王詩林

福建福清核電有限公司 福建福清 350318

堆芯測量系統(tǒng)三大功能是提供核反應(yīng)堆堆芯中子注量率分布、燃料組件出口反應(yīng)堆冷卻劑溫度和反應(yīng)堆壓力容器水位測量數(shù)據(jù)。本文對指套管滴漏缺陷進(jìn)行原因分析，對本次事件發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)反饋總結(jié)，以作同行電廠參考。

1 堆芯測量系統(tǒng)指套管滴漏事件概述與原因分析

2017年12 月15 日，福清核電301大修一回路水壓試驗(yàn)期間，一回路壓力升至70bar平臺檢查發(fā)現(xiàn)2號指套管上游螺母組件輕微滴漏40分鐘/滴，在線核實(shí)力矩值60N＊m，以1N＊m力矩值從60N＊m逐步增加至65N＊m，至100bar平臺滴漏速度減緩，至154bar平臺滴漏停止，上游螺母處保持一個水滴未滴下，擦干后至172bar平臺、206bar平臺均未發(fā)現(xiàn)滴漏擴(kuò)大，對泄露探測器位置進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有水兩滴，擦干后繼續(xù)觀察泄露探測器以及上游螺母位置，直至水壓試驗(yàn)結(jié)束未發(fā)現(xiàn)再有泄漏情況出現(xiàn)。

1.1 指套管密封組件結(jié)構(gòu)以及滴漏分析

M310機(jī)組堆芯測量系統(tǒng)（RIC）整套設(shè)備由法國AREVA公司設(shè)計供貨，指套管密封組件屬與核二級承壓設(shè)備，指套管插入堆芯后，密封組件起到防止壓力容器內(nèi)高溫高壓冷卻劑進(jìn)入指套管外的密封作用，密封組件的失效會導(dǎo)致冷卻劑泄漏到反應(yīng)堆廠房指套管房間內(nèi)[1]。

1.2 指套管密封組件結(jié)構(gòu)

指套管密封組件上游密封副由兩道密封組成，分別為內(nèi)側(cè)的半環(huán)+雙錐墊片+O圈+刮環(huán)+雙錐墊片+半環(huán)和外側(cè)的兩組靜環(huán)+O圈。指套管與密封副配合面涂有約6.5m長的PTEF耐磨涂層，防止指套管抽插工作時對指套管組件和密封副的磨損。內(nèi)側(cè)密封副通過上游螺母擰緊（擰緊力矩要求60±5N.m）后提供的壓緊力進(jìn)行密封，外側(cè)密封副由靜環(huán)+O圈的徑向彈性形變提供密封（防止從內(nèi)側(cè)密封泄漏出的介質(zhì)外漏至廠房中，僅能防止低壓力的泄漏）。上部兩道密封全部失效才可能造成本次泄漏缺陷，如下圖所示。

密封組件至壓力容器底部的長度約8m。長大修水壓試驗(yàn)工況，要求指套管抽出6.5m；短大修工況時，要求指套管抽出4.5m。兩個工況下指套管拔出的部分均不會在壓力容器內(nèi)部受介質(zhì)沖刷磨損。

1.3 外側(cè)密封檢查情況

2017年12 月22 日，對外側(cè)密封檢查進(jìn)行了檢查。由于水壓試驗(yàn)期間對上游螺母進(jìn)行了復(fù)緊操作，無法檢驗(yàn)泄漏前力矩。松開防頂出裝置，擰松上游螺母、中間螺母，對外側(cè)靜環(huán)+O型圈進(jìn)行檢查，2道O型圈均未發(fā)現(xiàn)損壞，表面完整[2]。

中間螺母內(nèi)部和指套管外表面發(fā)現(xiàn)部分黃褐色雜質(zhì)，雜質(zhì)質(zhì)地柔軟，不可能在指套管抽拔期間從密封組件上游帶出，應(yīng)為安裝期間遺留在中間螺母的雜質(zhì)。本次檢查后對上述雜質(zhì)進(jìn)行了清理。由指套管結(jié)構(gòu)可知，指套管尾部涂有6.5m長的耐磨涂層，同時水壓試驗(yàn)工況下需抽出6.5m，考慮制造中對指套管的切割偏差和指套管拔出的偏差，同時指套管拔出后，與密封組件上游密封副配合的指套管外表面已無PTFE涂層，拔出時可能會對指套管外表面或者密封組件造成損傷。

1.4 正常運(yùn)行工況和短大修工況下的分析

正常運(yùn)行工況和短大修工況下指套管與密封組件配合面均有PTFE涂層，可實(shí)現(xiàn)密封功能。且在水壓試驗(yàn)期間，增大至最大力矩65N.m時，154bar、172bar、206bar均未發(fā)現(xiàn)滴漏擴(kuò)大，已驗(yàn)證了正常運(yùn)行工況下（154bar），可實(shí)現(xiàn)密封組件密封功能[3]。

2 評價結(jié)論

（1）本次指套管密封組件泄漏可能原因?yàn)橹柑坠軣o耐磨涂層段抽出時有損傷，與密封組件配合不良。

（2）增大上游螺母力矩（最大65N.m）可避免繼續(xù)泄漏。

（3）水壓試驗(yàn)154bar、172bar、206bar未發(fā)現(xiàn)泄漏可證明正常運(yùn)行工況下密封組件密封功能是有效的。

根據(jù)上述結(jié)論，本次指套管密封組件泄漏不進(jìn)行其他處理，仍按60N.m力矩值回裝上游螺母，24小時后進(jìn)行力矩復(fù)緊，機(jī)組上行期間未發(fā)生泄漏，功率運(yùn)行期間泄漏探測器未報警，經(jīng)過一個燃料循環(huán)后，在302大修第一時間對其進(jìn)行外觀檢查，未發(fā)現(xiàn)有硼結(jié)晶。保守決策，利用冰塞手段，將上下游螺母以及內(nèi)部密封組件拆除、檢查、更換。

3 結(jié)語

核電廠運(yùn)行期間，堆芯測量系統(tǒng)溫度測量功能不直接承擔(dān)安全功能，但是，在事故工況下系統(tǒng)將連續(xù)進(jìn)行溫度測量和過冷裕度計算，能夠提供足夠信息，保證運(yùn)行人員了解堆芯溫度和過冷裕度的變化趨勢，失去溫度檢測等檢測數(shù)據(jù)可能導(dǎo)致操縱員失去對機(jī)組狀態(tài)的了解是非常嚴(yán)重的問題，嚴(yán)重影響機(jī)組正常功率運(yùn)行，本文通過對本次缺陷進(jìn)行分析、總結(jié)，形成經(jīng)驗(yàn)反饋，供其他電廠進(jìn)行參考，達(dá)到經(jīng)驗(yàn)交流的目的，對保證核電機(jī)組安全運(yùn)行有著深遠(yuǎn)的意義，對保障核安全有著積極作用。