核電廠電儀設(shè)備的服役環(huán)境監(jiān)測(cè)

陶 革，趙傳禮，高 軒，陶 鈞

（中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江海鹽 314300）

環(huán)境參數(shù)（如溫度、輻照和濕度等）是影響核電廠設(shè)備老化過(guò)程和可靠性的關(guān)鍵因素。在核電廠的設(shè)計(jì)以及安全相關(guān)電儀設(shè)備的鑒定過(guò)程中，會(huì)對(duì)電儀設(shè)備的運(yùn)行溫度、輻照水平和其他環(huán)境參數(shù)預(yù)先進(jìn)行設(shè)定（也稱為“設(shè)計(jì)假設(shè)”）。核電廠電儀設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)壽命也都是基于電儀設(shè)備的設(shè)計(jì)服役環(huán)境建立的?？紤]到 “設(shè)計(jì)服役環(huán)境”參數(shù)的保守性，絕大多數(shù)電儀設(shè)備的實(shí)際服役環(huán)境較設(shè)計(jì)環(huán)境更為和緩，但是電廠也可能會(huì)存在少數(shù)的局部惡劣環(huán)境區(qū)域，其環(huán)境狀況比“設(shè)計(jì)服役環(huán)境”還要嚴(yán)酷［1，2］，如不能對(duì)設(shè)備的實(shí)際服役環(huán)境進(jìn)行有效的識(shí)別、評(píng)估和管理，則可能會(huì)發(fā)生電儀設(shè)備提前老化和失效現(xiàn)象，甚至?xí)?duì)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成不利影響。例如，美國(guó)阿肯色州Arkansas Nuclear One 核電站的1 號(hào)機(jī)組，就發(fā)生過(guò)因局部溫度超過(guò)安全相關(guān)設(shè)備的環(huán)境鑒定溫度，從而導(dǎo)致部分安全相關(guān)設(shè)備發(fā)生降質(zhì)的事件［3］。

對(duì)電儀設(shè)備服役環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不僅有利于識(shí)別電廠局部惡劣設(shè)備環(huán)境并對(duì)該環(huán)境中電儀設(shè)備的老化進(jìn)行有效管理，還有助于識(shí)別電儀設(shè)備環(huán)境鑒定參數(shù)中的過(guò)度保守量，為延長(zhǎng)電儀設(shè)備的使用壽命提供基礎(chǔ)信息。此外，對(duì)電廠運(yùn)行期間設(shè)備服役環(huán)境參數(shù)信息的收集，還可為核電廠運(yùn)行許可證延續(xù)的老化評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持。本文對(duì)實(shí)施核電廠電儀設(shè)備服役環(huán)境監(jiān)測(cè)（以下簡(jiǎn)稱環(huán)境監(jiān)測(cè)）的通用要求和監(jiān)測(cè)流程、監(jiān)測(cè)參數(shù)和監(jiān)測(cè)儀表、監(jiān)測(cè)位置和監(jiān)測(cè)頻度等內(nèi)容進(jìn)行了介紹和論述，可為國(guó)內(nèi)核電廠實(shí)施電儀設(shè)備服役環(huán)境監(jiān)測(cè)提供指導(dǎo)和參考。

1 環(huán)境監(jiān)測(cè)目的及基本要求

1.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)目的

我國(guó)核安全導(dǎo)則《核動(dòng)力廠老化管理》中明確指出要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以探測(cè)任何與設(shè)計(jì)值的偏離［4］。核電廠在運(yùn)行期間應(yīng)對(duì)“設(shè)計(jì)環(huán)境”參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，以證明核電廠運(yùn)行在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)之內(nèi)，確保電廠能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行［5］。由于電廠已有測(cè)量系統(tǒng)往往是為工藝系統(tǒng)服務(wù)而設(shè)置的，因此其中真正能用于表征電儀設(shè)備服役環(huán)境狀況的測(cè)量?jī)x表并不多；當(dāng)電廠已獲取的實(shí)際環(huán)境參數(shù)信息無(wú)法滿足老化評(píng)估和分析驗(yàn)證需求時(shí)，就需要有針對(duì)性地開(kāi)展電儀設(shè)備的服役環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)，以獲取和補(bǔ)充所需的設(shè)備實(shí)際服役環(huán)境信息。

電儀設(shè)備實(shí)際服役環(huán)境參數(shù)的獲取可用于以下目的：

（1）設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)驗(yàn)證；

（2）電儀設(shè)備鑒定壽命評(píng)估及延長(zhǎng)；

（3）設(shè)備失效根本原因分析；

（4）為核電廠申請(qǐng)運(yùn)行許可證延續(xù)提供支持；

（5）識(shí)別可能影響電廠可用性的惡劣環(huán)境并觸發(fā)相應(yīng)的糾正行動(dòng)。

1.2 環(huán)境監(jiān)測(cè)的基本要求

本文討論的電儀設(shè)備服役環(huán)境監(jiān)測(cè)，是當(dāng)電廠已有的實(shí)際環(huán)境參數(shù)信息無(wú)法滿足電儀設(shè)備的設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)驗(yàn)證、設(shè)備鑒定壽命延長(zhǎng)、電廠運(yùn)行許可證延續(xù)、設(shè)備失效根本原因分析等任務(wù)需求時(shí)而采取的“專項(xiàng)測(cè)量”活動(dòng)。實(shí)施電儀設(shè)備環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)應(yīng)考慮并遵循如下基本要求：

（1）針對(duì)不同的任務(wù)需求（如設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)驗(yàn)證、設(shè)備鑒定壽命延長(zhǎng)、電廠運(yùn)行許可證延續(xù)、設(shè)備失效根本原因分析）制定有針對(duì)性的環(huán)境監(jiān)測(cè)方案；

（2）環(huán)境監(jiān)測(cè)活動(dòng)不應(yīng)對(duì)電廠的安全和正常運(yùn)行造成不利影響；

（3）環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表的安裝不應(yīng)對(duì)電廠的巡檢和檢修活動(dòng)造成不利影響；

（4）獲取的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)必須能代表或包絡(luò)實(shí)際的運(yùn)行環(huán)境狀況；

（5）環(huán)境監(jiān)測(cè)活動(dòng)必須滿足核電廠的質(zhì)保要求，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性；

（6）環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)的所有數(shù)據(jù)、文件及監(jiān)測(cè)結(jié)果應(yīng)當(dāng)按照電廠文檔管理要求進(jìn)行存檔。

2 環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)流程

電儀設(shè)備服役環(huán)境監(jiān)測(cè)的通用流程見(jiàn)圖1。其中環(huán)境監(jiān)測(cè)方案的制定是整個(gè)流程中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，監(jiān)測(cè)方案的具體內(nèi)容應(yīng)根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)活動(dòng)的上游任務(wù)需求而制定。上游任務(wù)的需求不同，會(huì)使得環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)的類型、監(jiān)測(cè)頻度、監(jiān)測(cè)儀表的選擇等具體方案產(chǎn)生很大的差異。

圖1 環(huán)境監(jiān)測(cè)通用流程Fig.1 General flowchart of environmental parameters monitoring

3 環(huán)境監(jiān)測(cè)參數(shù)的選擇

根據(jù)設(shè)備服役環(huán)境參數(shù)對(duì)電儀設(shè)備壽命和可靠性的影響大小以及可測(cè)量性的考慮，電儀設(shè)備服役環(huán)境監(jiān)測(cè)參數(shù)通常包括溫度、輻照、濕度三種類型。電廠可根據(jù)監(jiān)測(cè)目的的不同有針對(duì)性地選擇需要監(jiān)測(cè)的參數(shù)。典型的監(jiān)測(cè)目的與所需監(jiān)測(cè)的環(huán)境參數(shù)之間的關(guān)系見(jiàn)表1。

表1 典型監(jiān)測(cè)目的與所需的環(huán)境參數(shù)Table 1 Typical monitoring purpose and the required environmental parameters

3.1 溫度

溫度是影響大多數(shù)電儀設(shè)備使用壽命的最重要的環(huán)境應(yīng)力。溫度的測(cè)量包括三種類型：與時(shí)間變化有關(guān)的連續(xù)溫度測(cè)量、被測(cè)時(shí)段內(nèi)的等效溫度測(cè)量（指所獲取的溫度可直接用于阿倫紐斯［Arrhenius］模型中進(jìn)行壽命計(jì)算）、最高溫度測(cè)量。連續(xù)溫度測(cè)量和等效溫度測(cè)量通常可滿足各種評(píng)估目的需求，環(huán)境監(jiān)測(cè)時(shí)只需選擇其中一種進(jìn)行測(cè)量即可，最高溫度測(cè)量通常作為連續(xù)溫度測(cè)量和等效溫度測(cè)量的補(bǔ)充。

連續(xù)溫度測(cè)量是目前電廠使用最多、最熟悉也最成熟的測(cè)量方式，測(cè)量裝置通常由熱電偶或熱電阻等溫度傳感器、傳輸電纜、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、記錄設(shè)備組成，能獲取隨時(shí)間變化的溫度值。

等效溫度也稱“阿倫紐斯等效溫度”，其測(cè)量裝置由光學(xué)性能會(huì)隨時(shí)間和溫度發(fā)生變化的特殊材料構(gòu)成，所獲取的溫度測(cè)量數(shù)據(jù)能夠直接用于Arrhenius 公式中進(jìn)行計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備熱降質(zhì)情況的評(píng)估。該測(cè)量裝置的優(yōu)點(diǎn)是：屬于被動(dòng)式測(cè)量裝置，具有體積小、重量輕、易于現(xiàn)場(chǎng)安裝的特點(diǎn)，溫度測(cè)量時(shí)長(zhǎng)可涵蓋一個(gè)到數(shù)個(gè)燃料循環(huán)。其缺點(diǎn)是：等效溫度測(cè)量裝置的數(shù)據(jù)讀取無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)完成，需返回裝置制造廠讀?。?］。

最高溫度也稱峰值溫度，是指測(cè)量時(shí)段內(nèi)的溫度所能達(dá)到的最高值。峰值溫度的測(cè)量最常用的是采用溫度試紙，當(dāng)溫度超過(guò)規(guī)定的溫度時(shí)，溫度試紙上的預(yù)涂材料會(huì)發(fā)生不可逆的化學(xué)變化并發(fā)生顏色變化，以表明溫度達(dá)到了試紙?jiān)O(shè)定的溫度。溫度試紙價(jià)格低廉，可有多個(gè)設(shè)定溫度。最高溫度的測(cè)量常用于篩選，可快速確定給定時(shí)段（如一個(gè)燃料循環(huán)或者某一特定的異常事件期間）內(nèi)出現(xiàn)在所關(guān)注位置上的最高溫度，以初步分析溫度對(duì)設(shè)備是否有潛在的不利影響，并確定是否需要獲取進(jìn)一步的數(shù)據(jù)或采取糾正行動(dòng)。

3.2 輻照和濕度

輻照也是影響電儀設(shè)備使用壽命的重要環(huán)境應(yīng)力。核電站的放射性主要來(lái)自裂變產(chǎn)物和活化腐蝕產(chǎn)物。核電廠常見(jiàn)的輻照類型有四種：α，β，γ 和中子，其中對(duì)電儀設(shè)備影響較大的主要是γ 和中子，中子對(duì)電儀設(shè)備的影響主要發(fā)生在反應(yīng)堆附近的未屏蔽區(qū)域。輻照劑量的測(cè)量通常采用累積劑量測(cè)量的方法，例如使用熱釋光劑量測(cè)量裝置（Thermoluminescent dosimeter，TLD）。

濕度測(cè)量結(jié)果常用于設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)的驗(yàn)證以及根本原因分析。在服役環(huán)境參數(shù)的測(cè)量實(shí)踐中，濕度測(cè)量不如溫度和輻照劑量測(cè)量普遍，電廠可根據(jù)具體的環(huán)境監(jiān)測(cè)目的和需求確定是否需要實(shí)施濕度測(cè)量。目前比較常見(jiàn)的濕度測(cè)量方式是，采用自帶溫濕度探頭和數(shù)據(jù)保存裝置的就地測(cè)量?jī)x表來(lái)同時(shí)收集和保存被測(cè)位置的溫度和濕度信息，并定期從就地測(cè)量裝置中導(dǎo)出測(cè)量數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和分析。

4 環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)方式

根據(jù)環(huán)境參數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置的不同，環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)可分為遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和就地監(jiān)測(cè)。

遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測(cè)是將就地傳感器測(cè)量到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上進(jìn)行存儲(chǔ)，其突出的優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)多參數(shù)多通道數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ)，并可通過(guò)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的專用軟件對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析［6］。其缺點(diǎn)是當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)較多時(shí)，往往需要敷設(shè)大量的測(cè)量電纜并需考慮電廠備用的安全殼電纜貫穿件的數(shù)量。該監(jiān)測(cè)方式適用于需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量較大且要求能實(shí)時(shí)獲取環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析的場(chǎng)合。

就地環(huán)境監(jiān)測(cè)的參數(shù)測(cè)量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都是在就地完成的，較適用于無(wú)須獲取實(shí)時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)或測(cè)量信號(hào)遠(yuǎn)程傳輸受限的應(yīng)用場(chǎng)合。就地環(huán)境監(jiān)測(cè)可將來(lái)自環(huán)境參數(shù)測(cè)量?jī)x表的信號(hào)通過(guò)數(shù)字信號(hào)的形式存貯在就地的數(shù)字存儲(chǔ)設(shè)備上，并根據(jù)需要定期從就地?cái)?shù)字存儲(chǔ)設(shè)備上下載數(shù)據(jù)用于分析評(píng)估。這類監(jiān)測(cè)儀表具有體積小、重量輕、費(fèi)用低、現(xiàn)場(chǎng)安裝方便的特點(diǎn)，不僅減少了儀表電纜的安裝量，也無(wú)須考慮安全殼電纜貫穿件的問(wèn)題。這種方法的缺點(diǎn)是，測(cè)量時(shí)長(zhǎng)可能會(huì)受限于就地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量以及自帶電源的大?。ㄈ邕m用），需要定期從就地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器下載數(shù)據(jù)；另外，該方法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置中電子設(shè)備的耐高溫耐輻照要求較高。

電廠可根據(jù)監(jiān)測(cè)任務(wù)的具體需求，并綜合考慮需監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)量大小、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的使用需求情況（如是否要獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析）、被監(jiān)測(cè)區(qū)域在電廠運(yùn)行期間的可達(dá)性、電廠現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備資源等信息來(lái)選擇適合的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)方式，包括采用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與就地監(jiān)測(cè)的組合方式。

5 監(jiān)測(cè)位置和儀表的選擇

5.1 監(jiān)測(cè)位置的選擇

環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)位置選取的基本原則是：獲取的環(huán)境參數(shù)必須具有代表性或包絡(luò)性。測(cè)量具體設(shè)備的環(huán)境參數(shù)時(shí)，測(cè)量位置應(yīng)盡量靠近被關(guān)注的設(shè)備［7］（如測(cè)量電纜的溫度時(shí)，測(cè)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)盡量靠近電纜）。測(cè)量區(qū)域的環(huán)境參數(shù)時(shí)，應(yīng)選擇具有包絡(luò)性的位置（如溫度測(cè)點(diǎn)不宜安裝在靠近通風(fēng)系統(tǒng)冷風(fēng)出口的位置；當(dāng)溫度傳感器被固定在某一具體設(shè)備上來(lái)測(cè)量環(huán)境溫度時(shí)，必須考慮該設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否會(huì)給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)不利影響）。確定環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)位置時(shí)還應(yīng)綜合考慮以下因素：

（1）被測(cè)量區(qū)域是否有重要電儀設(shè)備；

（2）被測(cè)量區(qū)域的設(shè)備布置及通風(fēng)情況；

（3）被測(cè)量位置的可達(dá)性；

（4）測(cè)量裝置在被監(jiān)測(cè)位置的可安裝性；

（5）測(cè)量位置的現(xiàn)場(chǎng)供電情況；

（6）測(cè)量?jī)x表的安裝對(duì)運(yùn)行操作和巡檢的影響；

（7）測(cè)量?jī)x表的安裝對(duì)維修工作的影響；

（8）電廠前期實(shí)施的服役環(huán)境監(jiān)測(cè)反饋。

需要特別注意的是，如果環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表所選擇的位置附近有安全相關(guān)的設(shè)備存在，則監(jiān)測(cè)儀表位置的選擇及其安裝方式必須保證監(jiān)測(cè)儀表發(fā)生故障時(shí)不會(huì)影響安全相關(guān)設(shè)備執(zhí)行其預(yù)期功能。

5.2 環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表的選擇

5.2.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表的分類

根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表工作時(shí)是否需要供電，環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表可分為能動(dòng)式測(cè)量?jī)x表和非能動(dòng)式測(cè)量?jī)x表。能動(dòng)式測(cè)量?jī)x表需要電源供電才能完成相應(yīng)的測(cè)量工作，絕大多數(shù)的測(cè)量?jī)x表都屬于能動(dòng)式的，包括使用外供電源的測(cè)量?jī)x表與自帶電池供電的測(cè)量?jī)x表。

非能動(dòng)式測(cè)量?jī)x表不需要電源即可完成相應(yīng)的測(cè)量工作。非能動(dòng)式測(cè)量?jī)x表通常是通過(guò)記錄被測(cè)量參數(shù)的累積效應(yīng)來(lái)進(jìn)行測(cè)量的累積效應(yīng)型測(cè)量?jī)x表，如測(cè)量輻射劑量用的熱釋光劑量計(jì)和美國(guó)西屋公司開(kāi)發(fā)的用于測(cè)量等效溫度的裝置。這種非能動(dòng)式測(cè)量裝置獲取的數(shù)據(jù)通常無(wú)法直接讀取，需要通過(guò)專門(mén)的讀取轉(zhuǎn)換后方可使用。

5.2.2 選擇監(jiān)測(cè)儀表需考慮的因素

環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表的選擇需考慮多方面的因素，應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)容：

（1）監(jiān)測(cè)儀表的量程（應(yīng)覆蓋監(jiān)測(cè)區(qū)域的電廠設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)范圍）；

（2）監(jiān)測(cè)儀表是否需要供電及供電方式；

（3）監(jiān)測(cè)儀表的安裝方式；

（4）監(jiān)測(cè)儀表的精度；

（5）監(jiān)測(cè)周期內(nèi)監(jiān)測(cè)位置的環(huán)境對(duì)儀表精度產(chǎn)生的影響；

（6）監(jiān)測(cè)儀表的標(biāo)定有效期。

在選擇監(jiān)測(cè)儀表時(shí)，也需關(guān)注所選監(jiān)測(cè)儀表的自身局限性。例如，溫度試紙的測(cè)量原理決定了它雖然可以方便地給出所測(cè)量位置的峰值溫度值，但卻無(wú)法提供峰值溫度存在的時(shí)間長(zhǎng)短。如果測(cè)量要求是既要獲取峰值溫度的數(shù)值也要獲取峰值溫度存在的時(shí)長(zhǎng)，那么使用溫度試紙進(jìn)行測(cè)量就不再是理想的選擇了，而應(yīng)考慮采用連續(xù)溫度測(cè)量。

對(duì)于同一監(jiān)測(cè)位置有多種參數(shù)監(jiān)測(cè)要求（如需同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度和濕度），可考慮采用能同時(shí)提供多種參數(shù)測(cè)量的復(fù)合式儀表。對(duì)于帶有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的就地監(jiān)測(cè)設(shè)備，還應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的影響，防止數(shù)據(jù)丟失；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量應(yīng)能滿足測(cè)量時(shí)長(zhǎng)內(nèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求。

5.3 監(jiān)測(cè)儀表的標(biāo)定

對(duì)用于環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)的儀表應(yīng)明確標(biāo)定要求，包括測(cè)量?jī)x表使用前的標(biāo)定和環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)束后用于驗(yàn)證儀表性能的標(biāo)定。對(duì)用于長(zhǎng)周期環(huán)境監(jiān)測(cè)的儀表，還應(yīng)根據(jù)所用監(jiān)測(cè)儀表的技術(shù)規(guī)范建立定期標(biāo)定的要求。

6 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采樣頻率

對(duì)于能動(dòng)式（需要電源供電）的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表，在制定環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)方案時(shí)還需考慮并選取合適的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采樣頻率。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采樣頻率的選擇對(duì)于那些波動(dòng)較大的參數(shù)測(cè)量影響較為明顯。數(shù)據(jù)采樣頻率過(guò)低可能無(wú)法準(zhǔn)確地反映出被測(cè)參數(shù)的變化，而過(guò)高的數(shù)據(jù)采樣頻率往往會(huì)造成采樣數(shù)據(jù)的浪費(fèi)，同時(shí)使得監(jiān)測(cè)成本上升。例如，對(duì)每天波動(dòng)都較大的溫度測(cè)量，比較理想的采樣頻率應(yīng)是足以獲取每天溫度峰值的數(shù)據(jù)采樣頻率［8］。環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采樣頻率應(yīng)根據(jù)被測(cè)量環(huán)境參數(shù)的波動(dòng)速度和頻繁程度、預(yù)期的監(jiān)測(cè)時(shí)間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的存儲(chǔ)容量等因素綜合考慮確定。

非能動(dòng)式環(huán)境監(jiān)測(cè)儀表是通過(guò)記錄被測(cè)量參數(shù)的累積效應(yīng)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集的，因而不存在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采樣頻率選擇問(wèn)題。

7 監(jiān)測(cè)頻度

電儀設(shè)備的環(huán)境監(jiān)測(cè)可分為單次臨時(shí)性環(huán)境監(jiān)測(cè)、定期環(huán)境監(jiān)測(cè)和長(zhǎng)期環(huán)境監(jiān)測(cè)。不論采用哪種監(jiān)測(cè)方式，環(huán)境監(jiān)測(cè)的時(shí)長(zhǎng)都應(yīng)充分考慮電廠正常運(yùn)行事件、大修、電廠啟停、功率運(yùn)行、四季變化等產(chǎn)生的影響，最短不應(yīng)少于一個(gè)正常燃料循環(huán)。

單次環(huán)境監(jiān)測(cè)只實(shí)施一個(gè)測(cè)量周期，是獲取有代表性環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)的最低頻次要求。定期環(huán)境監(jiān)測(cè)需按照監(jiān)測(cè)計(jì)劃規(guī)定的固定間隔時(shí)間（如每10 年進(jìn)行1 次測(cè)量）定期實(shí)施環(huán)境監(jiān)測(cè)。對(duì)于某些重要區(qū)域的重要參數(shù)的監(jiān)測(cè)，也可采用安裝固定式的監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行不間斷的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。

相對(duì)于單次環(huán)境監(jiān)測(cè)，定期監(jiān)測(cè)和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)能更加及時(shí)有效地反映電廠環(huán)境的實(shí)際情況，有利于對(duì)環(huán)境參數(shù)變化的趨勢(shì)進(jìn)行跟蹤，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)因各種原因而導(dǎo)致的設(shè)備服役環(huán)境變化和新產(chǎn)生的局部惡劣環(huán)境。但實(shí)施長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)也意味著需要投入更多的資金、時(shí)間和人力，監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)的頻度的選擇應(yīng)當(dāng)在滿足基本監(jiān)測(cè)要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合考慮。例如，如果環(huán)境監(jiān)測(cè)的目的是用于根本原因分析或現(xiàn)場(chǎng)變更后的環(huán)境驗(yàn)證，則通常進(jìn)行單次環(huán)境監(jiān)測(cè)就足以滿足監(jiān)測(cè)需求；對(duì)于那些安裝有安全相關(guān)的電儀設(shè)備且設(shè)備服役環(huán)境容易受到多種因素影響而時(shí)常發(fā)生變化的區(qū)域，長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)可能是比較合適的選擇。

需要注意的是，若實(shí)施監(jiān)測(cè)期間電廠發(fā)生了異常運(yùn)行狀態(tài)（如非正常的長(zhǎng)時(shí)間停堆），導(dǎo)致監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不具有代表性時(shí)，需重新實(shí)施監(jiān)測(cè)或延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)時(shí)長(zhǎng)，以確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的有效性［6］。

8 環(huán)境監(jiān)測(cè)的質(zhì)保要求和文件保存

核電廠安全重要電儀設(shè)備服役環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)必須遵循電廠的質(zhì)保大綱要求，并貫穿于服役環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)的整個(gè)過(guò)程，確保獲取的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)真實(shí)有效，能夠滿足電廠設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)驗(yàn)證、設(shè)備鑒定壽命延長(zhǎng)、電廠運(yùn)行許可證延續(xù)、設(shè)備失效根本原因分析的需求。

與電儀設(shè)備環(huán)境監(jiān)測(cè)活動(dòng)相關(guān)的文件和數(shù)據(jù)都應(yīng)按核電廠的文檔管理要求以可追溯的方式存檔，建議在整個(gè)電廠壽期內(nèi)長(zhǎng)期保存，以利于將來(lái)對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)的利用和驗(yàn)證。

9 結(jié)語(yǔ)

核電廠電儀設(shè)備的服役環(huán)境會(huì)因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)間的不斷增加、現(xiàn)場(chǎng)的維修活動(dòng)、設(shè)備的變更改造等發(fā)生變化，電廠往往需要通過(guò)獲取電儀設(shè)備的實(shí)際服役環(huán)境參數(shù)信息來(lái)證明安全重要電儀設(shè)備仍運(yùn)行在設(shè)計(jì)規(guī)定的服役條件下，并能夠按設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)預(yù)期的安全功能；另外，電儀設(shè)備鑒定壽命的管理和延長(zhǎng)、電儀設(shè)備失效根本原因的分析、電廠運(yùn)行許可證延續(xù)等活動(dòng)也都離不開(kāi)電儀設(shè)備實(shí)際服役環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)支持。本文介紹的核電廠電儀設(shè)備服役環(huán)境的監(jiān)測(cè)方法已在秦山核電320 MWe 機(jī)組和方家山2號(hào)機(jī)組上得到了運(yùn)用［9，10］，并可對(duì)國(guó)內(nèi)其他核電廠獲取電儀設(shè)備的實(shí)際服役環(huán)境參數(shù)提供支持和指導(dǎo)。