龔代濤

(中核核電運(yùn)行管理有限公司，海鹽 314300)

基于分級(jí)管理的核電廠材料防腐蝕大綱構(gòu)建及優(yōu)化

龔代濤

(中核核電運(yùn)行管理有限公司，海鹽 314300)

基于分級(jí)管理理論建立了覆蓋全廠的材料防腐蝕大綱，分級(jí)管理包括環(huán)境分類和腐蝕性分級(jí)，材料分類及耐蝕性評(píng)價(jià)，腐蝕與防護(hù)工作開展程度，防腐蝕大綱可執(zhí)行項(xiàng)目組織規(guī)劃等內(nèi)容。實(shí)踐證明分級(jí)管理效果良好，在資源有限的情況下能使防腐蝕工作重點(diǎn)突出，為其他核電廠提供了材料防腐蝕的參考經(jīng)驗(yàn)。

核電廠；材料防腐蝕大綱；分級(jí)管理

秦山第三核電廠建有兩臺(tái)CANDU-6型重水堆機(jī)組，電廠于2004年前后投入商業(yè)運(yùn)行。電廠建于杭州灣北岸北緯30°30′附近，處于北亞熱帶邊緣，全年平均氣溫15.9 ℃，年平均高溫累計(jì)日數(shù)低于長(zhǎng)江中下游同緯度城市，年平均雨量1 189.7 mm，全年無(wú)霜期約為240 d，全年日照時(shí)數(shù)平均為1 919.7 h，年平均相對(duì)濕度為79%，是典型的季風(fēng)型濱海電廠。

自2005年起，電廠開始探索核電廠系統(tǒng)和設(shè)備腐蝕與防護(hù)管理體系。參考相關(guān)文獻(xiàn)[1-5]的規(guī)定和經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)十年的優(yōu)化，已建立了以材料防腐蝕大綱為中心覆蓋全廠材料防腐蝕分級(jí)的管理體系。

材料防腐蝕大綱指對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的腐蝕監(jiān)督和防腐蝕工作進(jìn)行長(zhǎng)期規(guī)劃的技術(shù)類文件，以企業(yè)內(nèi)部技術(shù)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)形式發(fā)布?；诓牧稀h(huán)境的實(shí)際情況，并遵循全面覆蓋、工作適度、糾正與預(yù)防相結(jié)合、特殊腐蝕問(wèn)題專項(xiàng)管理四個(gè)原則，對(duì)全廠系統(tǒng)和設(shè)備的腐蝕環(huán)境、材質(zhì)及腐蝕情況等進(jìn)行匯總、評(píng)價(jià)、分級(jí)，篩選后分類編制防腐蝕大綱可執(zhí)行項(xiàng)目并統(tǒng)一規(guī)劃實(shí)施，實(shí)現(xiàn)材料防腐蝕分級(jí)管理。本工作簡(jiǎn)單介紹了核電廠材料防腐蝕大綱的構(gòu)建，并提出了優(yōu)化意見。

1 環(huán)境及材料分級(jí)及評(píng)估

核電廠內(nèi)系統(tǒng)和設(shè)備所處的環(huán)境很復(fù)雜，因此，需要對(duì)設(shè)備材料所處的環(huán)境進(jìn)行評(píng)估和分級(jí)。

1.1 環(huán)境腐蝕性分級(jí)

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19292.1-2003《金屬和合金的腐蝕 大氣腐蝕性 分類》,環(huán)境的腐蝕性劃分為5級(jí)，分別是C1(很低腐蝕性)、C2(腐蝕性)、C3(中等腐蝕性)、C4(高腐蝕性)和C5(很高腐蝕性)。

1.2 腐蝕環(huán)境分類

設(shè)備腐蝕環(huán)境分外部環(huán)境和內(nèi)部環(huán)境。外部環(huán)境主要為大氣環(huán)境和土壤環(huán)境兩大類，大氣環(huán)境又細(xì)分為室內(nèi)干燥、室內(nèi)潮濕、室外大氣三小類。內(nèi)部環(huán)境根據(jù)各系統(tǒng)的運(yùn)行情況分為水、化學(xué)介質(zhì)、油等三大類，其中水環(huán)境細(xì)分為高溫高壓汽水、去離子和有緩蝕劑水、淡水、海水等四小類。表1為核電廠腐蝕環(huán)境分類匯總，表1中管理分級(jí)見表2。

表1 核電廠腐蝕環(huán)境分類匯總Tab. 1 Classification of corrosion environments in nuclear power plant

表2 核電廠腐蝕管理分級(jí)Tab. 2 Classification of corrosion management in nuclear power plant

1.3 材料及耐蝕性分類

電廠使用的材料涵蓋金屬材料、通用高分子材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料。其中，金屬材料主要包括灰鑄鐵、低碳鋼及低合金鋼和涂鍍鋼板、不銹鋼及耐熱鋼、鐵鎳基合金及高鎳鑄鐵、鎳基耐蝕合金、有色金屬及合金(鋯合金、鈦合金、銅合金、鋁合金、鋅合金等)等；通用高分子材料包括各類塑料(聚乙烯、聚氯乙酸、氟塑料等)、各類天然或合成橡膠(丁基、硅橡膠、EPDM、膨體四氟等)、各類樹脂(環(huán)氧、不飽和聚酯、乙烯基等)；無(wú)機(jī)非金屬材料包括硅酸鹽水泥或混凝土、硅酸鹽玻璃及纖維等；復(fù)合材料主要是玻璃鋼類。

通用高分子材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、復(fù)合材料的耐蝕性好，除用于防腐蝕目的(如各類防腐蝕襯里、涂層)外,均不屬于防腐蝕專業(yè)主動(dòng)工作的內(nèi)容。

根據(jù)電廠材料與環(huán)境的配對(duì)、近15 a核電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、國(guó)內(nèi)核電廠及國(guó)際同類核電廠公開的腐蝕事件，對(duì)材料的耐蝕性情況進(jìn)行匯總和分類，具體見表3。

2 材料防腐分級(jí)管理

2.1 分級(jí)

鑒于電廠專業(yè)資源的有限性和電廠運(yùn)維成本控制的需求，電廠材料防腐蝕專業(yè)對(duì)電廠的防腐蝕實(shí)施分級(jí)管理制度。按系統(tǒng)和設(shè)備的腐蝕管理程度按腐蝕的影響程度、防腐蝕措施(主要指防腐蝕層、陰極保護(hù)等)重要性分為A、B、C、D四級(jí)，分級(jí)見表2。

2.2 影響因素及調(diào)整

管理分級(jí)受以下因素的影響：

(1) 國(guó)內(nèi)外核電廠報(bào)告的腐蝕事件，報(bào)告的事件越多電廠分級(jí)越高。

(2) 核電廠內(nèi)部其他專業(yè)(設(shè)備管理、金屬在役監(jiān)督、化學(xué)控制等)的關(guān)注度和監(jiān)督規(guī)劃，關(guān)注度越高、監(jiān)督規(guī)劃越完善，材料防腐蝕專業(yè)管理分級(jí)越低。

(3) 國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)的研究和關(guān)注程度，關(guān)注度越高電廠分級(jí)越低。

2.3 預(yù)防性與糾正性工作

核電廠材料防腐蝕工作包括預(yù)防性工作和糾正性工作。預(yù)防性工作是指在腐蝕發(fā)生初期且尚未造成嚴(yán)重影響或預(yù)期將發(fā)生腐蝕前，開展防止腐蝕或減緩腐蝕的針對(duì)性工作；糾正性工作是指在發(fā)生腐蝕后，開展糾錯(cuò)性質(zhì)的工作，包括腐蝕施工、材料更換或替代、結(jié)構(gòu)改造等。

(1) A級(jí)：以預(yù)防性檢查和預(yù)防性防腐蝕處理為主。所有腐蝕檢查、防腐蝕處理需求均納入可執(zhí)行項(xiàng)目。

表3 主要使用材料相對(duì)腐蝕環(huán)境的管理分類Tab. 3 Management classification of relative corrosion environments of main materials

(2) B級(jí)：選擇代表性重要設(shè)備進(jìn)行抽樣預(yù)防性檢查，根據(jù)檢查結(jié)果組織糾正性防腐蝕處理或?qū)︻愃魄闆r的糾正性腐蝕普查和評(píng)價(jià)。

(3) C級(jí)：有防腐蝕涂層的情況(主要是油漆)，以糾正施工為主并輔以按區(qū)域環(huán)境普查。無(wú)涂層的情況，以腐蝕監(jiān)督和評(píng)價(jià)為主，根據(jù)其他專業(yè)的檢查情況組織專業(yè)的評(píng)估和糾正性普查，開展糾正性防腐蝕處理。

(4) D級(jí)：不做規(guī)定，在發(fā)生腐蝕后按其他專業(yè)需求進(jìn)行技術(shù)性支持。

3 防腐蝕大綱可執(zhí)行項(xiàng)目

將A、B、C三級(jí)管理的腐蝕和防腐蝕情況，納入材料防腐蝕項(xiàng)目；再按照材料所處區(qū)域或系統(tǒng)，將同類別或近似的多個(gè)項(xiàng)目合并成一個(gè)可執(zhí)行項(xiàng)目，進(jìn)行預(yù)設(shè)周期的統(tǒng)一規(guī)劃；通過(guò)電廠工作管理系統(tǒng)(Team或EAM系統(tǒng))自動(dòng)觸發(fā)執(zhí)行。

3.1 可執(zhí)行項(xiàng)目類別和實(shí)施方式

可執(zhí)行項(xiàng)目分腐蝕檢查、腐蝕監(jiān)督及評(píng)價(jià)、防腐蝕處理等三類。

(1) 腐蝕檢查：以目視、內(nèi)窺鏡等方式實(shí)現(xiàn)直接檢查。

(2) 腐蝕監(jiān)督及評(píng)價(jià)：通過(guò)金屬測(cè)厚、表面滲透(PT)檢查等無(wú)損檢測(cè)方式實(shí)施間接檢查和評(píng)價(jià)。

(3) 防腐蝕處理：組織專業(yè)防腐蝕處理單位實(shí)施涂裝、襯里、鍍層等表面工程。

3.2 預(yù)設(shè)執(zhí)行周期

A級(jí)管理，執(zhí)行周期不超過(guò)1個(gè)機(jī)組大修周期。

B級(jí)管理，執(zhí)行周期按2個(gè)大修周期和金屬在役監(jiān)督周期中的較小值。

C級(jí)管理，有防腐蝕層的情況執(zhí)行周期按1個(gè)大修周期或2 a執(zhí)行，無(wú)防腐蝕層的情況按金屬在役監(jiān)督和設(shè)備預(yù)防性檢修周期規(guī)劃執(zhí)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

秦山第三核電廠依據(jù)分級(jí)管理理念，編制并完善了電廠材料防腐蝕大綱，大綱執(zhí)行條目由2007年的1 200余項(xiàng)逐步完善并整合為2016年的近600項(xiàng)。在覆蓋全廠所有材料腐蝕和防護(hù)需求同時(shí)，有效集中資源,完成電廠材料防腐蝕重點(diǎn)工作。

分級(jí)管理使電廠材料防腐蝕專業(yè)的定位更為明確，有利于各專業(yè)的協(xié)同工作并調(diào)用電廠內(nèi)外的各種資源共同完成電廠材料防腐蝕工作任務(wù)。

[1] IAEA-TECDOC-1361 核電站主要安全相關(guān)部件老化評(píng)估與管理[R]. [S.l.]:IAEA，2000.

[2] EPRI-TR-109633 Guideline for the evaluation and treatment of corrosion and fouling in fire protection systems[R]. [S.l.]:EPRI，2006.

[3] HAF 601-2007 民用核承壓設(shè)備安全監(jiān)督管理規(guī)定[Z].

[4] HAD 103/07-1988 核電廠在役檢查[Z].

[5] HAD 103/08-1993 核電廠維修[Z].

Construction and Optimization of Nuclear Power Plant′s Material Anticorrosion Program Based on Classification Management

GONG Dai-tao

(CNNP, Nuclear Power Operations Management Co., Ltd., Haiyan 314300, China)

The equipment anticorrosion program technology system covering the whole plant based on the theory of classification management was built. Classification management includes the classification of environment and corrosion, the materials classification and corrosion resistance evaluation, the development degree of corrosion and protection work, the organization of equipment anticorrosion program, etc. Practice has proved that the classification management effect is good, in the case of limited resources it is conducive to highlighting the focus of anticorrosion work, it provides reference experience for other nuclear power plants.

nuclear power plant； material anticorrosion program； classification management

10.11973/fsyfh-201703013

2016-10-10

龔代濤(1978-),高級(jí)工程師,碩士,長(zhǎng)期從事核電站材料腐蝕與防護(hù)研究和管理,0573-86652936,gongdt@cnnp.com.cn

TM382

A

1005-748X(2017)03-0219-03