摘要:当前世界核安全问题的重要性和紧迫性日益突出,在建设华龙一号首堆的过程中,我们要更加注重核电设备的质量。在主设备出厂前,依据役前检查的相应要求实施独立第三方检查。提前发现本应该在役前检查阶段被发现的潜在的不符合役前检查验收标准的重要缺陷。在制造厂内将这些缺陷处理完毕,节省后期核电建设总工期。通过选取典型的主设备役前检查项目实施第三方检查,降低风险的同时又可以有效降低第三方检查的费用成本,使第三方检查具备较高的性价比。
关键词:主设备;第三方检查;役前检查;超标缺陷;质量
前言
核电厂主设备主要包括反应堆压力容器、稳压器、蒸汽发生器、主泵等,这些设备在主管道的连接下形成了反应堆冷却剂流动的核一回路,也是核电厂的第二道安全屏障。所以这些主设备的质量应得到足够的保证,在电厂的整个寿期内要求其在各种运行工况和试验条件下,都要保持结构完整,不会发生压力边界破坏和放射性泄漏。在国内核电厂役前检查[1]过程中,在主设备上发现了多起超标缺陷。这些缺陷如果不能及时发现和得到处理就会给后期电站稳定、安全、高效运行埋伏下巨大的安全隐患。在分析处理这些缺陷的过程中,发现主设备制造缺陷在核电现场才被发现的原因主要有以下两点:制造厂制造过程中形成的且出厂前未能够检测出、役前检查的检测技术与制造厂的检测技术存在一定差异。因此,为了降低不符合役前检查要求的制造缺陷带到核电现场的风险,建议在主设备制造完工后发运现场前进行出厂前第三方检查,将第三方检查作为主设备验收过程中的关键环节,在设备制造质量上严格把关,确保核电设备在设计寿期内稳定、安全、高效运行。
制造厂检查结果与役前检查结果存在差异的原因分析
华龙一号首堆役前检查是在反应堆装料前对核安全1、2、3级系统、部件及其支撑依据RSE-M(2010版)[2]的要求进行相应的检查,按照RCC-M(2007版)[3]的验收标准进行验收,提供初始状态下的数据,作为以后在役检查结果的比较依据(或称零点)。
从无损检测的角度来说,对任何一类缺陷都有特定的缺陷检出率,并不是保证了合格的人员、有效的程序等就能100%的检出所有缺陷,相对来说就有漏检率,我们只能通过一系列措施将缺陷漏检率尽可能的降低。特定的检验方法一般都具有针对性,且检验人员的技术能力、仪器、环境等诸多因素都影响着特定缺陷是否能够被检查出,所以不能简单的根据某一检测结果说被检对象完全没有缺陷,这是缺陷可能存在漏检的一个固有特性。
同时检验人员、检验设备与器材、检验方案、检验环境这些条件控制不好也都能造成缺陷漏检:检验人员未严格按程序执行、疲劳工作、疏忽大意未观察到缺陷显示、检验技能不足、特殊环境下心理素质不过关、设备标定等不到位、设备平时保养不好造成数据不准确、自动化检查设备调试不到位、检查环境不达标造成噪声信号与显示信号干扰等。这些条件如果在制造厂控制不好,也可能造成检验结果与役前检查结果的差异。
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制造无损检验采用的验收标准与役前检查采用的验收标准是一致的,但制造厂与役前检查采用的检验技术有可能存在不同的地方,如:采用放射源不同,放射源种类不同(影响固有不清晰度)且源的尺寸存在差异(影响几何不清晰度)造成了清晰度的不同;制造厂检查多以手动为主,而役前检查由于现场条件限制或者在役期间辐射防护的要求采取自动检查的方式,手动与自动的检验技术不同;稳压器、蒸汽发生器这些设备,在制造期间以横卧状态进行检查,由于役前检查时设备已安装就位处于竖立状态,这些都可能造成检查结果的不同。检验技术的不一致也是是造成主设备制造期间的检验结果与役前检查结果可能存在差异的一大原因。
重要设备出厂前第三方检查的意义
由于上述差异性的存在,在主设备出厂前增加重要设备出厂前第三方检查,目的就是为了检查是否存在不符合役前检查验收标准的超标缺陷。
华龙一号首堆第三方检查执行规范、验收要求、检验技术与役前检查保持一致。
根据国内核电机组经验反馈中出现的设备质量问题、核电现场缺陷返修的难度、RSE-M规定内容等制定出第三方检查范围,包括反应堆压力容器、蒸汽发生器、主泵泵壳、稳压器、超级管道等主要役前检查项目。它具有很强的代表性,如果在役前检查时发现这些主设备存在制造缺陷,处理成本(时间成本、经济成本)往往都很高。
主设备在出厂前进行第三方检查,与核电现场安装调试期间进行役前检查的条件相比,在制造厂处理缺陷的资源条件更好,流程和响应上更快,处理时间上也更节省。主设备运到核电现场后发现超标缺陷,处理时间相对较长且还很可能不具备处理缺陷的某些重要作业条件,只能局部修复或者进行断裂力学分析评价后再让步接受,设计计算分析后再评价往往需要2-3个月甚至更长的时间,后续还要经过监管单位组织的专家审评,时间不可控,现场处理不充分更会给持久核安全运行埋下隐患。
实施第三方检查相当于将役前检查中的主设备检查在制造厂重复一遍,主设备的役前检查是整个役前检查中费用占比最高的,这也就造成了第三方检查成本较高。另一方面,主设备的制造工期往往比较紧张,而进行第三方检查需要的时间相对较长,使原本就很紧张的采购工期更加紧张。
在华龙一号首堆上,已成功应用重要设备出厂前第三方检查,及时发现超标缺陷,在主设备出厂前已经处理完毕,复检合格。华龙一号首堆重要设备出厂前第三方检查,提前发现了本应该在役前检查关键路径上被发现的潜在的不符合役前检查验收标准的超标缺陷,有效降低了重要设备现场安装及调试期间发现超标缺陷的风险。通过出厂前制造厂良好的资源条件,进行了有效完整的处理,保障了设备安全,也为后续设备到场后的役前检查工作顺利开展奠定了良好的基础,极大的缩短了安装调试工程总工期。
总结及展望
华龙一号首堆重要设备出厂前第三方检查是依据法国核电标准RSE-M2010、RCC-M2007,按照役前检查的要求在主设备出厂前对其进行相应的无损检验,能够及时发现主设备潜在的不符合役前检查验收标准的超标缺陷,将其消灭在出厂前。
建议对于后续在建核电厂,可根据实际情况和需求确定第三方检查范围,对于不同的检查项目也可以依据参考机组经验或者同类设备出现质量问题的严重程度等分析选取,对于不同厂家生产的同类设备,统计分析其出现超标缺陷的可能性,最终选取典型的检查项目实施,既能达到第三方检查的最终目的,也能够在降低风险的同时尽可能的降低第三方检查的费用成本,使第三方检查具备较高的性价比。
华龙一号首堆重要设备出厂前第三方检查工作可以推广至国内在建核电厂实施,提高我国核电设备的整体制造质量,在我国的核电建设中发挥重要作用。
参考文献
[1]HAD103/07,核电厂在役检查,1988.
[2]RSE-M,In-service inspection rules for mechanical components of PWR nuclear islands,2010 Edition.
[3]RCC-M,Design and construction rules for mechanical components of PWR nuclear islands,2007 Edition
论文作者:郭亮,黎玮玮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/23
标签:主设备论文; 第三方论文; 缺陷论文; 核电论文; 设备论文; 核电厂论文; 制造厂论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;