楊 成，邵 凱，寧方卯，肖開華

（1.蘇州熱工研究院有限公司，深圳 518000；2.臺山核電合營有限公司，臺山 529200）

核電站在役檢查是基于保證功能和安全的需要，采用無損檢測方法，對核電站整個壽期內(nèi)的核承壓設(shè)備進行周期性檢驗的預(yù)防性維修活動。為確保核電站在役檢查無損檢測技術(shù)的可靠性、準(zhǔn)確性、可跟蹤性、經(jīng)濟性，需對應(yīng)用于核承壓設(shè)備上的無損檢測技術(shù)進行能力驗證。

核電站在役檢查無損檢測能力驗證是指通過各種能提供可靠證據(jù)的方法（如技術(shù)論證和實操考試），對由檢測人員、檢測設(shè)備及檢測程序構(gòu)成的檢測系統(tǒng)，進行系統(tǒng)性的能力驗證，以證明檢測系統(tǒng)能夠滿足實際檢測條件下的技術(shù)規(guī)范要求。因此，無損檢測能力驗證是一套涉及到人、設(shè)備、程序的完整體系。當(dāng)前，較為成熟的應(yīng)用于核電站無損檢測能力驗證體系的主要有［1］：以美國ASME 規(guī)范為基準(zhǔn)的PDI 能力驗證體系和由歐洲各國核電站運營商聯(lián)合成立的“歐洲檢驗和能力驗證聯(lián)盟”（ENIQ）發(fā)布的能力驗證體系。而在我國，目前尚未形成一套自主的能力驗證體系，主要還是在核安全當(dāng)局的監(jiān)管下基于上述兩種能力驗證體系，按照ASME 或RSE－M 規(guī)范開展相關(guān)工作。

筆者試圖通過對上述兩種能力驗證體系的深入解析，結(jié)合目前國內(nèi)核電站能力驗證體系的實踐過程，初步提出個人對在役檢查能力驗證體系的一些探索。

1 ASME能力驗證體系

ASME能力驗證體系嚴格來講并不系統(tǒng)、全面，其能力驗證體系更多的是從具體的檢查方法角度來闡述，通過具體的有代表性的例子來闡述能力驗證，與下面介紹的ENIQ 能力驗證體系對比來看，在驗證通用原則、方法、過程方面，都不是非常詳細，并且無能力驗證常用的技術(shù)論證方法的相關(guān)規(guī)定。

ASME能力驗證體系的內(nèi)容在ASME XI卷中《核電廠部件在役檢查規(guī)則》進行了規(guī)定［2］，以超聲檢查的能力驗證為例說明了無損檢查能力驗證的實踐過程。具體實施由美國電力研究院無損檢測中心組織執(zhí)行。根據(jù)ASME超聲檢查的能力驗證內(nèi)容，筆者對ASME驗證體系內(nèi)容進行了總結(jié)，即從檢測規(guī)程、人員考核、鑒定試驗三個方面進行概述。

1.1 檢測規(guī)程

ASME要求在檢測規(guī)程中必須明確要進行驗證的部件的基本參數(shù)，如厚度、直徑、產(chǎn)品屬性等，規(guī)定影響檢測驗證的設(shè)備方面的基本要素，如探頭、超聲探傷和定量的校準(zhǔn)方法等，并規(guī)定缺陷驗收準(zhǔn)則等。

1.2 人員考核

ASME XI卷中對人員考核有嚴格的體系要求，并分三大類進行具體的闡述，即目視檢查、表面性檢查、體積性檢查。從人員考核內(nèi)容、培訓(xùn)機構(gòu)、證書頒發(fā)方面分別進行了規(guī)定，并單獨提出了核電站蒸汽發(fā)生器進行渦流檢測工作人員的考核要求，在其附錄中又對超聲檢測人員具體考核要求進行了規(guī)定。

1.3 鑒定試驗

ASME中要求需進行鑒定試驗的項目為超聲檢查，對其它檢驗方法的鑒定試驗要求暫未規(guī)定。從試驗試塊、缺陷定量加工、檢測規(guī)程基本要素、重新鑒定試驗要求、基本要素容限、驗收準(zhǔn)則等進行了規(guī)定，為超聲檢查的能力驗證提供了較好的原則性指導(dǎo)。

2 ENIQ能力驗證體系

與ASME能力驗證體系相比，ENIQ 的內(nèi)容更為具體、詳細、系統(tǒng)化，適用范圍更為廣泛，歐洲各國在ENIQ 能力驗證體系指導(dǎo)下，逐步建立了自己的能力驗證體系。作者將從以下幾個方面分別闡述ENIQ 能力驗證體系內(nèi)容。

2.1 ENIQ 能力驗證體系的產(chǎn)生

1992年，歐洲各國核電運行商，聯(lián)合核電站制造商、工程公司、服務(wù)承包商和研發(fā)機構(gòu)等，成立了“歐洲檢驗和能力驗證聯(lián)盟”（ENIQ），其目的在于為歐洲各國核電站無損檢查能力驗證和風(fēng)險指引型在役檢查（RI－ISI）提供系統(tǒng)性的指導(dǎo)，最終提高無損檢測技術(shù)的可靠性，保證歐洲各國核電站的運行安全。

ENIQ 有兩個工作組，其中之一為能力驗證工作組（TGQ），主要負責(zé)處理能力驗證問題；另外一個為風(fēng)險指引工作組（TGR），主要處理風(fēng)險指引型在役檢查問題。在能力驗證方面，TGQ 主要目的是在歐洲層面上協(xié)調(diào)和管理專業(yè)技術(shù)和資源，針對核級部件形成一套用于評估和驗證在役檢查無損檢測技術(shù)和程序的框架，并在后續(xù)出版了《無損檢測能力驗證歐洲方法論》（EQMD）。該無方法論為無損檢測能力驗證提供了原則性的指導(dǎo)，至今該方法論文件已發(fā)布了三版，在整個歐洲已被廣泛應(yīng)用，并且獲得了相當(dāng)多的來自實際應(yīng)用的經(jīng)驗反饋［3］。

2.2 ENIQ 能力驗證體系的驗證原則

2.2.1 ENIQ 能力驗證一般原則

ENIQ 能力驗證體系中規(guī)定了一般原則，即能力驗證活動兩個基本活動。

技術(shù)論證：定義為涉及對證明檢查有效性的所有證據(jù)進行匯總，包括：先前的檢查應(yīng)用經(jīng)驗、實驗研究、數(shù)學(xué)模型和物理論證等。詳細規(guī)定了技術(shù)論證的組成；各影響要素的篩選、處理原則；先前經(jīng)驗反饋、數(shù)學(xué)模型使用原則等。

實操考試（盲測試驗和明測試驗）：定義為在簡化的或具有代表性的類似于待檢部件的試驗試件上進行。詳細規(guī)定了盲測試驗和明測試驗用途，對缺陷的選取、類別進行了原則性的規(guī)定。

2.2.2 ENIQ 能力驗證方法

ENIQ 能力驗證體系中對能力驗證方法基本原則進行了規(guī)定［3］，從三個方面進行闡述，即：

（1）能力驗證級別

ENIQ 中根據(jù)下列要素對能力驗證級別進行了分類：核級部件的安全重要性；確保部件結(jié)構(gòu)完整性檢查的作用；能力驗證的成本與負擔(dān)；與檢查或檢查結(jié)果的應(yīng)用相關(guān)的任何不確定或未知因素。

待能力驗證級別確定后，即可決定采取何種能力驗證，即是否采用技術(shù)論證，明測或盲測試驗等。ENIQ 針對能力驗證級別的分類特別地編寫了一個推薦實踐文件，較為清晰地對能力驗證級別的確定提供了指導(dǎo)。

（2）設(shè)備／無損檢測程序的驗證

ENIQ 中提出了對于檢查設(shè)備／無損檢測程序的驗證采用技術(shù)論證或者明測試驗的方法，有時二者均采用。方法論中對設(shè)備的驗證提出了一方面要滿足適用的無損檢測規(guī)范要求，另一方面要對影響設(shè)備性能的關(guān)鍵要素進行篩選，并對關(guān)鍵要素相關(guān)影響進行驗證。對檢測程序的驗證方面也提出相應(yīng)的指導(dǎo)意見，也強調(diào)了對影響無損檢查程序的關(guān)鍵要素進行驗證的要求。

（3）人員驗證

ENIQ 對人員驗證方法提出了三條途徑：通過國家無損檢測人員資質(zhì)認證方案的證書；理論考試和／或明測試驗考試；盲測試驗測試，并且上述途徑可以組合使用。

2.3 ENIQ 能力驗證體系的實踐流程

在規(guī)定了ENIQ 能力驗證體系的驗證原則后，ENIQ 也提出了能力驗證的實踐流程，對能力驗證的重要步驟進行了規(guī)定：

（1）準(zhǔn)備能力驗證檔案：能力驗證檔案至少包含輸入信息、技術(shù)論證、驗證程序、驗證結(jié)果。

（2）輸入信息：輸入信息中至少包括無損檢測部件的詳細描述；待測缺陷的類型、大小、方向、位置和形態(tài)；缺陷的驗收標(biāo)準(zhǔn)；驗證級別；程序、設(shè)備和人員的要求。

（3）驗證程序（執(zhí)行驗證）：能力驗證機構(gòu)根據(jù)驗證程序執(zhí)行驗證，在驗證過程中必須根據(jù)輸入信息進行相關(guān)驗證活動，并與核電運營商保持溝通，隨時反饋驗證活動中發(fā)現(xiàn)的各種問題，并實時提供評估驗證結(jié)果。

（4）能力驗證結(jié)論：根據(jù)驗證過程中形成的所有數(shù)據(jù)和結(jié)果，核電運營商及監(jiān)管機構(gòu)得出能力驗證結(jié)論。

3 國內(nèi)核電站能力驗證實踐

目前我國在運的核電站有自主設(shè)計的秦山一期、二期工程，從法國引進的壓水堆二代技術(shù)的大亞灣核電站，以及自主研發(fā)的二代加核電站，如：嶺澳一期、二期工程、陽江核電站等，在建的三代核電站，分別為三門AP1000工程、臺山EPR 工程等。從已經(jīng)實施的能力驗證來看，采用的能力驗證主要依據(jù)為ASME與RSE－M1997中相關(guān)的要求。下面將簡單闡述這兩種能力驗證實踐。

3.1 以RSE－M 為基準(zhǔn)的能力驗證實踐

RSE－M 規(guī)范由法國AFCEN（法國核島機械設(shè)備設(shè)計和建造規(guī)則協(xié)會）出版，其中能力驗證內(nèi)容較為全面，主要對能力驗證相關(guān)的原則性要求進行規(guī)定。結(jié)合ENIQ 方法論來看，二者在總體思路與基本內(nèi)容上有較好的一致性，故國內(nèi)在引進法國壓水堆核電技術(shù)后，在役檢查無損檢測能力驗證自然就采用了RSE－M 規(guī)范的要求，同時考慮了ENIQ 方法論文件指導(dǎo)方法，特別是明測和盲測試驗相關(guān)的要求。RSE－M 規(guī)范清晰地規(guī)定了能力驗證分類，這個與ENIQ 的能力驗證級別具有一定的相似性，即從部件的安全重要性及缺陷發(fā)生的概率來進行分類，共分為三大類分別為［4］：

（1）常規(guī)驗證

常規(guī)驗證的目的是根據(jù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)狀況信息的認知，說明無損檢測技術(shù)和工藝的性能；適用于一些安全裕度較大的部件，而且從設(shè)計上考慮或以往運行狀況表明從沒有發(fā)生過缺陷的部件。

（2）綜合驗證

用相應(yīng)的在役檢查技術(shù)演示對設(shè)計預(yù)測缺陷的檢測、定位和定量能力，適用于根據(jù)從設(shè)計概率分析結(jié)果或國際經(jīng)驗反饋，被懷疑可能出現(xiàn)缺陷的部件。

（3）特殊驗證

提供各種證據(jù)證明對規(guī)定類型缺陷的檢測能力，定位和定性能力等適用于一些已經(jīng)確認產(chǎn)生過缺陷的部件。

已經(jīng)采用該規(guī)范完成能力驗證的為嶺澳核電站二期工程役前和在役檢查能力驗證，共進行了50項能力驗證項目，并全部順利通過，這是國內(nèi)首次自主組織進行的能力驗證。

在能力驗證流程中，仍然借鑒了ENIQ 體系中的要求，以其中的特殊驗證項目能力驗證流程圖為例展示能力驗證實施的過程步驟，如圖1所示。而對于常規(guī)驗證，無需進行明測及盲測試驗，直接采用檢查程序的技術(shù)論證即可完成能力驗證；對于綜合驗證采用技術(shù)論證及明測試驗來驗證設(shè)備性能、檢查程序即可。

應(yīng)用RSE－M 規(guī)范的臺山EPR 三代核電工程，也在開展役前與在役檢查能力驗證工作，由于EPR在設(shè)備設(shè)計上與嶺澳CPR1000存在較大的改變，其能力驗證除了一部分可以沿用嶺澳已經(jīng)驗證過的考核結(jié)果外，其它項目仍需要重新組織驗證；在新的驗證項目中，由于RSE－M 本身在能力驗證過程中無詳細的考核要求，因此臺山EPR 無損檢測能力驗證參考了EDF（法國電力公司）旗下的壓水堆核電站能力驗證相關(guān)的考核要求，同時也借鑒了芬蘭OL3 EPR 在役檢查無損檢查能力驗證結(jié)果，但具體驗證實踐步驟與嶺澳二期的基本相同，這里不再贅述。

3.2 以ASME為基準(zhǔn)的能力驗證實踐

根據(jù)現(xiàn)有資料的了解，三門AP1000工程役前與在役檢查能力驗證主要以ASME 能力驗證要求為基準(zhǔn)，參照ASME XI卷附錄VII、附錄VIII及其補充規(guī)定開展能力驗證工作。在實施過程中，由國家核安全局（NNSA）監(jiān)督下的華北站開展AP1000能力驗證的整個方案的評審，目前該能力驗證方案已得到了核安全局的批準(zhǔn)。

在能力驗證項目中，ASME XI卷只對超聲、渦流檢查項目的能力驗證進行了規(guī)定，因此AP1000的能力驗證項目除了超聲、渦流之外，還根據(jù)國內(nèi)二代加壓水堆核電在役檢查能力驗證的經(jīng)驗反饋，以及三代核電自身技術(shù)特點，增加了一些檢查項目的能力驗證。

在能力驗證分類中，由于ASME沒有相關(guān)的分類要求，故借鑒了RSE－M 能力驗證分類的原則進行無損檢測的驗證分類。其分類原則與上文敘述一致，不再詳述。

在能力驗證流程中，由于ASME對能力驗證的技術(shù)論證、試塊、明測或盲測都沒有具體的規(guī)定，因此也借鑒了ENIQ 能力驗證體系中的要求，具體的能力驗證流程如圖1所示。在實施過程中，由美國無損檢測驗證機構(gòu)美國電力研究院無損檢測中心給予技術(shù)支持。

圖1 能力驗證流程

4 國內(nèi)核電站能力驗證體系的發(fā)展方向

根據(jù)上文闡述的國內(nèi)核電站能力驗證實踐的經(jīng)驗反饋以及個人對目前無損檢測能力驗證現(xiàn)狀的認知來看，我國核電站能力驗證體系還存在以下一些問題：

（1）能力驗證適用的法規(guī)與規(guī)范

目前國內(nèi)采用的規(guī)范有ASME 及RSE－M 規(guī)范，而這兩種規(guī)范對能力驗證的要求并不是非常全面，ASME 僅僅對超聲和渦流檢測提出了驗證要求，RSE－M 對驗證試驗（明測與盲測試驗）的規(guī)定非常少，具體實踐時還要參照ENIQ 方法論的相關(guān)要求，因此完全按照這兩種規(guī)范進行能力驗證，無法保證在役檢查無損檢測手段的可靠性；而ENIQ 又是歐洲能力驗證體系的指導(dǎo)性方法論，從法律層面上來講，并不能完全直接用來指導(dǎo)國內(nèi)能力驗證。因此，隨著后續(xù)核電站的建設(shè)步伐加大，開展自主能力驗證適用的法規(guī)與規(guī)范與能力驗證體系建設(shè)已是當(dāng)務(wù)之急。

（2）能力驗證試塊與缺陷加工

根據(jù)臺山EPR 能力驗證實踐過程來看，對于驗證類別高的能力驗證試塊與缺陷加工，國內(nèi)制造商及相關(guān)的驗證機構(gòu)還無法完成，都要送到國外進行加工，其耗費的人力、財力巨大，需要的時間也很長，因此成立專門的無損檢測能力驗證機構(gòu)，專注于能力驗證過程中技術(shù)問題的解決是解決此類問題的方法。

（3）能力驗證試驗室建設(shè)

從能力驗證實踐結(jié)果來看，重要的無損檢測技術(shù)能力驗證的通過必須進行大量的試驗，在試驗中找到提高檢測技術(shù)的各種方法。就檢測技術(shù)本身而言，任何一項無損檢測技術(shù)真正應(yīng)用于實踐都必須在試驗室中進行大量的操作試驗，不斷總結(jié)經(jīng)驗。而目前國內(nèi)開展無損檢測技術(shù)研究的試驗室非常少，學(xué)校等教育機構(gòu)由于經(jīng)費問題一般僅限于基本理論的研究，企業(yè)試驗室建設(shè)也是剛剛起步，后續(xù)應(yīng)該加大此類試驗室的建設(shè)。

（4）能力驗證機構(gòu)

國內(nèi)正式的能力驗證機構(gòu)還未成立，已開展的能力驗證都是在核安全局監(jiān)管下組織國內(nèi)無損檢測領(lǐng)域的專家開展能力驗證工作，由于受到核電技術(shù)路線的限制、能力驗證方案的復(fù)雜、驗收標(biāo)準(zhǔn)不全等因素的影響，實際工作開展比較緩慢也比較困難。目前也有部分無損檢測工作人員建議成立我國自主能力驗證中心［5］，筆者認為盡早完成自主能力驗證中心的建設(shè)，將有助于推動能力驗證的實施。

5 結(jié)語

根據(jù)ASME 與ENIQ 能力驗證體系的相關(guān)內(nèi)容分析，結(jié)合國內(nèi)核電站能力驗證的實踐過程，總結(jié)了國內(nèi)核電站能力驗證過程的相關(guān)問題。對相關(guān)問題進行了初步的探討，以期望對國內(nèi)無損檢測能力驗證體系的發(fā)展提供一些參考。

［1］ 張躍，孫海濤.對開展在役檢查無損檢驗驗證若干問題的考慮和探討［J］.核安全，2009，1（1）：46－49.

［2］ ASME XI卷 核電廠部件在役檢查規(guī)則［S］.

［3］ EQMD 無損檢測能力驗證歐洲方法論（第三版）.

［4］ RSE－M2010壓水堆核島機械部件在役檢查導(dǎo)則［S］.

［5］ 鐘志民.核電站在役檢查無損檢測鑒定的現(xiàn)狀及發(fā)展，無損檢測［J］.2010，32（5）：385－389.