（山东核电有限公司 山东烟台 265116）
摘要：本文简要介绍了反应堆冷却剂系统主管道斑痕问题的分析和处理过程，问题的处理过程涉及ASME标准第Ⅲ卷的理解过程，该案例的处理对于ASME标准的正确理解和使用具有重要的参考意义。
关键词：主管道；斑痕
1概述
AP1000反应堆冷却剂系统主管道（以下简称主管道）共由A、B两个环路组成，每个环路只有一根热段和2根冷段管道，制造采用电渣重熔冶炼和整体锻造技术，主管道所有大于等于4英寸的接管管嘴与管道一体化锻造，不包括任何铸造管件，管道方向的改变用弯管而不是弯头，从而最大程度上减少了焊缝的数量。
国内某制造厂在主管道完工前的最后抛光打磨工序后，在冷段A和冷段B两个产品上各发现一处斑痕（抛光前难以发现），其中冷段A斑痕位于距端口（SG端）220mm处，冷段B斑痕位于距端口（SG端）50mm处。两处斑痕均平行于管道轴向且尺寸近似（长约7mm、宽约1mm）斑痕发现时外貌特征见图1。
试验结果表明通过插入钢筋检验熔池深度可造成钢筋熔断，导致异金属夹杂缺陷。通过PT 和UT 检验不能够分辨出该缺陷，但铁素体含量检验表明该处的铁素体含量明显增大，通过等体积法可推算出斑痕缺陷在圆棒试样中的大概位置，以上验证试验模拟了主管道冷段产品的冶炼、锻造和机加工过程，缺陷的再现证明了缺陷的确是由钢筋插入所致。
2 斑痕问题处理
2.1处理要求
（一）设计要求
根据设计技术规格书规定，主管道冷段名义壁厚65.0mm，最小壁厚61.7mm，除非得到设计方的批准不允许进行返修焊接，并规定所有不可接受的缺陷应按照ASME BPVC 第Ⅲ卷采用去除或修补的方式处理。
（二）制造标准要求
1、ASME第Ⅲ卷NB-2500承压材料的检测和修补，相关具体要求如下：
NB-2550无缝和焊接的管状制品以及配件的检测与修补，其中NB-2559焊接修补规定：缺陷的修补应按NB-2539的规定进行。
NB-2530板材的检测与修补，其中NB-2539焊接修补规定：材料机构（The Material Organization）可在清除材料的缺陷后进行修补，但消除缺陷后的修补深度，不得超过材料名义壁厚的1/3。
NB-2540锻件和棒材的检测与修补，其中NB-2549焊接修补规定：焊接修补应按NB-2539的要求进行，但下列情况除外：修补的深度在获得许可后不受限制。
2、ASME第Ⅲ卷NB-4000制造和安装，NB-4100通用要求，相关具体要求如下：
NB-4130 材料的修补，其中NB-4131缺陷的消除和修补规定：如果在原先交付时已验收的材料中，在制造和安装过程中又发现超过NB-2500限制的缺陷，则该材料是不合格的。如果按照NB-2500对相应产品形式的要求进行了修补，该材料仍可使用，但是：对补焊深度的限制要求不适用。
2.2处理过程
㈠冷段A斑痕
第一阶段，设计方允许打磨至设计最小壁厚61.7mm，制造厂将斑痕处打磨至壁厚62mm，斑痕未消除，制造厂申请继续打磨。
第二阶段，设计方要求按照ASME第Ⅲ卷 NB 2539允许打磨至2/3名义壁厚（可打磨去除1/3名义壁厚，即21.68mm）。制造厂对冷段A斑痕处打磨至2/3壁厚（剩余43.65mm），斑痕仍未消除（如下图3-1），并指出按照ASME第Ⅲ卷 NB2549，对返修深度没有限制要求，请求继续打磨。
根据设计文件调整裕度，安装单位升版主管道安装预案，将冷段B的SG侧切割量调整为126.6mm。继续打磨轴向深度18.8mm后（即轴向切割打磨到距原始端面97.8mm处），经8%硝酸溶液检查和铁素体检测仪检查，斑痕已被完全去除。
安全评审
关于冷段A斑痕打磨厚度，核安全局审评提出按照NB-4131继续打磨8mm是否合适要求设计方答复。
设计方说明，产品制造厂能够根据设计方（作为设计权威Design Authority）提供的建议来调解材料厂商的偏差，从ASME III卷的观点，材料厂商、产品制造商、设计权威在设计实体上的质量保证要求都是独立的，斑痕是在竣工尺寸和目视检查时发现的，因此适用于NB-4313（the limitation on the depth of the weld repair does not apply）。并提出建议在寿期内对补焊区域进行役前和在役检查以保持其完整性。
根据安全审评建议，业主将安排在役检测时对补焊区域进行跟踪检测，并考虑若在管道内壁存在铁素体组织将会引起严重的晶界腐蚀现象，在役检测时采取措施跟踪此段管道内壁有无晶界腐蚀的现象发生。
经验反馈
通过该问题的处理过程，基本印证了ASME标准第Ⅲ卷的使用逻辑，ASME标准对材料厂商、产品制造商关于材料的要求是存在区别的，在材料生产商将原材料交付至产品制造商以前，材料的返修按照NB-2500承压材料的检测和修补执行。一旦进入产品制造阶段，发现的不满足NB-2500的原材料缺陷则按照NB-4130材料的修补执行，即NB-2500中关于补焊深度的相关要求已不在适用。如果进行返修焊接，按照设计技术规格书必须得到设计方（设计权威）的批准。
该主管道斑痕问题产生的直接原因是制造厂一名技术员的不当操作导致，根本原因则反映了制造厂核安全文化意识的淡薄。保证核安全，不仅要加强核电业主人员的核安全文化意识，还需要加强所有参建单位人员的核安全文化意识，核安全的保证需要设计、制造、调试、运行各个环节所有人员的共同努力，每个环节都不可轻视，每个环节都必须领会核安全人人有责的深刻内含。
参考文献：
[1]ASME BPVC 第Ⅲ卷（1998版及至2000增补）NB分卷 1级部件
[2]ASME BPVC 第XI卷（1998版及至2000增补）核电厂部件在役检查规则
[3]宋树康等.第三代AP1000核电主管道的研制
论文作者:杨四新
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/20
标签：斑痕论文; 材料论文; 缺陷论文; 制造厂论文; 深度论文; 冷却剂论文; 管道论文; 《电力设备》2016年第23期论文;