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电缆老化:应采取的步骤

日期:2019-09-24 类型:行业动态 

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当设计其故障可能导致不可接受的损失的系统时,可靠性成为重要的考虑因素。通过冗余设计和对这些系统中使用的组件的严格性能要求来实现可靠性。但是,这可能还不够,正如福岛的超出设计基准的事件所见证的那样,其后果无法通过冗余来保护。从这一悲剧事件中将汲取许多教训,其中一项将是仔细检查潜在的常见原因故障。正是这些机制破坏了冗余系统设计的意图,其中一种机制是由于老化而导致的性能下降。即使我们在加速老化条件下进行分析和测试,但并非所有与老化相关的元素都可以在实验室中解决。需要程序来就地调查和分析组件,以确保控制降解机制。有必要定期进行功能测试,以确保正确的性能以及及早发现潜在的故障模式。但是,并非所有组件都属于此类定期测试,而这样的关键组件之一就是电缆组件。

电缆是电厂运行的生命线,是保护和关闭核电厂所需的每个冗余系统的一部分。在需要时丢失冗余电缆可能会危害工厂安全。电缆穿过环境条件的横截面,并表现出令人满意的性能,主要是因为它们没有活动部件,因此不易发现故障。电缆的困难在于,通常没有肉眼可见的初期故障,并且目前不存在这种诊断方法。

NRC在1999年发布了GALL报告,即“普通老龄经验教训报告”,作为许可证更新工作的一部分。该报告标识为NUREG 1801,它允许对属于设备鉴定方法的电缆进行分析,以延长其使用寿命,该扩展过程不需要任何现场测试。同样,前提是老化测试足以考虑所有可能的电缆老化机理。当今核电站中的电缆受多种机制的影响,导致某种形式的退化。这些包括安装过程中的弯曲过紧,多年来会产生机械应力。电缆应靠近热源布线,即使平均环境温度完全在合格规格范围内,也会导致局部高温。由于过载,I2R也可能导致发热。所有这些都需要在寿命评估中加以考虑。受这些机制影响的电缆在正常操作条件下可能会正常运行,但在发生事故类型的环境时可能会发生故障。

正在采取新的措施来充分解决某些问题。国家能源局(NEA)是经合组织(OECD),经济合作与发展组织(OECD)旗下的专门机构,已成立了一个名为CADAK(电缆老化数据和知识)的小组。他们的第一次会议于2011年11月21日至23日举行。他们的目标是根据初步资格测试后确定的不确定性,为评估电缆的合格寿命建立技术基础;估计电缆的剩余合格寿命和可用余量;以及各国采用的核电厂中使用的各种电缆状态监测技术的更新和基准数据。NRC正在参与,并计划使用从该计划中获得的信息来改善电缆状况监测​​。

在2014年之前,公用事业公司应考虑某种形式的电缆老化计划。要开发电缆程序,必须集中精力于要监控的一组减少的关键电缆。接下来,需要定义一种现场测试方法,最后记录测试结果并进行趋势分析。目的不是监视工厂内的所有电缆,而是查看那些重要的并且可能遭受环境压力的电缆。通常通过在已知的恶劣环境中选择电缆,然后在工厂下楼以尝试发现可能发生意外状况的区域,来开发用于此类程序的电缆列表。许多技术可用于现场测试,包括Tanδ,局部放电以及各种时域和频域反射仪。

NRC在2010年6月发布了监管指南草案DG-1240,“核电厂电缆状态监测程序”。该监管指南草案为该计划奠定了基础,并且很可能会根据CADAK研究正式修订或发布。