王羽翀

【摘 要】介紹了國內(nèi)無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證的發(fā)展現(xiàn)狀以及M310堆型核電廠和AP1000堆型核電廠無損檢驗(yàn)技能力驗(yàn)證思路以及具體實(shí)施流程，包括驗(yàn)證方案的要求，驗(yàn)證的基本流程、驗(yàn)證項(xiàng)目和等效驗(yàn)證的實(shí)施等。

【關(guān)鍵詞】發(fā)展；實(shí)施流程；無損檢驗(yàn)；能力驗(yàn)證

中圖分類號： TG441.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）15-0010-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.15.005

Development and Implementation of Qualification for Nuclear Power Plants Non-destructive Testing

WANG Yu-chong

（CNC Wuhan Nuclear Power Operation Technology Co.，Ltd.，Wuhan 430223，China）

【Abstract】Introduces the current development of for domestic non-destructive inspection technical and qualification thinking for M310 and AP1000 nuclear power plants.Regulate the qualification implementation，including the requirement of the qualification scheme，the basic flow of the qualification and the implementation of the qualification item and equivalent qualification.

【Key words】Development；Implementation；Non-destructive testing；Qualification

0 前言

核電廠在役檢查主要依據(jù)相應(yīng)的檢查法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對其部件設(shè)備和部件進(jìn)行無損檢測，找出設(shè)備部件存在的缺陷，根據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對缺陷進(jìn)行判定和分析評定，確定是否對設(shè)備部件進(jìn)行更換修理，從而保證核電站的安全運(yùn)行。

在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證是指采用所必要的驗(yàn)證方法（如技術(shù)論證和實(shí)操考試）對核承壓設(shè)備在役檢查用的無損檢驗(yàn)技術(shù)（包括檢驗(yàn)設(shè)備、程序和人員）在實(shí)際的檢驗(yàn)條件下具備的性能進(jìn)行確認(rèn)，以證明其能滿足實(shí)際檢驗(yàn)條件下的技術(shù)規(guī)范要求。

無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證是一套涉及人員、設(shè)備、程序的完整體系，已被國外核電主要國家如美、法、英等國廣泛采用。實(shí)踐證明其可以有效地驗(yàn)證核電無損檢驗(yàn)技術(shù)的可靠性，不僅推動(dòng)了檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，更提高了諸如反應(yīng)堆壓力容器、管道等關(guān)鍵設(shè)備在役檢查的可靠性，特別是缺陷檢出率、缺陷尺寸測量的精度和準(zhǔn)確度，有力保證了核設(shè)備的安全。目前，較為成熟的應(yīng)用于核電站在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證的方法主要有以美國ASME規(guī)范第Ⅺ卷附錄Ⅷ驗(yàn)證要求為基準(zhǔn)的PDI（Performance Demonstration Initiative）能力驗(yàn)證方法和歐洲各國核電站運(yùn)營商聯(lián)合成立的“歐洲無損檢驗(yàn)和能力驗(yàn)證聯(lián)盟（ENIQ）”發(fā)布的能力驗(yàn)證方法（以下簡稱ENIQ能力驗(yàn)證方法）。

1 國內(nèi)在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證的發(fā)展

目前國內(nèi)在建和運(yùn)行核電站的在役檢查主要參照ASME規(guī)范或RSE-M規(guī)范執(zhí)行。在新版的ASME、RSE-M規(guī)范中均提出了無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證的要求。ASME規(guī)范第Ⅺ卷和RSE-M規(guī)范已分別于1989年和1997年開始提出在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證要求。國內(nèi)能力驗(yàn)證監(jiān)管機(jī)構(gòu)也明確要求核電站在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)必須進(jìn)行能力驗(yàn)證。

2009年中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司（CNPO）率先在秦山第二核電廠3、4號機(jī)組實(shí)施了在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證。其驗(yàn)證的主要方法為ENIQ，由于當(dāng)時(shí)國內(nèi)并無專門的驗(yàn)證機(jī)構(gòu)，因此其特殊驗(yàn)證項(xiàng)目在英國IVC驗(yàn)證中心實(shí)施，該特殊驗(yàn)證的主要對象為反應(yīng)堆壓力容器筒體環(huán)焊縫（含堆焊層）、筒體與接管連接焊縫、安全端焊縫（含異種和同種），主采用技術(shù)評價(jià)和操作考試（明測或盲測）相結(jié)合，對檢驗(yàn)程序和設(shè)備的鑒定采用明測，對人員及系統(tǒng)鑒定采用盲測。其余在役檢查項(xiàng)目采取常規(guī)驗(yàn)證的方式，由國內(nèi)能力驗(yàn)證監(jiān)管機(jī)構(gòu)業(yè)內(nèi)專家對相應(yīng)的檢驗(yàn)程序進(jìn)行審查。

此次驗(yàn)證是國內(nèi)具有在役檢查資質(zhì)的單位第一次實(shí)施的能力驗(yàn)證，基于秦山第二核電廠3、4號機(jī)組在役檢測無損檢驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證的寶貴經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)為了更好的開展國內(nèi)核電廠在役檢查能力驗(yàn)證工作，國家核安全局委托華北核與輻射監(jiān)督站為國內(nèi)唯一的能力驗(yàn)證機(jī)構(gòu)，其職責(zé)為負(fù)責(zé)國內(nèi)核電廠的在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證實(shí)施。目前該機(jī)構(gòu)已主導(dǎo)完成了國內(nèi)M310堆型核電廠和AP1000堆型核電廠的役前和在役檢查能力驗(yàn)證工作，正在主導(dǎo)進(jìn)行華龍1號堆型和WWER堆型核電廠的能力驗(yàn)證工作。

2 國內(nèi)在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證思路

2.1 M310堆型核電廠驗(yàn)證思路

M310堆型是國內(nèi)目前在建和運(yùn)行的主流機(jī)組，其在役檢查執(zhí)行規(guī)范為RSE-M規(guī)范，而RSE-M規(guī)范能力驗(yàn)證要求和ENIQ能力驗(yàn)證的方法在思路和內(nèi)容上基本一致，且在歐洲各國有很好的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此針對M310堆型核電廠的能力驗(yàn)證思路采用了ENIQ能力驗(yàn)證的方法。根據(jù)被檢部件對安全的影響程度及核電廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)反饋情況，一般將核電廠在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證分為特殊、綜合、常規(guī)、不需驗(yàn)證等類型，驗(yàn)證分類選取原則如下：

1）特殊驗(yàn)證項(xiàng)目的選取原則為缺陷在該設(shè)備上重復(fù)出現(xiàn)，缺陷對該設(shè)備的核安全狀況造成影響，缺陷的損傷機(jī)理已經(jīng)確定，主要考慮核安全一級主設(shè)備。

2）綜合驗(yàn)證項(xiàng)目應(yīng)用于在相似設(shè)備的部分部件或區(qū)域，認(rèn)為這些設(shè)備可能出現(xiàn)缺陷（基于概率分析或國內(nèi)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)反饋），其缺陷可能影響裝置的安全。而且檢驗(yàn)技術(shù)比較復(fù)雜，影響因素比較多。

3）常規(guī)驗(yàn)證項(xiàng)目是為了確保對裝置安全有重要影響的設(shè)備的完整性，從縱深防御的角度出發(fā)，即使沒有設(shè)計(jì)或運(yùn)行數(shù)據(jù)證明會(huì)出現(xiàn)對裝置安全性或完整性有害的缺陷，也會(huì)認(rèn)為有必要檢查這些設(shè)備的某些區(qū)域。

4）不需驗(yàn)證項(xiàng)目的驗(yàn)證是特殊驗(yàn)證項(xiàng)目、綜合驗(yàn)證項(xiàng)目和常規(guī)驗(yàn)證項(xiàng)目之外的設(shè)備上進(jìn)行的預(yù)防性維護(hù)措施。如果檢驗(yàn)方法與制造時(shí)相同，檢驗(yàn)閾值和靈敏度水平的設(shè)置至少應(yīng)與制造期間相當(dāng)。如果檢驗(yàn)方法與制造時(shí)不同，所采用的檢驗(yàn)技術(shù)的靈敏度水平至少相當(dāng)于該級別設(shè)備的要求。

驗(yàn)證分類的選取流程詳見圖1。

2.2 AP1000堆型核電廠驗(yàn)證思路

AP1000堆型采用美國西屋第三代核電機(jī)型，其在役檢查參照規(guī)范為ASME規(guī)范Ⅺ卷1998版及其增補(bǔ)。鑒于國內(nèi)尚無執(zhí)行ASME規(guī)范堆型核電廠能力驗(yàn)證的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，以及考慮ENIQ能力驗(yàn)證方法的廣泛適用性，對于AP1000堆型能力驗(yàn)證主要參照ENIQ能力驗(yàn)證方法實(shí)施，但對于特殊驗(yàn)證項(xiàng)目，選取ASME規(guī)范第Ⅺ卷附錄Ⅷ（1998版）中適用AP1000機(jī)組需求的能力驗(yàn)證項(xiàng)目且檢查技術(shù)難度較高的在役檢查項(xiàng)目作為特殊驗(yàn)證項(xiàng)目，其余在役檢查項(xiàng)目參考ENIQ的能力驗(yàn)證方法要求分為不需驗(yàn)證項(xiàng)目、常規(guī)驗(yàn)證項(xiàng)目和綜合驗(yàn)證項(xiàng)目三類[1]。

綜上所述，目前國內(nèi)核電廠在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證的主要驗(yàn)證思路是總體采用了ENIQ的驗(yàn)證方式，同時(shí)結(jié)合不同法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求，針對具體驗(yàn)證項(xiàng)目提出相應(yīng)的驗(yàn)證要求。

3 國內(nèi)在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證的實(shí)施

國內(nèi)核電廠在役檢查能力驗(yàn)證活動(dòng)通常一次性實(shí)施，根據(jù)能力驗(yàn)證工作量和核電廠設(shè)備安裝或役前檢查進(jìn)度，也可采取分批實(shí)施的方式。受檢部件的役前及在役檢驗(yàn)工作需在該項(xiàng)目能力驗(yàn)證工作完成并獲得國家核安全局批準(zhǔn)后方可進(jìn)行。

3.1 在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證方案

在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證方案是能力驗(yàn)證工作開展的前提，后續(xù)具體實(shí)施無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證的指導(dǎo)文件。能力驗(yàn)證方案至少包含以下內(nèi)容：

1）能力驗(yàn)證實(shí)施的方法及流程

2）驗(yàn)證項(xiàng)目及分類

3）盲測考核驗(yàn)收準(zhǔn)則

4）驗(yàn)證實(shí)施計(jì)劃

3.2 能力驗(yàn)證基本流程

1）核電廠營運(yùn)單位負(fù)責(zé)向國家核安全局提出能力驗(yàn)證申請，國家核安全局組織無損檢驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證機(jī)構(gòu)對方案開展審查。

2）在完成檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范書、檢驗(yàn)程序、功能測試報(bào)告和明測報(bào)告等文件后，由檢驗(yàn)單位向驗(yàn)證機(jī)構(gòu)提出驗(yàn)證申請，驗(yàn)證機(jī)構(gòu)根據(jù)驗(yàn)證方案規(guī)定的驗(yàn)證方法及驗(yàn)證計(jì)劃對能力驗(yàn)證項(xiàng)目實(shí)施驗(yàn)證。

3）無損檢驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證機(jī)構(gòu)將能力驗(yàn)證審查意見（包括檢驗(yàn)項(xiàng)目、程序和人員名單）提交國家核安全局。國家核安全局向在役檢查承包商發(fā)布能力驗(yàn)證結(jié)果，并抄送無損檢驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證機(jī)構(gòu)、地區(qū)監(jiān)督站以及核電廠營運(yùn)單位。

簡明的能力驗(yàn)證實(shí)施流程見圖2。

3.3 能力驗(yàn)證項(xiàng)目的實(shí)施

3.3.1 特殊驗(yàn)證項(xiàng)目的實(shí)施

特殊驗(yàn)證需審查技術(shù)規(guī)格書、檢驗(yàn)程序、設(shè)備功能測試大綱及功能測試報(bào)告、技術(shù)論證報(bào)告、無損檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)告等，進(jìn)行設(shè)備功能測試、明測測試和盲測測試。

1）技術(shù)規(guī)格書

審查技術(shù)規(guī)格書的相關(guān)要求是否滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、在役檢查大綱和能力驗(yàn)證方案的要求。

2）檢驗(yàn)程序

審查檢驗(yàn)程序的相關(guān)技術(shù)參數(shù)是否滿足技術(shù)規(guī)格書、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、在役檢查大綱和能力驗(yàn)證方案的要求。重點(diǎn)關(guān)注程序中關(guān)于重要變素和關(guān)鍵參數(shù)的內(nèi)容。

3）設(shè)備功能測試文件及功能測試報(bào)告

審查設(shè)備功能測試文件內(nèi)容和結(jié)果是否滿足技術(shù)規(guī)格書和檢驗(yàn)程序的要求。

4）技術(shù)論證報(bào)告和無損檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)告

審查技術(shù)論證報(bào)告的論據(jù)是否充分、結(jié)論是否正確、合理，檢驗(yàn)程序是否與技術(shù)論證報(bào)告一致，檢驗(yàn)結(jié)果是否合理、有效和可重復(fù)。

5）設(shè)備功能測試

主要測試檢驗(yàn)設(shè)備的分辨率、定位精度、可達(dá)性、數(shù)據(jù)采集和存儲性能、綜合性能等內(nèi)容，是否滿足檢驗(yàn)程序的要求。

原則上設(shè)備功能測試應(yīng)在相應(yīng)的模擬體上進(jìn)行檢驗(yàn)系統(tǒng)的功能測試。但如果相同型號的檢驗(yàn)設(shè)備已完成過類似的功能測試，那么可不再進(jìn)行現(xiàn)場測試。檢驗(yàn)系統(tǒng)功能測試的模擬體可采用1：1的模擬體或結(jié)構(gòu)尺寸相似的模擬體。

6）明測測試

明測測試一般為在役檢查承包商根據(jù)已驗(yàn)證的程序和設(shè)備在已知缺陷的試件上進(jìn)行檢驗(yàn)，并出根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果出具相應(yīng)的明測測試報(bào)告。

明測過程中主要關(guān)注選取的測試缺陷的數(shù)量、分布和性質(zhì)是否能夠證明檢驗(yàn)技術(shù)滿足檢驗(yàn)規(guī)范、技術(shù)規(guī)格書和檢驗(yàn)程序的要求，超過記錄標(biāo)準(zhǔn)的缺陷是否能夠檢出并準(zhǔn)確地定量，檢驗(yàn)報(bào)告是否滿足要求等。

7）盲測測試

盲測測試主要分為數(shù)據(jù)采集人員測試和數(shù)據(jù)分析（評片）人員測試，具體測試方式如下：

數(shù)據(jù)采集人員測試

數(shù)據(jù)采集人員按照驗(yàn)證機(jī)構(gòu)的要求，使用經(jīng)批準(zhǔn)的檢驗(yàn)程序，依據(jù)檢驗(yàn)程序的要求，對儀器、線纜進(jìn)行測試，選取合適的探頭進(jìn)行靈敏度標(biāo)定，設(shè)置合適的采集參數(shù)，在明測試件上對于驗(yàn)證機(jī)構(gòu)指定的區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，驗(yàn)證機(jī)構(gòu)對于數(shù)據(jù)采集過程的正確性進(jìn)行評判。

數(shù)據(jù)分析人員測試

數(shù)據(jù)分析（評片）人員按照驗(yàn)證機(jī)構(gòu)的要求，使用經(jīng)批準(zhǔn)的檢驗(yàn)程序，對驗(yàn)證機(jī)構(gòu)指定的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并填寫檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)告，驗(yàn)證機(jī)構(gòu)對于檢驗(yàn)結(jié)果的正確性進(jìn)行評判。

盲測試件

盲測試件應(yīng)能代表被檢部件的尺寸和幾何結(jié)構(gòu)，包含典型的掃查約束條件（如單邊可達(dá)結(jié)構(gòu)）。對于試件材料（含焊縫），一般要求盲測試件的尺寸、結(jié)構(gòu)、材料、焊接工藝等與被檢部件基本相同。

對于盲測試件缺陷的制作，由驗(yàn)證機(jī)構(gòu)組織設(shè)計(jì)，由有資質(zhì)的制造廠具體制作。

明測試件

明測試件的制作要求與盲測試塊基本一致，但對于明測試塊的缺陷設(shè)計(jì)由役檢查承包商組織設(shè)計(jì)，必要時(shí)也可采用孔、槽等標(biāo)準(zhǔn)反射體進(jìn)行缺陷模擬。

3.3.2 綜合驗(yàn)證項(xiàng)目的實(shí)施

綜合驗(yàn)證需審查技術(shù)規(guī)格書、檢驗(yàn)程序、設(shè)備功能測試大綱及功能測試報(bào)告、技術(shù)論證報(bào)告、無損檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)告等，進(jìn)行設(shè)備功能測試、明測測試，具體驗(yàn)證方式與特殊驗(yàn)證項(xiàng)目相關(guān)內(nèi)容要求一致。

3.3.3 常規(guī)驗(yàn)證項(xiàng)目的實(shí)施

常規(guī)驗(yàn)證需審查技術(shù)規(guī)格書、檢驗(yàn)程序，具體驗(yàn)證方式與特殊驗(yàn)證項(xiàng)目相關(guān)內(nèi)容要求一致。

3.3.4 不需驗(yàn)證的實(shí)施

不需驗(yàn)證項(xiàng)目由核電廠運(yùn)營單位提出技術(shù)要求，檢驗(yàn)單位編制檢驗(yàn)程序，核電廠運(yùn)營單位對檢驗(yàn)程序進(jìn)行審查。

3.4 等效驗(yàn)證的實(shí)施

當(dāng)申請驗(yàn)證的項(xiàng)目與已通過驗(yàn)證項(xiàng)目使用的無損檢驗(yàn)技術(shù)相同，檢驗(yàn)技術(shù)中重要變素、被檢驗(yàn)部件的關(guān)鍵參數(shù)，技術(shù)規(guī)格書要求基本相同或相近時(shí)，在役檢查承包商可以提出等效驗(yàn)證的申請。

檢驗(yàn)技術(shù)中重要變素是指檢驗(yàn)技術(shù)中的相關(guān)參數(shù)變化可能對檢驗(yàn)活動(dòng)及檢驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的要素，例如超聲探頭晶片尺寸、頻率、射線檢驗(yàn)幾何不清晰度等。

被檢部件的關(guān)鍵參數(shù)主要包括焊縫坡口形式、焊接工藝、材質(zhì)、規(guī)格等。

當(dāng)申請等效驗(yàn)證時(shí)，在役檢查承包商需提交對比分析報(bào)告，對比分析報(bào)告需對技術(shù)規(guī)范和技術(shù)規(guī)格書要求、被檢部件信息和檢驗(yàn)技術(shù)中的各要素一一進(jìn)行對比分析，以論證檢驗(yàn)技術(shù)中重要變素、被檢驗(yàn)部件的關(guān)鍵參數(shù)未發(fā)生改變。當(dāng)申請的驗(yàn)證項(xiàng)目和已通過的驗(yàn)證項(xiàng)目的被檢部件和檢驗(yàn)技術(shù)均完全一致時(shí)，可直接等效。

當(dāng)檢驗(yàn)技術(shù)中重要變素、被檢驗(yàn)部件的關(guān)鍵參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，在役檢查承包商需編制技術(shù)論證報(bào)告。技術(shù)論證報(bào)告需詳細(xì)論證有差異的部分是否影響檢驗(yàn)結(jié)果，是否可達(dá)到原檢驗(yàn)程序的檢驗(yàn)?zāi)康模瑢z驗(yàn)結(jié)果是否會(huì)產(chǎn)生影響，若無影響時(shí)可直接實(shí)施等效驗(yàn)證，否則不能實(shí)施等效驗(yàn)證。

當(dāng)檢驗(yàn)設(shè)備發(fā)生變化時(shí)（包括數(shù)據(jù)分析軟件的升版），在役檢查承包商還需提交新增加設(shè)備的設(shè)備功能測試報(bào)告，以證明新增加設(shè)備的功能不低于原驗(yàn)證項(xiàng)目中的設(shè)備功能，否則，需向驗(yàn)證機(jī)構(gòu)申請新增測試設(shè)備測試驗(yàn)證。

4 結(jié)束語

國內(nèi)已初步建立了核電廠在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證體系，其驗(yàn)證方式及驗(yàn)證流程主要遵照歐洲ENIQ的驗(yàn)證體系要求執(zhí)行，在遵循統(tǒng)一驗(yàn)證流程和規(guī)則的前提下，根據(jù)不同電廠機(jī)組類型和適用標(biāo)準(zhǔn)的不同，分別制定符合相關(guān)電廠要求的驗(yàn)證方案來實(shí)施驗(yàn)證。

目前國內(nèi)已具備較為豐富的能力驗(yàn)證實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，但在驗(yàn)證實(shí)施過程中更多的是參考國外的驗(yàn)證經(jīng)驗(yàn)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，尤其是針對國外無驗(yàn)證實(shí)施經(jīng)驗(yàn)的堆型或者在役檢查執(zhí)行規(guī)范無驗(yàn)證要求的堆型驗(yàn)證實(shí)施困難較大，建議盡快建立國內(nèi)相應(yīng)的無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)體系，以進(jìn)一步規(guī)范并完善核電站在役檢查無損檢驗(yàn)技術(shù)能力驗(yàn)證活動(dòng)。

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