核电厂核岛机械设备标准的融合论文_刘虹泽

核电厂核岛机械设备标准的融合论文_刘虹泽

国核工程有限公司 山东省 威海市 264300

摘要:核岛机械设备在相关标准中通常狭指构成核反应堆一回路承压边界的设备及其支承件等,是核电厂最重要的机械设备,也是构成核电厂纵深防御的关键屏障之一。以核电厂核岛机械设备标准为对象,阐述了核岛机械设备标准融合的意义,介绍了开展核岛机械设备标准融合的现状和趋势,我国核岛机械设备标准技术路线统一工作的开展情况,以及对后续工作的展望。

关键词:核电;机械设备;标准;融合

就我国而言, 核岛机械设备标准融合尤为重要。核岛机械设备标准是规范设备建造、保障承压边界完整性的重要技术依据, 各主要核电国家都制定了本国的核岛机械设备标准。随着近年国际核电市场的复苏, 核岛机械设备的全球采购日渐盛行, 核岛机械设备标准融合的重要性愈发凸显并受到重视。

一、核岛机械设备标准融合的意义

核电的安全性和经济性始终是影响核电发展的关键因素。随着世界核电市场的复苏,融合各国的核岛机械设备标准愈发重要,也引起了核安全监管机构和相关标准化组织的重视。一方面,各国的核安全监管机构居安思危,致力于新型核电厂设计的协调和改进,需要协调的核岛机械设备标准来支持核岛机械设备的安全监管和国际合作;一方面, 较为旺盛的核岛机械设备需求, 促使核电业主进行全球采购以控制造价和保障供货,需要通用的统一的核岛机械设备标准加以保障。目前我国机械设备标准可以支持我国核电建设,但不利于我国核岛机械设备走出去和核电长远发展。统一的核岛机械设备标准,在以下方面有积极影响:

1、有利于降低核岛机械设备监管的复杂程度。目前我国不同的核电项目往往采用不同的核岛机械设备标准,而我国两套核岛机械设备标准中的验收准则不一致,可能造成在验收某个设备时,应用其中一套标准将不合格, 改用另一标准则合格的情况,从而增加了监管的复杂度和工作量。

2、有助于降低核岛机械设备的成本。核岛机械设备的费用在核电建设成本中占比接近20% ,对核电的经济性有着显著影响。两套标准并存,导致设备和材料制造厂面对同一设备的多重要求,成倍增加产品工艺评定数量和生产装备要求,增加了设备制造、材料采购和管理的成本。例如按照不同标准制造的压力容器,质保要求、采购的原材料牌号、制造工艺、检验方法及验收准则等都不尽相同,制造厂在生产环节需要配备两套管理流程和相关设备,采购多种原材料,且原材料和焊接材料不能通用,大大增加库存并形成浪费。

3、有利于带动我国核岛机械设备走出去。核电发达国家的核岛机械设备标准都是唯一的,不会因为本国出现多种核电技术而形成多套标准。我国核岛机械设备制造水平和产能已居世界前列,但标准已成为短板,两套标准并存,将影响我国核电设备自主化形象。此外,我国的两套核岛机械设备标准与我国工业基础也结合不够,难以充分带动我国核岛机械设备及材料走出去。

4、有利于我国核电的长远发展。标准是现有工程技术的积累和经验的总结固化,从而再指导新的工程建设或技术发展。统一两套核岛机械设备标准,可消除在两套标准体系下分别进行总结和反馈工程实践经验和基础数据,从而在财力、技术研发和创新等方面形成合力。

二、我国核岛机械设备标准融合情况

为支持我国核电安全高效发展和走出去,进一步优化完善我国核电标准体系, 解决体系内两套标准并存的问题,在国家能源局批复实施“ 核岛机械设备领域标准体系框架优化和技术路线统一”专项工作,成立了标准技术路线统一总体组以及设计、制造、材料、焊接、无损检测五个专业组,由中核集团、中广核集团、国家核电和上海电气分别牵头,行业广泛参与。此外,大型先进压水堆重大专项也在“ 中国先进核电标准体系研究” 课题中策划了统一核岛机械设备标准的研究工作,将针对我国两套现有核岛机械设备中一些关键技术问题开展。

1、核岛机械设备标准统一的基本思路。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国核电经过几十年的实践,经历了自主摸索、引进消化吸收以及自主创新的发展过程,尤其是近年来大量的建造实践已经积累了丰富的数据和经验,基本具备了自主编写压水堆核电设计与建造标准的能力。因此,统一标准编制的基本思路和原则是“以我国现有核岛机械设备标准文本为基础,参考ASME规范”,即核岛机械设备标准技术路线统一不是对各种不同技术路线标准的“ 混合”,结合我国核电实践,融会贯通,编制适合我国国情的核岛机械设备标准。

2、核岛机械设备标准子体系的统一。我国核岛机械设备标准之前采取了系列标准和分部分标准的设置方式,并在按照专业设置各标准的基础上设置了单项主设备的标准。对于子体系的统一和标准之间的接口,主要采取如下原则:—设备制造标准由NB/T全面覆盖,而不针对具体单项设备制定标准,设备制造阶段标准暂不考虑役前检查要求;—材料理化检验标准原则上应采用国内相应标准:—现有NB标准体系内核安全级设备相关的152材料标准预计可通过融合缩减为108项;—无损检测标准仅对检测方法和质量分级进行规定,具体验收准则在材料和焊接标准中予以规定。

三、核岛机械设备标准融合工作展望

目前各大都有自己的核岛机械设备设计、焊接、无损检测单位,从事核岛机械设备制造和材料生产的单位也有数十家。统一核岛机械设备标准必然影响使用习惯和利益,技术问题可能演化为协调和决策问题。同时, 由于部分单位仍习惯于使用国外标准,对参与编制我国自主、统一的核岛机械设备标准的动力不足,统一核岛机械设备标准工作需要国家能源局在行业管理中和国家核安全局在审评中的更大支持。

1、加强组织领导。统一我国核岛机械设备标准利在千秋,但相关单位短期内必然经受阵痛,需要有关政府部门和行业凝聚共识、坚定信心,并加强组织和协调,引导各大核电集团形成统一我国核岛机械设备标准的合力, 引导和督促相关单位将本项工作重点部署、重点安排。

2、加强国际合作。与MDEP/CSWG 融合委员会和CORDEL/MCSTF的合作,紧密跟踪国外研究动态,共享双方研究成果,尝试分工合作, 获取后者对我国的研究成果的认可或有益反馈。

3、统筹研究资源。统筹协调核岛机械设备标准技术路线统一专项工作和“中国先进核电标准体系研究” 课题的相关研究工作,合理利用有限的经费和人力,可协调推动后者在則者的基础上,针对需要进一步研究解决的技术问题进行深人研究。

4、技术,做好核岛机械设备标准的顶层策划。在标准的适用范围方面, 宜结合我国核电技术多样化发展的特点,借鉴ASME规范,充分考虑对压水堆以外的核电技术的适用性;在标准体系设计方面,考虑到核电的特殊性和我国核电标准管理特点,宜借鉴RCC-M规范的自成体系制定核岛机械设备专用标准;对于相关技术要求或参数的选择, 坚持在不过分牺牲经济性的前提下适当从严的原则;对于统一需要巨大投入的设备用材料,可充分利用现有的材料标准,为设计者和制造商提供不同的选择,同时充分挖掘和收集国内核电材料的工程和实验数据,在分析整理的基础上提出下一步系统性的实验和科研课题。

开展标准融合,是核岛机械设备互联互通的基础。我国目前在建核电规模已居世界第一,在运核电规模居世界第三,我国核电正处于向强国迈进的重要时期适时统一我国现有核岛机械设备标准,有助于提升我国核岛机械设备的竞争力, 提升核电的安全性和经济,实现核电强国梦和核电可持续发展。

参考文献:

[1] 张金城. 浅谈核电二期工程系统和设备分级[J]. 核工程研究与设计,2016 (14): 8- 12.

[2] 孙永滨,吴中旺,核岛机械设备标准融合工作安全功能与设备分级[J]. 核科学与工程,2017(6): 15.

[3] 徐及明. 对中国实验快堆某些系统和设备核安全分级的探讨[J]. 核科学与工程,2016(4): 39.

论文作者:刘虹泽

论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期

论文发表时间:2019/9/29

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