ГОСТ Р МЭК 62342-2016 Атомные станции. Контроль и управление, важные для безопасности. Управление старением

Приложение А
(справочное)

Руководство по описанию явлений старения оборудования контроля и управления и сбору данных для управления старением элементов контроля и управления на АС

А.1 Примеры факторов воздействия механизмов старения и влияния эффектов старения на различные элементы контроля и управления

Некоторые примеры факторов воздействия механизмов старения и влияния эффектов старения на различные элементы контроля и управления:

- высокая влажность может увеличить питтинговую коррозию контактов реле;

- высокая влажность может ускорить износ подшипников во вращающихся деталях, не имеющих надлежащего уплотнения или смазки;

- незащищенность от влажности может привести к расслаиванию изолированных проводов;

- влажность может привести к потере диэлектрической прочности;

- высокая влажность или контакт с водой или химикатами могут привести к коррозии незащищенных конструкций;

- вибрация и механическая ударная нагрузка могут вызвать рассогласование или расшатывание элементов. Они также могут вызвать потерю надежности электрических контактов. Кроме того, от вибрации и механической ударной нагрузки может возникать усталость металла в элементах датчиков и наклепе проводов. Рассогласование ускоряет износ в движущихся частях и может вызвать расшатывание электрических контактов, ведущее к деградации, связанной с нагревом. Повреждение или смещение электрических разъемов и изоляции приведет к проблемам с неразрывностью электрической цепи и изоляцией;

- повторяемые операции технического обслуживания, влекущие за собой изъятие и вставку электронных плат или элементов (например, ИС ППЗУ), могут ухудшить электрические соединения, расширяя краевые контактные штыри платы;

- излучение может разрушать антиокислительные химикаты в органических изоляционных материалах и стать причиной повышения хрупкости, как при высокой температуре;

- воздействия радиации на электронные и оптоволоконные элементы в случае расположения в жестких внешних условиях;

- эксплуатация электронных элементов при напряжении питания вышеуказанного максимального значения может активировать механизмы износа и уменьшить ожидаемый срок службы;

- чрезмерное число циклов изменения напряжения может привести к преждевременному отказу электролитических конденсаторов;

- высокотемпературные среды могут привести к тому, что органические изолирующие материалы станут ломкими;

- повышенная температура ускоряет доминирующий механизм старения для конденсаторов с жидким электролитом;

- непрерывная работа определенных электронных элементов (например, диодов, резисторов) при высоких температурах окружающей среды может привести к тому, что оборудование выйдет за пределы допусков или спецификации рабочих характеристик, спровоцирует самопроизвольное движение в контуре и может привести к отказу вследствие преждевременного износа.

Износ полупроводниковых элементов обычно связывают с механизмами отказа, такими как миграция металла, эффект горячих электронов, проводные соединения интерметаллических композитов и термическая усталость. Вплоть до недавнего времени имелось единое мнение о том, что данные элементы (транзисторы, интегральные схемы) остаются стабильными при эксплуатации в течение многих десятилетий в пределах своей номинальной рабочей среды. Однако последние поколения ИС с высокой плотностью элементов могут быть спроектированы с учетом намного более короткого проектного срока службы. Это может оказать незначительное влияние на большую часть потребительской продукции, но следует уделить особое внимание типу устройств, используемых в системах безопасности АС (на основе микропроцессоров).

Периодически повторяющиеся запросы к электронной схеме могут создать всплески локальной температуры и электромагнитных помех, ухудшающие состояние нескольких элементов.

А.2 Данные для управления старением

А.2.1 Исходные данные

Исходные данные являются ориентиром для процесса управления старением. Они описывают состояние элементов и систем, которым они принадлежат, на момент монтажа и их первоначальные характеристики. Кроме того, исходные данные важны для мониторинга рабочих характеристик, таких как данные испытаний времени реакции для датчиков температуры и давления.

Исходные данные редко хранят в таком виде, который облегчает их корреляцию с данными эксплуатации и технического обслуживания или результатами диагностических испытаний. Обычно необходимо свести данные в удобный формат, используя информацию из множества источников. Данные источники включают в себя проектные спецификации, спецификации изготовителей, технические руководства, заказы на поставку, отчеты об аттестации оборудования, записи о приемочных испытаниях, записи об установке и вводе в эксплуатацию, отчет об испытании и измерениях рабочих характеристик и отчеты об анализе безопасности.

А.2.2 Документация по эксплуатации

Документация по эксплуатации может обеспечить хронологические данные о нагрузках, воздействующих на элемент на протяжении его срока службы. В идеальном случае данные будут включать в себя информацию об условиях и переходных процессах АС, окружающей среде и количественные показатели готовности/использования. Как в случае с исходными данными, информация обычно доступна, но не всегда организована самым удобным образом для анализа.

А.2.3 Документация по испытаниям и техническому обслуживанию

Документация по испытаниям и техническому обслуживанию будет включать в себя документы о мероприятиях текущего технического обслуживания, отказах и ремонтах, штатных функциональных проверках и проверках калибровки, а также измерениях времени реакции. Для компьютерного оборудования также могут иметься самогенерируемые диагностические данные.

При использовании совместно с надлежащими моделями документация по испытаниям и техническому обслуживанию может использоваться для оценки степени деградации вследствие старения и прогнозирования будущих тенденций.