，

(中核國電漳州能源有限公司，福建 漳州 363300)

按照國家核安全法規(guī)要求，在核電站投入運行開始之前，核電站應(yīng)對設(shè)備、管道進(jìn)行役前檢查，以采集初始狀態(tài)下的檢測數(shù)據(jù)；役前檢查不僅可以保證設(shè)備的完整性，還可以作為運行階段在役檢查結(jié)果的比較依據(jù)。

核電站在保證核級設(shè)備安全的同時，也要兼顧核電建造的經(jīng)濟(jì)性，希望盡量縮短建造工期，較少建造投資；因此，核電站在調(diào)試過程中需要合理安排役前檢查實施時機(jī)，盡量避免役前檢查影響調(diào)試主線工期，減小役前檢查實施及檢查出的缺陷修復(fù)給調(diào)試主線帶來的壓力。由于核電站建造習(xí)慣和核安全監(jiān)管部門的保守監(jiān)管，一般將核級設(shè)備役前檢查放在系統(tǒng)水壓試驗之后實施，這樣往往會給電站系統(tǒng)調(diào)試工期帶來壓力。為了緩解役前檢查給核電站調(diào)試帶來的壓力，可從法規(guī)規(guī)范、工程技術(shù)、工程實踐等方面進(jìn)行分析，合理安排役前檢查實施時機(jī)。

本文主要以M310壓水堆核電機(jī)組為分析對象，對核電站役前檢查實施時機(jī)進(jìn)行分析與討論。

1 法規(guī)范簡介

我國核電站役前檢查導(dǎo)則文件為HAD 103-07《核電廠在役檢查》，HAD 103-07只對核電站役前檢查工作提出原則性要求；而依據(jù)具體的核電站建造規(guī)范，核電站采用不同的役前檢查規(guī)范，用來指導(dǎo)核電站役前檢查的實施。根據(jù)我國核電的發(fā)展歷史，核電的發(fā)展主要依靠引進(jìn)、吸收消化的發(fā)展戰(zhàn)略，我國主要的核電站建造規(guī)范大體可分為法國RCC系列和美國ASME系列，具體為法國核設(shè)備在役檢查規(guī)范RSEM和ASME Ⅺ卷來指導(dǎo)役前檢查實施，兩種規(guī)范對于分別對役前檢查的實施時機(jī)做出了規(guī)定。

RSEM規(guī)范規(guī)定：設(shè)備服役前進(jìn)行的伴隨首次法定水壓試驗的完整性檢查叫首次完整性檢查被稱為役前檢查，役前檢查應(yīng)至少包括全部在役檢查要求的各項檢驗。

ASME Ⅺ IWA-4000規(guī)定：由于修理或更換活動或安裝導(dǎo)致役前檢查受到影響時，在系統(tǒng)重新恢復(fù)使用前應(yīng)進(jìn)行役前檢查，在IWA-4540要求的壓力試驗之前或其后進(jìn)行。

從以上RSEM與ASME規(guī)范可以看出，役前檢查規(guī)范并沒有對系統(tǒng)壓力試驗與役前檢查做出明確規(guī)定。

2 實施時機(jī)技術(shù)探討

核電站水壓試驗的目的是驗證系統(tǒng)設(shè)備的密封性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。系統(tǒng)水壓試驗作為壓力強(qiáng)度驗證的一種試驗方法和檢查技術(shù)，使用規(guī)定的試驗壓力來檢驗設(shè)備的設(shè)計強(qiáng)度。水壓試驗可以通過一些作用機(jī)理使設(shè)備性能得到改善，如釋放應(yīng)力；但設(shè)備殘余應(yīng)力與試驗壓力的疊加會導(dǎo)致材料的局部開裂，對于脆性材料也存在一定失穩(wěn)斷裂的風(fēng)險，也會促進(jìn)材料疲勞，產(chǎn)生微裂紋，過高的水壓試驗壓力也會導(dǎo)致材料硬化或應(yīng)變時效。ASME-Ⅲ卷核容器水壓試驗壓力為設(shè)計壓力的1.25倍，材料設(shè)計應(yīng)力強(qiáng)度值為規(guī)定抗拉強(qiáng)度的1/3；RSEM中規(guī)定核電廠首次系統(tǒng)水壓試驗壓力為設(shè)計壓力的1.33倍。

通常情況下，核級設(shè)備在制造出廠前都要經(jīng)過全面的無損探傷和經(jīng)受一次水壓試驗。在制造階段的設(shè)備單體水壓試驗與核電站冷態(tài)功能試驗期間的系統(tǒng)水壓試驗相比，在水壓試驗壓力、保溫時間、保溫溫度上都可能存在差異，這些差異帶來調(diào)試期間設(shè)備結(jié)構(gòu)完整性的不確定性。

對于M310機(jī)組，一回路主設(shè)備運行的設(shè)計壓力為17.2 MPa，運行壓力為15.5 MPa，一回路設(shè)備工廠水壓試驗與一回路主系統(tǒng)首次水壓試驗的壓力、溫度比較如表1。

表1 工廠水壓試驗與一回路系統(tǒng)水壓試驗比較表

通過對比可知，一回路設(shè)備的工廠水壓試驗大于系統(tǒng)水壓試驗壓力；一回路主系統(tǒng)首次水壓試驗溫度一般在60 ℃左右，設(shè)備工廠水壓試驗壓力可以達(dá)到系統(tǒng)水壓試驗的驗證目的。而對于設(shè)備現(xiàn)場安裝焊縫的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度由系統(tǒng)水壓試驗驗證，水壓試驗后需要對設(shè)備完整性進(jìn)行檢查，對現(xiàn)場焊接接頭實施役前檢查。

通過以上分析，可以認(rèn)為在工廠水壓試驗之后即可依據(jù)在役檢查大綱對役前檢查中的工廠焊接接頭實施前檢查，通過工廠水壓試驗和役前檢查無損檢驗實施能夠有效保證設(shè)備的結(jié)構(gòu)完整性。

3 檢查優(yōu)化方案

核電站首次裝料前必須完成較多的設(shè)備役前檢查項目，主要集中在一回路主設(shè)備。一回路主設(shè)備役前檢查被檢查對象分為兩大類，一類是設(shè)備出廠前已完成焊接的工廠焊縫，這類焊接接頭已經(jīng)承受過工廠水壓試驗，這類工廠焊縫主要包括反應(yīng)堆壓力容器筒體焊縫和接管焊縫、主管道連接焊縫、蒸汽發(fā)生器筒體焊縫和接管焊縫、穩(wěn)壓器筒體焊縫和接管焊縫、反應(yīng)堆冷卻劑輔助系統(tǒng)管道連接焊縫等，其中檢查實施時間最長的是反應(yīng)堆壓力容器筒體焊縫和接管焊縫，筒體焊縫包括筒體堆焊層、筒體連接焊縫的檢查，每道筒體焊縫檢查需要耗時近一天時間；另一類是主設(shè)備與管道的連接焊縫，這類焊縫是在工程現(xiàn)場焊接，焊接完成后與一回路主系統(tǒng)同時打壓，這類焊縫包括主管道與反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、主泵、穩(wěn)壓器波動管的連接焊縫等。

由于役前檢查規(guī)范對于役前檢查與水壓試驗之間的關(guān)系未做明確規(guī)定，核島主設(shè)備工廠水壓試驗壓力均高于調(diào)試期間的系統(tǒng)水壓試驗壓力，可以認(rèn)為系統(tǒng)水壓試驗對于設(shè)備結(jié)構(gòu)完整性影響不大，工廠焊接部分的役前檢查項目可以提前到系統(tǒng)水壓試驗之前進(jìn)行。通過此檢驗時機(jī)的調(diào)整，可以緊前開展役前檢查，緩解調(diào)試壓力，縮短調(diào)試工期。

國內(nèi)方家山核電站就役前檢查與水壓試驗之間關(guān)系做了有益的嘗試，方家山核電將M301同類電站水壓試驗后的部分役前檢查項目調(diào)整至水壓試驗之間實施，這部分項目為承受過工廠水壓試驗的役前檢查項目；對于未承受過工廠水壓試驗檢查項目和現(xiàn)場安裝的受檢焊縫，仍然安排在一回路系統(tǒng)水壓試驗之后進(jìn)行。方家山核電站在系統(tǒng)水壓試驗后，對水壓試驗前的役前檢查結(jié)果進(jìn)行驗證性檢驗，經(jīng)過檢驗未發(fā)現(xiàn)檢查結(jié)果有異常。方家山核電站的此次調(diào)整得到國家核安全局的監(jiān)管和監(jiān)督，役前檢查工期得到大大縮短。

4 分析與討論

通過對核安全法規(guī)規(guī)范的透徹分析，從規(guī)范上理清役前檢查與系統(tǒng)水壓試驗之間關(guān)系，在役檢查規(guī)范未對役前檢查與系統(tǒng)水壓試驗的先后關(guān)系做明確說明；在工廠水壓試驗壓力高于一回路水壓試驗壓力的情況下，認(rèn)為工廠水壓試驗已經(jīng)保守地保證了設(shè)備結(jié)構(gòu)的完整性；因此，對于工廠承受過水壓試驗的檢查項目，役前檢查可以調(diào)整至系統(tǒng)水壓試驗之前進(jìn)行實施。方家山核電站役前檢查實施有效證明了將工廠焊縫放在系統(tǒng)水壓試驗之前實施是可以行的。

核電站役前檢查的實施可進(jìn)一步往前延伸至工廠制造階段，為役前檢查的實施創(chuàng)造更為寬廣的時間窗口，需要進(jìn)一步論證在工廠制造階段實施役前檢查的可行性，解決在工廠制造階段實施役前檢查需要解決核安全部門的現(xiàn)場實施監(jiān)督、現(xiàn)場實施條件的具備、核級設(shè)備運輸過程的保養(yǎng)、現(xiàn)場焊接帶來系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化的影響等問題。