單秉昆
(遼寧紅沿河核電有限公司,遼寧?大連?116319)
一回路水壓試驗(yàn)及完整在役檢查主要有以下3個(gè)目的:(1)對(duì)核島一回路實(shí)施整體水壓試驗(yàn)以驗(yàn)證一回路承壓邊界的密封性能及機(jī)械強(qiáng)度;(2)通過(guò)核島機(jī)械部件(尤其是一回路承壓邊界)的完整在役檢查,全面掌握核島在役檢查大綱監(jiān)督范圍內(nèi)的核島機(jī)械部件的目前狀態(tài)(是否存在缺陷,缺陷的大小及性質(zhì)等);(3)綜合分析核島一回路水壓試驗(yàn)及相關(guān)機(jī)械部件的在役檢查結(jié)果,對(duì)核島一回路整體的密封性、完整性及機(jī)械強(qiáng)度是否滿(mǎn)足機(jī)組在隨后10年的安全運(yùn)行給出一個(gè)綜合的評(píng)價(jià)。
核電廠應(yīng)對(duì)冷試及役前檢查結(jié)果、瞬變統(tǒng)計(jì)、運(yùn)行期間密封性試驗(yàn)結(jié)果、有效承壓時(shí)間、參考機(jī)組的運(yùn)行狀況和國(guó)內(nèi)外實(shí)踐情況進(jìn)行分析,證明首次一回路水壓試驗(yàn)及完整在役檢查延期實(shí)施,不會(huì)給機(jī)組引入額外的核安全風(fēng)險(xiǎn)。
在役檢查大綱所監(jiān)督的一回路核島機(jī)械部件在投入商業(yè)運(yùn)行前進(jìn)行了冷試(試驗(yàn)壓力為228 bar)及完整役前檢查。冷試的評(píng)價(jià)結(jié)果為滿(mǎn)意,總的非定量泄漏率小于標(biāo)準(zhǔn)要求的50 L/h,總的泄漏率小于標(biāo)準(zhǔn)要求的230 L/h。役前檢查總報(bào)告已提交核安全監(jiān)管部門(mén),并通過(guò)專(zhuān)家評(píng)審,役前檢查結(jié)果應(yīng)滿(mǎn)足HAD103/07《核電廠在役檢查》及RSE—M1997(2000)的要求。
通過(guò)對(duì)冷試及役前檢查結(jié)果分析,證明核島一回路承壓邊界范圍內(nèi)的機(jī)械設(shè)備部件制造、安裝質(zhì)量良好。
核電廠應(yīng)分析最近3個(gè)月一回路密封性試驗(yàn)結(jié)果,一回路泄漏率小于標(biāo)準(zhǔn)的要求,總泄漏率小于2300 L/h,非定量泄漏率小于230 L/h[1]。
瞬變統(tǒng)計(jì)是核電廠反應(yīng)堆壽命期控制的一項(xiàng)重要內(nèi)容,也是與核安全密切相關(guān)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,因此根據(jù)相關(guān)規(guī)定,必須對(duì)核電廠運(yùn)行年限內(nèi)的各類(lèi)瞬變進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。CPR1000機(jī)組核島一回路系統(tǒng)設(shè)計(jì)壽命為40 a或60 a,從冷試至今,瞬變消耗正常。
根據(jù)不同工況,瞬變可分為4類(lèi):第1類(lèi)為設(shè)計(jì)工況;第2類(lèi)為一般運(yùn)行工況及中等概率事件(如升、降功率);第3類(lèi)為小概率事件(如一回路破口);第4類(lèi)為極小概率事件(如一回路大破口)[2]。主要瞬變有以下幾類(lèi):反應(yīng)堆升溫降溫、升降功率、速降功率、停堆、化學(xué)與容積控制系統(tǒng)流量變化、余熱導(dǎo)出系統(tǒng)投運(yùn)、安全閥動(dòng)作、水壓試驗(yàn)等(見(jiàn)表1)。
表1 ??CPR1000核電機(jī)組冷試至首次大修主要瞬變消耗設(shè)計(jì)限值
核電廠應(yīng)證明冷試至今沒(méi)有發(fā)生嚴(yán)重瞬變(第3類(lèi)、第4類(lèi)瞬變),根據(jù)瞬變統(tǒng)計(jì)規(guī)程對(duì)調(diào)試期間消耗瞬變次數(shù)的要求,瞬變?cè)谡{(diào)試期間的消耗應(yīng)小于該瞬變25%設(shè)計(jì)限值的40%,從冷試至今瞬變消耗滿(mǎn)足上述要求。
調(diào)試階段總有效承壓時(shí)間與CPR1000同類(lèi)型機(jī)組基本相同,首循環(huán)運(yùn)行階段由于長(zhǎng)期臨停狀態(tài)導(dǎo)致循環(huán)時(shí)間延長(zhǎng),承受正常運(yùn)行壓力的時(shí)間與CPR1000同類(lèi)型機(jī)組相同。因此在考慮某核電廠此臺(tái)機(jī)組有效承壓時(shí)間的前提下,首次一回路水壓試驗(yàn)在RSE-M1997(2000)要求的冷試后30個(gè)月內(nèi)實(shí)施的基礎(chǔ)上,可以適當(dāng)延期實(shí)施[3](見(jiàn)表2)。
表2 ??某機(jī)組冷試至大修前有效承壓時(shí)間統(tǒng)計(jì)示例
核電廠應(yīng)總結(jié)參考機(jī)組和本電廠同類(lèi)型機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和在役檢查結(jié)果數(shù)據(jù)。核電廠應(yīng)證明以上機(jī)組一回路承壓邊界在役檢查大綱監(jiān)督范圍內(nèi)的機(jī)械部件未發(fā)現(xiàn)影響一回路密封性、完整性和機(jī)械性能的缺陷。
參考國(guó)內(nèi)核電廠延期申請(qǐng)的案例、法國(guó)的實(shí)際執(zhí)行情況和國(guó)內(nèi)其他核電適用法規(guī)的要求,首次一回路水壓試驗(yàn)和完整在役檢查延期實(shí)施是可行的,不會(huì)給機(jī)組引入額外的安全風(fēng)險(xiǎn)。
(1)法國(guó)1999年 11月10日頒布的《壓水堆核電主一、二回路運(yùn)行情況的監(jiān)督》法令第15條規(guī)定,首次一回路水壓試驗(yàn)應(yīng)在首次裝料后最遲30個(gè)月內(nèi)進(jìn)行,在有充分理由的情況下,經(jīng)監(jiān)管部門(mén)批準(zhǔn)后間隔可以延長(zhǎng)1a[4];
(2)RSE-M1990規(guī)定,在首次裝料后30個(gè)月內(nèi)進(jìn)行首次一回路水壓試驗(yàn)。
(3)RSE-M1997(2000)規(guī)定,機(jī)組在冷試后的30個(gè)月內(nèi)需進(jìn)行機(jī)組在役后的第1次水壓試驗(yàn)。
實(shí)際上,法國(guó)一直執(zhí)行國(guó)家法令,以“首次裝料”后30個(gè)月來(lái)安排一回路水壓試驗(yàn),AFCEN在RSE-M2010(2016)中將首次一回路水壓試驗(yàn)的時(shí)間修改為裝料后30個(gè)月。所以,核電廠一回路水壓試驗(yàn)及完整在役檢查延期實(shí)施也符合法國(guó)的實(shí)際情況。
國(guó)內(nèi)的其他電站,使用國(guó)外的法規(guī)。比如田灣核電廠(一期工程)使用俄羅斯法規(guī);秦山核電廠(三期工程)使用加拿大法規(guī)。
(1)俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)《核動(dòng)力裝置的設(shè)置和設(shè)備及管道的安全運(yùn)行規(guī)程》(ПНАЭГ-7-008-89):在附表3的3.1中規(guī)定,A類(lèi)設(shè)備的水壓試驗(yàn)及伴隨的在役檢查每4a一次。因此,田灣核電廠在役期間首次一回路水壓試驗(yàn)在第4次大修執(zhí)行,以后每4a一次[5]。
(2)加拿大標(biāo)準(zhǔn)N285.4-05和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASME對(duì)在役期間一回路水壓試驗(yàn)均未做強(qiáng)制要求,以密封性檢查取代[6]。
適 用 于 ПНАЭГ-7-008-89、ASME和 N285.4-05標(biāo)準(zhǔn)的核電機(jī)組與某核電廠核電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不同,但一回路水壓試驗(yàn)的目的是相同的,有一定的借鑒意義。RSE-M1997(2000)規(guī)范對(duì)首次一回路水壓試驗(yàn)時(shí)間的要求比以上標(biāo)準(zhǔn)更保守。
以一回路水壓試驗(yàn)及完整在役檢查的目的為基礎(chǔ),從核電廠的冷試及役前檢查結(jié)果、瞬變統(tǒng)計(jì)、運(yùn)行期間密封性試驗(yàn)結(jié)果、有效承壓時(shí)間、參考機(jī)組的運(yùn)行狀況和國(guó)內(nèi)外實(shí)踐情況等方面分析,在一定時(shí)間內(nèi),推遲首次一回路水壓試驗(yàn)及完整在役檢查不會(huì)給機(jī)組引入的額外的安全風(fēng)險(xiǎn)。
但核電廠應(yīng)采取額外措施來(lái)確保機(jī)組的安全運(yùn)行:
(1)機(jī)組將嚴(yán)格按照有關(guān)運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行操作,避免各種非正常運(yùn)行工況瞬態(tài)對(duì)一回路機(jī)械部件造成的沖擊,并定期對(duì)瞬變統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià),及時(shí)上報(bào)異常情況;
(2)密切關(guān)注在役檢查大綱范圍內(nèi)核島機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀況和一回路密封性試驗(yàn)結(jié)果的變化,出現(xiàn)異常情況時(shí),嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)行規(guī)范要求處理;
(3)嚴(yán)格按照核安全法規(guī)和相關(guān)程序執(zhí)行首次一回路水壓試驗(yàn)及完整在役檢查,落實(shí)安全和質(zhì)量管理措施。