ICS27.120.20 F 83 备案号：54717-2016 NB 中华人民共和国能源行业标准 NB/T20375—2016 核电厂安全重要热电偶温度计 Thermocouples important to safety in nuclear power plants 2016-02-05发布 2016-07-01实施 发布 国家能源局 NB/T20375—2016 目 次 前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4热电偶测温原理. 4.2应用于核电环境的热电偶类型 5技术要求. 5.1热电偶温度计组件.. 5.2设计和结构要求.. 5.3安装.. 5.4热电偶温度计运行特性， 5.5性能 10 6试验... 6.1一般要求 6.2性能试验和生产前试验 6.3鉴定试验（型式试验） 12 6.4出厂试验 15 7技术信息 16 图1热电偶温度计测量原理示意图 图2热电偶温度计的电气结构. 图3热电偶温度计在套管内的安装. 表1可以应用于核电厂环境的热电偶列表 表2振动频谱示例.. 13 NB/T20375—2016 前 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用IEC62651:2013《核电厂安全重要仪表与控制热电偶：特性和试 验方法》。本标准与IEC62651:2013相比在结构上有一些调整，具体结构调整如下： IEC62651:2013的3.2调整为本标准的3.1，3.3调整为3.2，3.4调整为3.3，3.5调整为3.4， -IEC62651:2013的第5、6、7、8章依次调整为本标准的第4、5、6、7章； -IEC62651:2013的6.2调整为本标准的5.5，6.3～6.5调整为5.2～5.4； -IEC62651:2013的7.2.2a）～b）调整为本标准的6.2.2.1～6.2.2.2。 本标准与IEC62651:2013的技术性差异及其原因如下： 关于规范性引用文件，本标准做了具有技术性差异的调整，以适应我国的技术条件，调整的情 况集中反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下： 用等效采用国际标准的GB/T16839.1代替IEC60851-1，并将注日期引用改为不注日期引 用： 用等效采用国际标准的GB/T16839.2代替IEC60851-2，并将注日期引用改为不注日期引 用； 用等效采用国际标准的GB/T4989代替IEC60851-3，并将注日期引用改为不注日期引用； 用修改采用国际标准的GB/T12727代替IEC60780； 用等效采用国际标准的GB/T13625代替IEC60980； 用等效采用国际标准的NB/T20026代替IEC61513： 用等效采用国际标准的GB/T18404代替IEC61515，并将注日期引用改为不注日期引用： 删除了IEC62651:2013的3.1测量的准确度、3.6性能监测、3.7响应时间、3.12热电偶组件和 3.14时间常数的术语和定义； 删除了IEC62651:2013的第4章缩略语。 本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。 本标准由核工业标准化研究所归口。 本标准起草单位：中国核动力研究设计院、.上海核工程研究设计院。 本标准主要起草人：赵阳、吕鑫、何正熙、李小芬、朱微、何鹏、吴茜、胡春平。 II NB/T20375——2016 核电厂安全量要热电偶温度计 1范围 本标准规定了核电厂安全重要热电偶温度计的设计、材料、制造、试验、标定、检验和监督检查的 要求。 本标准适用于核电厂安全重要热电偶温度计，其他核设施的热电偶温度计可参照使用。 本标准不涉及与热电偶温度计相关安装套管、导向管、补偿电缆和相应温度变送器或电桥的设计、 选材、结构要求。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T4989热电偶用补偿导线（GB/T4989——2013，IEC60584-3:2007，IDT） GB/T7166 核电厂反应堆堆芯和主冷却剂回路内温度计的特性和试验方法（GB/T7166一2015， IEC60737:2010，MOD) GB/T12727 核电厂安全系统电气设备质量鉴定（GB/T127272002，IEC60780:1998，MOD） GB/T13625 核电厂安全系统电气设备抗震鉴定（GB/T136251992，IEC60980:1988，IDT） 热电偶第1部分：分度表·（GB/T16839.1—1997，IEC60584-1:1995，IDT） GB/T16839.1 热电偶第2部分：允差（GB/T16839.2-—1997，IEC60584-2:1982，IDT） GB/T16839.2 GB/T17626 电磁兼容试验和测量技术（GB/T17626，IEC61000，IDT） 铠装热电偶电缆及铠装热电偶：（GB/T18404—2001，IEC61515:1995，IDT） GB/T18404 3术语和定义 NB/T200632012界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 安装套管thermowell 通过外螺纹、法兰或焊接等方式安装到被测对象的容器上，用来保护温度计免受恶劣环境（如高压 和涌流等）损坏的一种端部密封管。 [GB/T25475—2010，定义2.5.69] 3. 2 标定calibration 在规定条件下，确定温度计示值与被测温度之间关系的操作。 注：标定包括分度和校准两种操作，分度是根据标准温度计的指示或输出确定未被标定过的温度计示值的过程；校 准是根据标准温度计的指示或输出确认已标定温度计误差的过程。 [GB/T25475—2010，定义2.4.33] 3. 3 NB/T20375—2016 补偿导线（电缆） extensionandcompensatingcables 在一定温度范围内（包括常温）具有与所匹配的热电偶的热电动势的标称值相同的一对带有绝缘层 的导线，用它们连接热电偶与测量装置，以补偿它们与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。 注：补偿导线分为延长型与补偿型两种。 3. 4 补偿型补偿导线（电缆） compensating cables 补偿型补偿导线（电缆）又称补偿型导线（电缆），其合金丝的名义化学成分与配用热电偶偶丝不 同，但其热电动势值在0℃～100℃或0℃～200℃时与配用热电偶的热电动势标称值相同的导线。 注1：补偿型补偿导线用字母“C”附加在热电偶分度表之后表示，例如“KC”。 3. 5 延长型补偿导线（电缆） extensioncables 延长型补偿导线（电缆）又称延长型导线（电缆），其合金丝的名义化学成分及热电动势标称值与 配用热电偶偶丝相同的导线。 注：延长型补偿导线用字母“X”附加在热电偶分度号之后表示，例如“EX”。 3. 6 测量端 measurement junction 热电偶感受被测温度的端。 [GB/T25475—2010，定义2.5.55] 3.7 参比端（冷端） reference junction 热电偶处于已知温度的端。 [GB/T25475—2010，定义2.5.56] 3. 8 漂移drift 温度计的温度计量特性随时间的缓慢变化。 [GB/T25475-—2010，定义2.2.41] 3. 9 热电偶thermocouple 由一对不同的导电材料构成，其一端相互连接，感受被测温度，另一端与测量仪表相连，利用塞贝 克效应实现温度测量的一种温度检测器。 [GB/T25475—2010，定义2.5.51] 4热电偶测温原理 4.1概述 当两种成分不同的导体或半导体（通过焊接或端接方式）连接在一起形成闭合回路，如果两个接点 处的温度不同，则该回路中产生热电势，这种现象称为“塞贝克效应”。这是热电偶温度计用于温度测 量的基本原理，见图1。 图中，金属导体（或半导体）A、B称为热电极，A为正极，B为负极。 2 NB/T 203752016 金属A 瑞量端 参比端 (冷岩) 金属B 金属B 输出电动势 测量系统 备注 Th测量端温度 Tc参比端（冷端）温度 图1热电偶温度计测量原理示意图 对于热电偶温度计，其测量端通常称为“热端”，参比端通常称为“冷端”。温度测量系统根据热 电偶温度计输出热电势以及参比端温度进行计算处理输出测量温度值，参比端温度测量采用其他测量原 理。GB/T16839.1规定了各种类型热电偶对应分度表的多项式。 热电偶偶丝的金属特性决定了热电偶热电势以及相应的灵敏度和测量范围。各类型热电偶温度计的 允差分为三级：1级、2级和3级，详见GB/16839.2。 GB/T18404规定了铠装热电偶电缆和铠装热电偶的一般要求。 仅有部分类型的热电偶温度计适用于辐照环境。 常用的热电偶温度计类型见表1，表中提供的典型温度范围根据GB/T16839.2中所列三种允差等级 对应的温度范围给出。 表1可以应用于核电厂环境的热电偶 类型 正极金属/合金 负极金属/合金 典型温度范围（℃） 推荐的应用范围 K 镍-铬 镍-铝 -200~+1260 反应堆冷却剂回路等 铜 铜-镍 -200~+350 T 无中子辐照环境 铁 铜-镍 -40~+750 无中子辐照环境 N 镍-铬-硅 镍-硅 -200~+1260 反应堆冷却剂回路等 E 镍-铬 锅-镍 -200~+750 无中子辐照环境 c 钨-铢（5%) 钨-侠（26%) 0~+2300 无中子辐照环境 R 铂-铠（13%） 铂 0~+1700 无