Страница 3: ДСТУ IEC 62385:2015. Атомні електростанції. Інформаційні та керувальні системи, важливі для безпеки. Методи оцінювання робочих характеристик вимірювальних каналів системи безпеки (61830)

Перевірення каналів, до яких належать порівняння показів двох чи більше вимірювальних каналів, призначено для верифікації безперервної роботоздатності вимірювальних каналів між калібруваннями. Отже ці перевірення треба виконувати частіше, ніж калібрування. Вони зазвичай не потребують апаратної взаємодії, що виходить за межі спостереження або реєстрації показів цього каналу.

Функційне випробування треба виконувати для підтвердження, що вимірювальний канал виконує свою визначену функцію.

Випробування часу реагування треба виконувати через визначені проміжки часу. Його можна виконувати з контрольно-вимірювальною апаратурою як у робочому, так і в неробочому стані. Прий­нятні методи для випробування часу реагування визначено нижче в цьому стандарті, а додаткову інформацію про ці методи наведено в додатках. Ці методи охоплюють натурні випробування, які можна виконувати під час роботи станції в оперативному режимі.

Як приклади методів натурних випробувань часу реагування можна використовувати випро­бування часу реагування на східчасте змінення контурного струму для термоперетворювача опору та методи аналізування шумів для давачів тиску та нейтронних детекторів. Для визначення часу реагування термопар виконують випробування часу реагування на східчасте змінення контурного струму чи застосовують метод аналізування шумів. Метод аналізування шумів дозволено також застосовувати для контролювання погіршення часу реагування термоперетворювача опору. Якщо визначено погіршення часу реагування, то виконують випробування часу реагування на східчасте змінення контурного струму, щоб встановити, чи прийнятний час реагування термоперетворювача опору. Докладні вимоги до термоперетворювача опору див. в ІЕС 61224 та ІЕС 62397.

Випробування часу реагування іншої частини вимірювального каналу також треба виконувати, якщо необхідно.

Прикладами лабораторних або стендових методів випробування є випробування із занурен­ням для температурних давачів і випробування лінійного змінення для давачів тиску.

6. МЕТОДИ ВЕРИФІКАЦІЇ КАЛІБРУВАННЯ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ АПАРАТУРИ

   1. Загальні положення

У цьому розділі виконано принципи натурної/оперативної верифікації калібрування давачів і перетворювачів.

Верифікацію калібрування резервованих вимірювальних приладів, таких як термоперетворю­вач опору теплоносія першого контуру на станції з реактором, охолоджуваним водою під тиском (ВВЕР), може бути виконано за допомогою методу взаємного калібрування або взаємної (пере­хресної) валідації. Для нерезервованих вимірювальних приладів або якщо резервування обмежено невеликою кількістю вимірювальних приладів, використовують підхід оперативного контролювання калібрування. Вимоги до методу взаємного калібрування й принципу оперативного контролювання калібрування наведено нижче.

Метод взаємного калібрування зазвичай застосовують для термоперетворювачів опору. Після того як групу термоперетворювачів опору належно відкалібровано та встановлено на станції, ви­пробування взаємного калібрування треба виконувати періодично для підтвердження, що метро­логічні характеристики термоперетворювачів опору не перевищать встановлених меж.

Під час випробовування виконують систематичне порівняння групи резервованих термопере­творювачів опору, які вимірюють одну й ту саму температуру. Для випробування послідовно має бути виконано вимірювання опору термоперетворювачів опору та переведено у відповідні температури за допомогою найновіших таблиць калібрування термоперетворювачів опору. Як ва­ріант, температурні покази термоперетворювачів опору треба одержувати зі станційного комп’ютера чи за допомогою відповідної системи збирання даних. Потім температурні дані усереднюють й обчислюють відхили показів кожного термоперетворювача опору від середнього значення. Покази будь-якого з термоперетворювачів опору, що перевищили попередньо встановлений відхил, треба назвати викидом, зазначити й/або видалити з обчислення середніх показів; зазначений процес необхідно повторювати за потреби, щоб визначити всі викиди.

Випробування треба виконувати за кількох температур в ізотермічних умовах під час розіг­рівання чи охолоджування блока. За допомогою даних, зібраних за трьох чи більше різних темпе­ратур, можна скласти нову таблицю калібрування для визначення викиду. Цей підхід встановлює натурне калібрування викиду. Додаткову інформацію див. у додатку А.

Під час випробовування взаємного калібрування/взаємної валідації потрібно враховувати низку чинників:

1. дані випробування треба перевіряти на стабільність температури блока для підтвердження відсутності надмірних температурних коливань. Якщо є надмірні коливання температури блока, до даних потрібно застосовувати аналітичні поправки, щоб мінімізувати вплив флуктуацій на результати випробування;

2. дані випробування треба перевіряти на однорідність температури блока, для підтвер­дження, що різні контури перебувають за однакових температур, а резервовані давачі піддають дії практично однакових температур. Якщо справа в іншому, треба застосовувати аналітичні поправки для врахування будь-яких температурних розбіжностей, які можуть вплинути на результати;

3. невизначеність результатів випробування треба визначати комбінуванням невизначеностей вимірювань та випробувального устатковання, а також невизначеностей, обумовлених флуктуа­ціями температури атомної станції, неоднорідністю температури блока та будь-якою випадковою помилкою.

Описаний вище метод взаємного калібрування можна також застосовувати для верифікації калібрування термопар. Для застосування цього методу треба порівнювати покази кожної термо­пари із середнім значенням термоперетворювача опору. Термопари не треба калібрувати разом. їх потрібно взаємно калібрувати за середнім показником резервованих термоперетворювачів опору, які вимірюють однакову температуру.

Критерії прийнятності для термоперетворювачів опору, що означають випробування взаємно­го калібрування, залежать від станції. Процедура станції має визначати критерії прийнятності на основі станційних вимог до точності температурних давачів. Зазвичай термоперетворювач опору вважають прийнятним, якщо його відхил становить менше ніж ± 0,3 °С від середньої температури. Для термопар типовий критерій прийнятності становить ± 1,0 °С.

Описаний у 6.2 метод взаємного калібрування можна застосовувати, якщо є резервовані ви­мірювальні прилади (наприклад, шість чи більше). Якщо резервованих вимірювальних приладів недостатньо, для верифікації калібрування вимірювальних приладів треба використовувати опе­ративне контролювання калібрування.

Принцип оперативного контролювання калібрування описано нижче, а докладнішу інформацію наведено в додатку В. Оперативне контролювання калібрування є придатним для більшості вимі­рювальних приладів і можна застосовувати для верифікації калібрування давачів і перетворювачів або всього вимірювального каналу. Зокрема оперативне контролювання калібрування є придатним для давачів тиску, рівня та витрат. У зв’язку з цим вимоги до оперативного контролювання калі­брування в цьому стандарті наведено на основі давачів тиску, рівня та витрат. Узагальнена назва давачів тиску, рівня та витрат — це «давачі тиску» чи «давачі».

Калібрування давачів тиску атомної станції зазвичай складається з двох етапів:

1. визначають, чи потрібно калібрування. Цей етап виконують подаванням на вимірювальний прилад низки відомих вхідних сигналів, що охоплюють робочий діапазон вимірювального приладу. Для кожного вхідного сигналу реєструють вихідний сигнал і порівнюють його з критеріями при йнятності;

2. виконують калібрування за потреби. Якщо вимірювальний прилад не відповідає критеріям прийнятності, то його калібрують, виконуючи потрібні налаштування.

Перший етап можна автоматизувати й виконувати під час роботи станції. Цей підхід можна застосовувати для верифікації калібрування вимірювального приладу чи для продовження інтер­валу між калібруваннями вимірювальних приладів. Це називають оперативним контролюванням калібрування, оперативним випробуванням калібрування чи оперативним контролюванням дрейфу показів.

Для виконання оперативного контролювання калібрування потрібно безперервно реєструвати вихідний сигнал вимірювальних приладів чи періодично визначати дрейф показів, систематичні похибки, шуми й інші аномалії. Дані для оперативного контролювання калібрування можна одер­жати зі станційного комп’ютера, спеціалізованої системи збирання інформації чи інших прист­роїв. Потрібно збирати дані під час пуску та/або зупинення станції, щоб дати змогу виконати верифікацію калібрування вимірювальних приладів по всьому їхньому робочому діапазону. Зібрані дані калібрування устатковання має бути затверджено та документально зафіксовано.

Сортування (класифікування) даних оперативного контролювання треба виконувати для підтвердження, що під час верифікації калібрування вимірювальних приладів не застосовують сторонньої інформації. Прикладом методів вибіркового оцінювання даних є фільтрування та випро­бування ймовірності амплітуди сигналу. Після кваліфікування даних треба виконувати аналізуван­ня, яке містить, за потреби, методи усереднення та/або моделювання для оцінювання значення контрольованого процесу. Передбачуване значення технологічного параметра порівнюють із по­казами окремих вимірювальних приладів упродовж деякого періоду часу для визначення дрейфу показів приладу чи відхилів від оцінки технологічного параметра. Результати потрібно оцінювати в межах допустимого дрейфу показів або границь відхилів, які узгоджують із даними аналізування уставок станції.

Оперативне контролювання для продовження міжкалібрувальних інтервалів давачів має містити заздалегідь обумовлену вимогу про те, що не менше ніж один давач із кожної групи резер- вованих давачів має підлягати калібруванню не рідше ніж один раз в кожному циклі технічного об­слуговування. Крім того, таке калібрування треба виконувати на ротаційній основі, щоб кожен давач із резервованої групи підлягав калібруванню періодично (наприклад, один раз кожні вісім років), навіть, якщо в давачі не було проблем із калібруваннями під час оперативного контролювання.

Замість калібрування одного з резервованих давачів у кожному циклі технічного обслуго­вування можна застосовувати методи моделювання, для урахування будь-якої можливості дрейфу загального характеру. Для цього можна застосовувати фізичні чи емпіричні методи моделювання, або їхнє сполучення, за умови, що похибка оцінки процесу методом моделювання краще, ніж дрейф показів, що має бути визначено. Будь-який застосовуваний метод моделювання має бути належно відпрацьовано, затверджено та документально зафіксовано для модельованої системи. Налаштування моделі охоплює подавання до моделі ряду відомих вхідних і вихідних сигналів, що відповідають широкому діапазону робочих умов технологічного процесу та налаштування кое­фіцієнтів моделі чи вагових коефіцієнтів, доки модель не зможе правильно видавати значення технологічного параметра на основі вимірювання інших технологічних параметрів.

Усі невизначеності в результатах методів моделювання має бути кількісно визначено для підтвердження, що точність методу моделювання більше, ніж дрейф ідентифікованих показів.

Повторюваність збирання даних залежить від застосовуваного методу аналізування. Для аналізування за допомогою методів моделювання потрібна часта дискретизація (одна чи більше вибірок у секунду). Крім того, дані для сигналів, які буде змодельовано разом, треба вибрати одночасно. Аналізування за допомогою методів усереднення, частої дискретизації не потребує, однак часта дискретизація може сприяти підвищенню надійності результатів.

6. МЕТОДИ ВИПРОБУВАННЯ ЧАСУ РЕАГУВАННЯ

   1. Випробування часу реагування давачів тиску

Для випробування часу реагування давачів тиску застосовують два методи. Це метод лабо­раторних або стендових випробувань і метод станційних (або натурних) випробувань. Метод лабо­раторного випробування називають випробуванням за лінійною зміною, а натурний або станційний метод випробування називають методом аналізування шумів. Вимоги щодо застосування цих методів для атомних станцій викладено нижче.

Під час випробовування за лінійним зміненням використовують гідравлічний генератор тиску для одержання тестового сигналу тиску, що змінюється лінійно. Сигнал, що змінюється лінійно, використовують під час випробовування часу реагування давачів тиску атомної станції, оскільки щодо проектних подій на атомних станціях зазвичай допускають, що перехідні процеси тиску мають форму лінійно зростальної функції.

Сигнал, що змінюється лінійно, має бути одночасно подано на випробуваний давач і на швидкочин- ний еталонний давач. Час реагування еталонного давача має становити менше ніж 10 мс. Для того щоб одержати час реагування випробуваного давача, необхідно зареєструвати та проаналізувати вихідний сигнал випробуваного давача й еталонного давача. Аналізування має містити вимі­рювання асимптотичного затримання між вихідними сигналами, що лінійно змінюються, випро­буваного давача й еталонного давача. У випробувальних лініях, які пов’язують гідравлічний ге­нератор тиску з випробуваним давачем, не повинно бути повітряних пробок. Повітряні пробки у випробувальних лініях можуть спричиняти коливання експериментальних даних і зумовити похибки в результатах випробування за лінійно змінюваною напругою.