摘要：核电厂核岛机械贯穿件是壳内连通壳外的通道，安全壳贯穿件阀门及管道的密封性能直接影响到壳内放射性物质向壳外的泄露。因此，安全壳机械贯穿件阀门密封性试验至关重要。结合三代核电AP1000机组及二代机组贯穿件的阀门密封性试验介绍该类试验的实施原理和方法。本方法的有效实施将很好的检验安全壳的泄漏率及安全性能，对其他行业类似密封性试验也有很好的借鉴意义。
关键词：核电厂；安全壳；泄漏率；贯穿件；密封性试验
引言：
安全壳是防止核电厂核反应堆厂房一旦出现严重的事故时放射性物质逸出的最重要密闭屏障。安全壳工艺系统贯穿件（又称机械贯穿件）是设置在安全壳筒体并贯穿壳内壳外的通道。
对于安全壳密封性能试验，世界上有核电的国家明确规定：核电站建成装料前须进行初次密封性试验，反应堆运行寿期内须进行定期试验，以检验施工质量及评价失水事故时泄漏的风险，并保证泄漏率在容许限值以内；安全壳泄漏率试验在核电站投运之前的调试期和投运之后的在役期定期进行，通过对结构及附件性能的检验，检查密封性能是否符合设计要求，若不符合，应依此决定对其进行必要的修补。
概述：
安全壳系统的密封性试验分为A，B，C三类，其中A类试验为安全壳整体的结构性试验；B类试验包括人员闸门，设备闸门以及电气类贯穿件和燃料转运通道等的密封性试验；C类试验为安全壳机械贯穿件（主要涉及阀门及管道）的密封性试验。本文主要涉及C类密封性试验。
通过对示例贯穿件采用不同介质（工厂空气或水）并适时采用合适的试验方法来检测贯穿件阀门的密封性能，能很好的说明核电厂此类试验的做法与原理。并希望以此触类旁通，对其他行业类似密封性试验起到一定的借鉴意义。
1.试验原理与方法：
1.1试验准备：
根据管道流动介质的不同可采用气法检漏仪或者水法检漏仪进行试验。准备合适尺寸规格的软管及接头，合适的气源或者水源，以及必要的照明和通讯工具等。试验仪器及设备管线连接准备情况如下：
1.2.试验要求：
A.严格按照试验程序执行试验。
B.试验管线接头处务必接牢，防止充压过程管线崩开。
C.必要时由QC人员监督试验。
1.3实验原理：
根据管道中介质的不同可采用气法或者水法进行试验，对已隔离好的试验系统相应管道的阀门一侧充入厂用压空或者除盐水至规定的试验压力，在泄漏率检测仪中读出相应的流量值，根据泄漏多少补充多少的原理，该流量值即为试验对象的泄漏率。
1.4试验方法：分别以气法和水法举例说明。
1.41气法：（以厂用压缩空气或者氮气为试验介质）
示例贯穿件如下图：
该示例中，以阀门V022，V024为边界隔离阀；阀门V052，V054分别为安全壳内外试验对象阀门；阀门V051，V053分别为充压接口阀和背压阀。
A．连接管线：
连接气源至检漏仪气源接口，连接检漏仪与贯穿件接口阀门V051；打开接口阀V051以及背压阀V053。
B．正式试验：
首先以V052为试验对象阀门，则需要关闭V052，打开v053作为背压，打开V054；打开气源阀门，打开检漏仪供气阀，慢慢调大检漏仪供气调节阀不断往贯穿件管道充压至试验规定压力。用检漏液在整个试验涉及的管线及接口处，背压阀门处进行检漏，并紧固发现的漏点。
观察检漏仪上的压力显示，待压力稳定后，选择合适量程打开流量计，观察显示屏的流量显示，结合压力表读数变化，调节供气调节阀至压力和流量显示稳定，此时的流量显示即为阀门V052的泄漏量。
以V054为试验对象，需打开V052，关闭V054。同理，同样的步骤即可获得阀门V054的泄漏量。
C．试验完毕：
实验完毕，将所得试验数据与规程中规定的试验阀门允许泄漏量取值范围进行对照，得出阀门泄漏率试验是否合格的结论。
恢复贯穿件阀门状态及试验管线，仪器，工器具等；
D．试验注意事项及安全风险：
若试验前贯穿件管道中有水，如采用气法须试验前将管道中的水排净，否则会影响试验结果。
若试验操作不当，可能使现场存在跑水，跑气的风险；另需注意试验过程中要注意沾污，高处坠落，高空落物，高辐射，密闭空间等安全风险。
1.42水法：（以除盐水为试验介质）
示例贯穿件如下：
该示例中，试验对象为阀门RIS060VP，RIS414VP，RIS064VP，
涉及到的操作阀门有：RPE726VP，RPE428VP，RPE414VP，RPE764VP，RPE908VP，RPE420VP，RPE565VP，RIS068VP，RIS627VP.
A.管线连接如上图所示：
B.正式试验：
首先，方便起见，可以先做RIS414VP阀门的密封性试验。关闭阀门RIS414VP，将连接检漏仪的软管末端快插接头插入RPE764VP（插入之前，可为安全起见先将RPE420VP，RPE565VP打开将管道内可能存在的压力卸掉，防止可能操作不当引起的液体倒流入检漏仪器。）关闭阀门RPE420VP，RPE565VP。打开阀门RPE908VP，通过检漏仪向管道内充压至试验压力，类似气法试验原理，待检漏仪显示的压力和流量稳定后，流量值即为阀门RIS414VP的泄漏量。
针对阀门RIS060VP的密封性试验，可以有两种情况，可先在阀门RPE726VP下方的盲板处接一压力表，打开428VP来检测管道内的压力。
如果管道内本身压力高于要求的试验压力，可以采用流量收集法，在RPE764VP接一透明软管，软管末端挂高，打开阀门414VP，RPE908VP。准备秒表，记号笔等，记录一段时间内透明软管内液位上升的高度差，并由此计算出泄漏量。
如果管道内本身压力低于要求的试验压力，可采用流量补充法由盲板处充压至试验压力，利用RPE764VP处作为背压，测量阀门RIS060VP的泄漏量。
RIS064VP的密封性试验参照流量补充法，关闭阀门RIS064VP，将连接检漏仪的软管接在RPE764VP处，打开阀门RPE908VP，RIS414VP，RIS068VP充压至试验压力，待压力稳定后可开关阀门RPE627VP验证试验结果。
C．试验完毕：
实验完毕，将所得试验数据与规程中规定的试验允许泄漏量取值范围对照，得出阀门泄漏率试验是否合格的结论。
恢复贯穿件阀门状态及试验管线，仪器，工器具等；
D．试验注意事项及安全风险：
气法和部分水法试验都属于流量补充法，流量收集法适合管道内原介质为液体且管道内压力较高，高于规定的试验压力，或者介质具有较高放射性不易排放的情况。
若试验操作不当，可能会导致现场存在跑水的风险，特别是实际试验中涉及到一回路等管道中高放射性的水，需注意预防沾污风险。
以上便是根据不同介质适时采用不同的原理和方法介绍的核电厂安全壳机械贯穿件阀门的密封性试验。
2.结束语
结合目前三代核电AP1000机组和国内二代核电的安全壳密封性试验情况，通过举例介绍了目前核电站做安全壳机械贯穿件密封性试验的几种原理和方法，主要涉及流量补充法和流量收集法。使用此类方法能准确有效地检测出试验对象阀门的泄漏率，并据此来判定该阀门泄漏率是否在设计规定的范围之内；若不合格，也能对阀门的后期维修起到很好的指导作用。通过分析该方法，能更好地了解目前核电站对此类试验的做法及重视程度，加强对核电安全壳泄漏率的检测，提高并维护核电厂安全壳的安全系数。因为核电行业的特殊性，试验过程中可能涉及到跑水跑气以及沾污和高剂量辐射风险等，所以试验过程必须严谨对待。要严格遵守试验规程和辐射控制等相关规定，切勿仅凭其他行业的工作经验肆意为之。
同时此类试验原理的应用有一定的广泛性，并不仅限于核电行业，对其他行业类似密封性试验也能起到一定的借鉴意义。
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论文作者:陈永生,陈晓飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：阀门论文; 密封性论文; 核电厂论文; 压力论文; 管道论文; 流量论文; 核电论文; 《电力设备》2018年第34期论文;