控设备采用一点接地，接地点要独立于公用接地点，保证信号不受其他因素的干扰，如下图1。
单点接地采用了低频仪控机柜，它受高频干扰较小。但是，如果接地方式形成了环路，将会影响信号的传播。因此，为了保证仪控设备的可靠性，采用单点接地方式，避免噪音的引入。
随着仪控设备数字化，能够准确的接收信息，并进行准确的处理，要加强信号传输电缆对外部以及内部信号干扰的屏蔽，不断地改进电缆，提高其对其他信号的屏蔽功能，保证仪控装备的正常运行。
（三）预防性维修仪控设备
系统的、科学的预防性维修，有利于保证仪控设备的正常运行，也有利于减少核电厂设备投资成本，提高核电厂的运行效益。仪控设备预防维修，首先要加强对仪控机柜的维修。仪控机构是仪器运行的小环境，仪控机柜进行定时清尘，保证机柜散热系统的正常运行，避免机柜内部潮湿与腐蚀，这有利于延长机柜内部设备的使用周期。其次，加强对辐射的检测。由于核电站辐射比较强，设备的很多电子元件很容易受到电磁波以及辐射的影响，加强辐射检测，可以保证仪控设备的正常运行。此外，加强对接地仪表的维护。由于接地仪表所处环境比较潮湿，要加强对接地线与接地仪表的维护。对仪表进行周期性维修或者校正，保证接地仪表的正常运行。
（四）加强对仪控设备技术鉴定
对于核电厂仪控设备进行试验、分析、经验等方法进行技术的鉴定。由于核电厂辐射性高，对周围环境、居民的威胁也比较大，且自然灾害具有不确定性，所以要加强对仪控设备的防震性测试，保证仪控设备在地震中能够准确的控制核反应堆，避免核泄漏。此外，要加强对仪控设备老化的技术鉴定。仪器设备长时间使用，很容易出现老化，轻微的老化，经过及时的维修养护，不会影响其使用，严重的老化，机器的运行效率降低，甚至会出现漏电，严重威胁工作人员的生命安全，因此，要加强对仪控设备老化的技术鉴定。
结束语
综上所述，核电厂仪控设备的稳定有利于整个核电厂的正常运行。因此，要通过对核电厂仪控元件质量的控制，采用接地和屏蔽的方法，进行预防性的维修以及加强对仪控设备的技术鉴定，来保证仪控设备的正常运行，确保核电厂的安全。
参考文献：
[1]陈杰,李亮,范瑾,刘宏春.核电厂仪控设备电子元器件质量控制[J].核电子学与探测技术,2015,08:770-774.
论文作者:田帅
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/12
标签：核电厂论文; 元件论文; 设备论文; 质量论文; 可靠性论文; 正常运行论文; 屏蔽论文; 《基层建设》2016年11期论文;