戚繼賀，徐 速，張鵬華

（遼寧紅沿河核電有限公司，遼寧瓦房店 116319）

0 引言

安全閥是防止系統(tǒng)及壓力容器超壓的重要保護(hù)設(shè)備，為確保安全閥可靠動(dòng)作，核電廠需要周期性對(duì)安全閥進(jìn)行校驗(yàn)。核電廠系統(tǒng)復(fù)雜，所涉及到的安全閥數(shù)量多、種類雜。之前核電廠主要是按照國(guó)標(biāo)中對(duì)安全閥的相關(guān)要求制定的檢修周期，但是每輪安全閥檢修數(shù)量繁多，而且安全閥頻繁校驗(yàn)起跳容易造成安全閥整定不合格，導(dǎo)致需要對(duì)閥門解體檢修，對(duì)大修的人力統(tǒng)籌以及檢修成本形成極大壓力。

為了減少機(jī)組的檢修成本，決定優(yōu)化電廠的安全閥預(yù)檢項(xiàng)目，以期在保證機(jī)組和系統(tǒng)安全的情況下延長(zhǎng)安全閥的檢修周期。本文以核電廠SIT 系統(tǒng)（汽水取樣系統(tǒng)）為例，介紹安全閥整定周期的變更原則。

1 安全閥檢修周期優(yōu)化可行性分析

在機(jī)組運(yùn)行前制定的檢修大綱中，所有SRI（給水化學(xué)取樣系統(tǒng)）安全閥整定周期均為1C（即一輪大修，共有12 月和18 月兩種，如無(wú)特別說(shuō)明下文中1C 僅指18 個(gè)月），統(tǒng)計(jì)4 臺(tái)機(jī)組SIT 共有安全閥293 臺(tái)。

1.1 系統(tǒng)優(yōu)化可行性分析

SIT 系統(tǒng)共分4 個(gè)部分，分別為一級(jí)冷卻系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)、在線分析系統(tǒng)、就地取樣系統(tǒng)。SIT 系統(tǒng)的功能是在被取樣的管道開(kāi)孔，引出取樣管線，樣水首先由設(shè)在汽機(jī)房的一級(jí)冷卻器冷卻至405，然后再由設(shè)在水汽取樣間的二級(jí)冷卻器冷卻至251。冷卻水系統(tǒng)為閉式循環(huán)系統(tǒng)，冷凍水來(lái)自SIT 系統(tǒng)的冷凍裝置，冷凍裝置的壓縮機(jī)冷卻介質(zhì)為常規(guī)島閉式冷卻水。

經(jīng)過(guò)兩級(jí)冷卻后，樣水被送到化學(xué)分析儀表。管道上設(shè)有在線溫度檢測(cè)傳感器。以保證樣水溫度不會(huì)過(guò)高而影響儀表的正常使用。大多數(shù)取樣管線上設(shè)置有相應(yīng)的安全閥。

從功能來(lái)看，化學(xué)取樣系統(tǒng)不參與核電廠的汽水循環(huán)，其部分功能的失效不會(huì)直接導(dǎo)致跳機(jī)跳堆及降功率等情況。當(dāng)連續(xù)取樣系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，仍然可以通過(guò)人工取樣、在化驗(yàn)室進(jìn)行分析，獲得給水系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)。根據(jù)系統(tǒng)手冊(cè)相關(guān)說(shuō)明，此SIT系統(tǒng)無(wú)需執(zhí)行相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)。

從優(yōu)化效益來(lái)看，化學(xué)取樣系統(tǒng)涉及常規(guī)島各個(gè)主要系統(tǒng)的介質(zhì)取樣，管道、閥門數(shù)量龐大，且4 臺(tái)機(jī)組共有安全閥293臺(tái)，系統(tǒng)優(yōu)化能夠減少大量的檢修工作。

1.2 相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)檢修優(yōu)化的影響

對(duì)安全閥整定周期進(jìn)行調(diào)整時(shí)，首先要考慮調(diào)整是否違反相關(guān)法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求以及與廠家上游文件是否沖突。根據(jù)SIT 系統(tǒng)安全閥運(yùn)行維修手冊(cè)和相關(guān)規(guī)定，安全閥執(zhí)行的國(guó)標(biāo)有GB/T 12243—2005《彈簧直接荷載式安全閥》、GB/T 12241—2005《安全閥一般要求》和GB/T 12242—2005《安全閥性能試驗(yàn)方法》。對(duì)上述國(guó)標(biāo)進(jìn)行核查，并沒(méi)有關(guān)于安全閥校驗(yàn)周期的要求。所以安全閥校驗(yàn)周期的變更不違反相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)核實(shí)，對(duì)安全閥校驗(yàn)周期有要求的規(guī)程主要是《特種設(shè)備監(jiān)察條例》的《壓力容器監(jiān)察規(guī)程》和《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》。《壓力容器監(jiān)察規(guī)程》中第154 條要求，“安全閥一般每年至少校驗(yàn)一次，拆卸進(jìn)行校驗(yàn)有困難時(shí)應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)”。但根據(jù)《壓力容器監(jiān)察規(guī)程》中關(guān)于壓力容器的相關(guān)定義，同時(shí)具備以下條件才適用相關(guān)規(guī)程：最高工作壓力大于0.1 MPa；內(nèi)直徑大于0.15 mm 且容積大于等于0.25 m3；盛裝介質(zhì)為氣體液化氣體或最高溫度不小于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體。

根據(jù)SIT 系統(tǒng)的相關(guān)特性，不屬于《壓力容器監(jiān)察規(guī)程》的相關(guān)適用范圍，因此SIT 系統(tǒng)可根據(jù)閥門特性和現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行周期的優(yōu)化。

1.3 安全閥特性及功能對(duì)檢修優(yōu)化的影響

SIT 系統(tǒng)安全閥共有兩種形式：一種為常規(guī)彈簧式安全閥，進(jìn)出口均采用螺紋同管道進(jìn)行連接；一種是泄壓閥，SIT 現(xiàn)場(chǎng)安全閥所在介質(zhì)溫度為25和50兩種，起跳壓力分為7 bar（0.70 MPa）和3.5 bar（0.35 MPa），屬于低壓常溫閥門（圖1）。

圖1 閥門的結(jié)構(gòu)

安全閥常見(jiàn)的故障模式是定值漂移、內(nèi)漏，定值上漂存在系統(tǒng)超壓損壞設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)，而定值下漂會(huì)造成介質(zhì)浪費(fèi)。完全包含的O形密封件可調(diào)彈簧調(diào)節(jié)螺絲設(shè)定開(kāi)啟壓力鎖緊螺絲保持設(shè)定。

將SIT 系統(tǒng)的相關(guān)安全閥按照閥門本身特性以及在系統(tǒng)中所需要執(zhí)行的功能進(jìn)行分類，根據(jù)相關(guān)分類情況進(jìn)行進(jìn)一步分析，主要分析以下內(nèi)容：安全閥發(fā)生故障后對(duì)設(shè)備本身和系統(tǒng)造成的影響；故障發(fā)生后相關(guān)閥門是否可以進(jìn)行隔離檢修；根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)反饋，相關(guān)閥門的故障率、故障模式。

（1）保護(hù)冷卻水相關(guān)冷卻器的安全閥。多個(gè)安全閥共同屬于同一個(gè)母管，每條取樣管線冷卻水側(cè)均有一個(gè)安全閥，安全閥的定值均相同，同一機(jī)架不同取樣管線距離較近壓力相近，因此若系統(tǒng)超壓只要有一個(gè)安全閥正常開(kāi)啟即可。部分冷卻水安全閥故障會(huì)造成冷卻水的浪費(fèi)，影響冷卻效果，嚴(yán)重時(shí)樣水溫度高自動(dòng)關(guān)閉樣水電磁閥。核實(shí)在發(fā)生故障情況下此類安全閥均可隔離進(jìn)行檢修，即使故障時(shí)間較長(zhǎng)，也可使用人工取樣來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。因此，延長(zhǎng)此類安全閥檢修周期，其故障后果是可以接受的。

（2）保護(hù)冷凍水相關(guān)冷卻器安全閥。同冷卻水安全閥類似，多個(gè)安全閥共同屬于同一個(gè)母管。因此，如果系統(tǒng)超壓只要有一個(gè)安全閥正常開(kāi)啟即可。如果有一臺(tái)安全閥發(fā)生定值下漂故障，可以在線調(diào)整故障安全閥，保證故障安全閥關(guān)閉即可，其安全功能可由其他同母管安全閥執(zhí)行（也可隔離檢修）。所以，安全閥故障后果可接受。

（3）保護(hù)取樣管線的安全閥。此類安全閥故障可隔離維修，取樣可以由人工臨時(shí)代替。

SIT 系統(tǒng)的安全閥自從電廠運(yùn)行5 年以來(lái)，總共校驗(yàn)次數(shù)已將近3000 次。在此類安全閥校驗(yàn)過(guò)程中，除首次預(yù)防性閥門整定檢查有部分閥門偏離整定壓力較多（偏差10%以上的閥門占整定閥門的20%以上，均為超壓起跳）。在后續(xù)歷次整定過(guò)程中起跳未出現(xiàn)過(guò)整定壓力大幅偏離限值情況?，F(xiàn)場(chǎng)抽查600 臺(tái)安全閥校驗(yàn)記錄發(fā)現(xiàn)（非首輪整定檢查），偏出整定值10%的閥門僅發(fā)現(xiàn)4 臺(tái)且均為超壓起跳，整體偏差數(shù)量不到校驗(yàn)總數(shù)的1%。根據(jù)歷年來(lái)的檢修情況，較少出現(xiàn)內(nèi)漏情況，較多校驗(yàn)不合格為密封性不合格且可通過(guò)巡檢發(fā)現(xiàn)處理，沒(méi)有影響到系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

因此，從安全閥特性及在系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的功能以及歷史經(jīng)驗(yàn)反饋來(lái)看，對(duì)檢修周期優(yōu)化是可行的。

2 周期確認(rèn)的合理性分析

在安全閥原本的校驗(yàn)過(guò)程中，一部分冷卻水側(cè)安全閥按照日常預(yù)防性檢修模式進(jìn)行檢修，另一部分是在大修期間進(jìn)行檢修維護(hù)。兩者之間主要的區(qū)別是，大修期間需檢修隔離的安全閥相對(duì)需要大范圍進(jìn)行隔離，在大修期間執(zhí)行檢修作業(yè)能減少隔離所需工作量。

優(yōu)化前日常檢修校驗(yàn)周期為52 周，大修周期為1C。周期優(yōu)化首先遵循一致性原則，即盡量保證所有閥門檢修周期保持一致，其次遵循保守性原則，即大規(guī)模變更檢修周期盡量不一次性延長(zhǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，用以觀察變更后相關(guān)情況?；诎踩y現(xiàn)有最長(zhǎng)預(yù)防性校驗(yàn)檢修周期為18 個(gè)月，即在1 輪換料大修。延長(zhǎng)最短周期應(yīng)為2C，即36 個(gè)月檢修一次（表1）。

3 總結(jié)

通過(guò)對(duì)系統(tǒng)、行業(yè)法規(guī)、設(shè)備特性等方面的分析，對(duì)SIT 系統(tǒng)進(jìn)行了周期優(yōu)化。截至目前，優(yōu)化工作已完成一年多，結(jié)合近幾年對(duì)閥門力矩校驗(yàn)及潤(rùn)滑、隔膜閥更換隔膜、閘閥及逆止閥解體維修等檢修大綱進(jìn)行的優(yōu)化，大幅減少了檢修人員的工作量，使他們有更多時(shí)間和精力投入到與機(jī)組安全相關(guān)的重要工作。

從近期電廠大綱優(yōu)化工作來(lái)看，原有預(yù)防性檢修周期的確認(rèn)更多的是參考電廠的檢修周期制定方案以及上游文件的要求，未進(jìn)行詳細(xì)的風(fēng)險(xiǎn)分析及評(píng)估工作。檢修大綱和檢修周期的制定更是增加容易、減少難，導(dǎo)致檢修項(xiàng)目越來(lái)越多，檢修成本急劇增加，但是設(shè)備的穩(wěn)定性沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的改變，甚至還出現(xiàn)了很多降質(zhì)情況。

表1 優(yōu)化后檢修周期