华龙一号核电机组役前检查技术准备论文_郭亮,黎玮玮

中国核电工程有限公司华东分公司 浙江嘉兴 314300

摘要:役前检查的技术准备主要是对相应的无损检验技术进行准备,以保证拟采用的检验技术的可靠性。根据适用的相关规范、在役检查大纲等进行无损检验技术能力验证,并进行相应的文件、检验设备、参考试块等方面的技术准备。

关键词:役前检查;无损检验;能力验证

1.前言

华龙一号核电机组是我国具有完整自主知识产权的国际三代核电机组,采用了多重冗余安全系统、单堆布置、双层安全壳等多方面的安全设计理念,其安全性和技术性达到了国际先进水平,是我国百万千瓦级先进核电机组技术实现“走出去”目标的依托项目。

按照国家核安全法规的要求,核电厂开始运行前必须进行役前检查,以采集初始状态下的数据,作为运行阶段在役检查结果的比较依据[1]。华龙一号作为新的核电机型,在实施役前检查前需要进行技术准备,本文旨在对华龙一号核电机组役前检查技术准备工作进行梳理。

2.项目技术准备

役前检查的技术准备主要是对相应的无损检验技术进行准备,以保证拟采用的检验技术的可靠性。根据适用的相关规范、在役检查大纲等进行无损检验技术能力验证,并进行相应的文件、检验设备、参考试块等方面的技术准备。

2.1检验技术准备

(1)技术方案的确定

华龙一号机组属于新一代压水堆,新增加了非能动安全相关系统,在役检查和役前检查参考技术标准主要为压水堆核电厂核岛机械设备在役检查规则(RSE-M,2010版[2])。

目前国内参考RSE-M技术标准的机组主要是M310堆型,M310堆型参考的技术标准为RSE-M1997版本+2000补遗,对比RSEM2010与RSE-M1997+2000补遗[3]:

在役检查无损检验技术方法相关要求:

A4000在役检查的无损检验方法(检验的一般步骤、被检区域、指示信号的区分、指示信号的记录阈值等),两个版本相关要求无差异;

? B4000核一级设备在役检查专用检查方法,除对经受高中子通量的堆芯辐照区检验长度进行了详细规定外,两个版本相关要求无差异;

? A5000指示处理,两个版本相关要求无差异;

? B5000核一级部件指示处理,两个版本相关要求无差异;

? 附录4.4无损检验方法,两个版本内容基本相同;

? 附录5.1缺陷几何形状规定,两个版本相关要求无差异;

? 附录5.2缺陷验收表,两个版本相关要求无差异。

? 通过对比可知,对于在役检查的无损检验技术要求及能力验证要求,RSEM2010与RSE-M1997+2000补遗基本一致。华龙一号机组役前检查的技术方案准备工作可建立在M310机组实践经验的基础上进行。

考虑到核电机组检查放射性环境,因此从更先进和更安全的技术角度出发,自动化检查设备的研发是应该作为华龙一号技术方案准备的重要部分,设计的原则是减少人员在现场的剂量和成本,同时保证现场的设备的检查可达性和可靠性。

(2)技术文件的准备

技术文件准备通常包含在役检查大纲、检验程序、役前检查计划、专项计划等。依据RSE-M2010、RCC-M2007[4]、设计改进以及经验反馈等,编制完成在役检查大纲并由业主发布。根据在役检查大纲梳理完成检验项目后编制检验程序,检验程序是指导现场役前检查和在役检查实施最直接的执行文件,覆盖了所有役前检查检查范围的内容,程序内容应包含适用范围、检验设备、检验技术和操作流程、验收标准、报告要求等。根据在役检查大纲规定的检查范围和检验项目、系统流程图、管道三维制作图梳理出具体的役前检查计划。根据役前检查计划编写对应的专项计划用于现场役前检查工作的具体实施。

(3)试块设计和加工

在役检查试块主要用作检验过程中发现的真实缺陷的比较基准,提供参考。试块应能代表被检部件的尺寸和几何形状,模拟缺陷类型也能代表实际情况。试块的设计、制造、焊接和热处理工艺原则上应与被检部件相同。

首先,根据在役检查大纲梳理检验项目,根据检验项目梳理出需要的具体试块,然后设计试块毛坯技术文件和试块精加工文件,由设备供应商根据毛坯技术文件制造试块毛坯,毛坯制造完成后进行试块刻伤和精加工,经计量验收合格后用于役前检查。

应提前考虑在役检查大纲新增加的非能动安全系统的检查项目,提前梳理出是否需要增加在役检查试块。

2.2无损检验技术能力验证

检验技术方案确定后,就需要对无损检验技术进行能力验证,从而证明使用的无损检验技术满足规范的要求,保证役前检查采用的无损检验技术的有效性和可靠性。所有役前检查项目均需进行能力验证。

能力验证是对无损检验的检验设备、程序和人员进行综合评价,国家核安全局能力验证机构需审查相应验证项目的技术规格书、检验程序、设备功能测试大纲、功能测试报告、技术论证报告、无损检验结果报告等,检验单位进行设备功能测试、明测考核和盲测考核。明测考核主要用于全面评价程序和设备的可靠性和真实性,而盲测考核主要是验证检验人员分析评价水平。

华龙一号机组能力验证的流程图

华龙一号依照在役检查规则RSE-M 2010版实施能力验证,验证按照上图所示流程进行,同时参照国内外已实施验证的实践经验,考虑国内实际情况,依据RSE-M2010关于验证分类方式要求可将役前和在役检查验证项目分为特殊验证项目、综合验证项目、常规验证项目和不需验证项目。

特殊验证项目:参照RSE-M2010版规范关于特殊验证项目分类要求,特殊验证项目选取原则为缺陷在该设备上重复出现,缺陷对该设备的核安全状况造成影响,缺陷的性质通过金相检查或其它专门评价手段已确定。

综合验证项目:参照RSE-M2010版规范关于综合验证项目分类要求,综合验证项目应用于在相似设备的部分部件或区域,认为这些设备可能出现缺陷(基于概率分析或国内外运行经验反馈),其缺陷可能影响装置的安全。

常规验证项目:参照RSE-M2010版规范关于常规验证项目分类要求,常规验证项目的验证是为了确保对装置安全有重要影响的设备的完整性,从纵深防御的角度出发,即使没有设计或运行数据证明会出现对装置安全性或完整性有害的缺陷,也会认为有必要检查这些设备的某些区域。

不需验证项目:参照RSE-M2010版规范关于不需验证项目分类要求。不需验证项目的验证是特殊验证项目、综合验证项目和常规验证项目之外的设备上进行的预防性维护措施。如果检测方法与制造时相同,检测阈值和灵敏度水平的设置至少应与制造期间相当。如果检测方法与制造时不同,所采用的检测技术的灵敏度水平至少相当于RCC-M2007对该级别设备的要求。

华龙一号机组役前和在役检查无损检验能力验证可根据上述要求,按照大纲检查项目提出所需的特殊验证、综合验证、常规验证以及不需验证的项目,这些验证项目必须包络大纲的全部检查内容。

华龙一号机组与通过由环境保护部华北核与辐射安全监督站组织验证的M310机组均为压水堆型,执行的役前和在役检查规范对在役检查无损检验技术要求及能力验证要求基本一致,且主要设备的规格、材料相同或相近,检验单位采用的检验技术等也相同,因此对华龙一号机组检验项目的被检部件规格、材料等与通过验证的M310机组相同的验证项目,可采取等效能力验证的结果的方式进行验证。

对于被检部件规格、材料明显不同、检验技术不同或新增部件的检验项目,不能通过等效进行能力验证的项目,可根据验证项目的分类按照对应的验证方式进行重新验证。

综上,华龙一号机组无损检验技术能力验证可按照等效验证和重新验证两种验证方式实施。

四、总结

总体来说,根据RSE-M2010规范,在M310堆型役前检查的实践经验基础上结合华龙一号新的特点制定出适用于华龙一号的役前检查技术方案,技术方案经过国家核安全局能力验证机构组织的无损检验方法能力验证以满足役前检查和在役检查的要求。本文提供了华龙一号机组役前检查技术准备的建议思路。

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]RSE-M,In-service inspection rules for mechanical components of PWR nuclear islands,1997 Edition

[4]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8期

论文发表时间:2019/8/1

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