郁奇峰,關(guān)晉濤
(1. 山東核電有限公司,山東 煙臺(tái) 265116;2. 國(guó)核工程有限公司, 上海 200233)
AP1000電站安全殼整體泄漏率試驗(yàn)組織方案簡(jiǎn)介
郁奇峰1,關(guān)晉濤2
(1. 山東核電有限公司,山東 煙臺(tái) 265116;2. 國(guó)核工程有限公司, 上海 200233)
在反應(yīng)堆達(dá)到臨界前, 作為核安全關(guān)鍵屏障的安全殼必須通過(guò)泄漏率試驗(yàn), 以確保在嚴(yán)重事故工況下, 外泄到環(huán)境中的放射性物質(zhì)總量不超出公眾劑量限值。泄漏率試驗(yàn)分為整體泄漏率試驗(yàn)和局部泄漏率試驗(yàn),而安全殼的整體泄漏率試驗(yàn)由于試驗(yàn)規(guī)模大、且具有較大風(fēng)險(xiǎn),所以備受關(guān)注。本篇以海陽(yáng)核電1號(hào)機(jī)組安全殼整體泄漏率試驗(yàn)的良好實(shí)踐為依據(jù),簡(jiǎn)單介紹AP1000電站整體泄漏率試驗(yàn)的組織方案。
AP1000電站;安全殼整體泄漏率試驗(yàn);試驗(yàn)組織方案
安全殼作為核電站的第三道安全屏障,必須在機(jī)組首次投入運(yùn)行前,執(zhí)行一次安全殼整體泄漏率試驗(yàn),以確保在嚴(yán)重事故工況下,外泄到環(huán)境中的放射性物質(zhì)總量不超出公眾劑量限值。安全殼的整體泄漏率試驗(yàn)由于試驗(yàn)規(guī)模大、具有較大風(fēng)險(xiǎn),所以備受關(guān)注。本篇文章將以世界首批AP1000項(xiàng)目——海陽(yáng)核電站1號(hào)機(jī)組安全殼整體泄漏率試驗(yàn)的良好實(shí)踐為依據(jù),簡(jiǎn)單介紹AP1000電站整體泄漏率試驗(yàn)的組織方案。
AP1000電站安全殼整體泄漏率試驗(yàn)方法與要求符合ANSI/ANS-56.8-1994標(biāo)準(zhǔn),即對(duì)鋼制安全殼加壓0.96倍事故峰值壓力至安全殼設(shè)計(jì)壓力范圍內(nèi)至少24小時(shí),驗(yàn)證鋼制安全殼的泄漏率小于La(La:即在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故安全殼壓力下,允許安全殼的最大泄漏率,其值取安全殼干空氣質(zhì)量的0.1%/day)??紤]到后續(xù)鋼制安全殼老化等影響,首次試驗(yàn)的泄漏率需小于0.75La。
海陽(yáng)核電1號(hào)機(jī)組作為AP1000技術(shù)首批電站,在執(zhí)行安全殼整體泄漏率試驗(yàn)期間,面臨了很多全新的技術(shù)問(wèn)題和管理問(wèn)題。首先,由于安全殼氣壓試驗(yàn)與安全殼整體密封性試驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行,涉及到不同試驗(yàn)責(zé)任方,且試驗(yàn)參與單位較多,合同關(guān)系也較復(fù)雜。其次,海陽(yáng)核電1號(hào)機(jī)組安全殼整體泄漏率試驗(yàn)在冬季執(zhí)行,必須克服國(guó)內(nèi)其他電站不曾面臨的試驗(yàn)溫度低于10攝氏度的問(wèn)題。若試驗(yàn)在原有組織機(jī)構(gòu)下運(yùn)轉(zhuǎn),錯(cuò)綜復(fù)雜的管理問(wèn)題以及首批AP1000電站試驗(yàn)面臨的全新技術(shù)難題,將嚴(yán)重制約安全殼整體泄漏率試驗(yàn)的推動(dòng)。所以,如何成立一個(gè)分工明確、運(yùn)行高效的試驗(yàn)管理組織機(jī)構(gòu),是成功完成安全殼整體泄漏率試驗(yàn)的最關(guān)鍵因素。
通過(guò)摸索與探討,迅速成立了海陽(yáng)核電1號(hào)機(jī)組安全殼整體泄漏率試驗(yàn)組織機(jī)構(gòu),并在試驗(yàn)的準(zhǔn)備、執(zhí)行過(guò)程中起到了極大的推動(dòng)作用。本篇文章將對(duì)試驗(yàn)組織機(jī)構(gòu)的職能與運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行介紹與闡述。
海陽(yáng)核電1號(hào)機(jī)組安全殼整體泄漏率試驗(yàn)組織分為7個(gè)領(lǐng)域板塊:試驗(yàn)隔離與實(shí)施板塊;管理程序發(fā)布與計(jì)劃跟蹤板塊;技術(shù)方案確定與技術(shù)支持板塊;安全質(zhì)保與應(yīng)急板塊;先決條件與施工臨措落實(shí)板塊;試驗(yàn)檢查與維修板塊;實(shí)物保護(hù)與后勤支持板塊。這7個(gè)領(lǐng)域板塊各司其職、相互合作,在試驗(yàn)總指揮的統(tǒng)一調(diào)度之下,確保試驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行。
3.1 試驗(yàn)隔離與實(shí)施板塊
試驗(yàn)隔離與實(shí)施板塊是安全殼整體泄漏率試驗(yàn)的核心,也是試驗(yàn)實(shí)施的主體。該板塊在試驗(yàn)總指揮與總協(xié)調(diào)的領(lǐng)導(dǎo)下,執(zhí)行安全殼整體泄漏率試驗(yàn)。該板塊由三個(gè)試驗(yàn)組構(gòu)成,每個(gè)試驗(yàn)組又由試驗(yàn)總協(xié)調(diào),試驗(yàn)負(fù)責(zé)人,現(xiàn)場(chǎng)閥門(mén)、風(fēng)機(jī)操作人員,打壓系統(tǒng)操作人員,數(shù)據(jù)采集人員等組成。三個(gè)試驗(yàn)組通過(guò)兩班三倒的工作模式,確保試驗(yàn)24小時(shí)不間斷執(zhí)行。該板塊主要履行職責(zé)如下:
(1)負(fù)責(zé)試驗(yàn)前梳理試驗(yàn)先決條件及試驗(yàn)技術(shù)條件
由于海陽(yáng)核電1號(hào)機(jī)組在冬季執(zhí)行試驗(yàn),而此時(shí)海陽(yáng)的平均氣溫為1攝氏度,不滿足試驗(yàn)溫度要求。試驗(yàn)組通過(guò)分析建模,確定了安全殼保溫方案。安全殼保溫方案在試驗(yàn)執(zhí)行中亦得到了驗(yàn)證,即在安全殼實(shí)施保溫方案后,能夠保障安全殼的溫度滿足要求。
(2)負(fù)責(zé)安全殼局部泄漏率試驗(yàn)的組織與實(shí)施
安全殼局部泄漏率試驗(yàn)是安全殼整體泄漏率試驗(yàn)的重要先決條件,試驗(yàn)組在整體泄漏率試驗(yàn)前4個(gè)月,便展開(kāi)了安全殼局部泄漏率試驗(yàn)。
(3)負(fù)責(zé)梳理并完成試驗(yàn)相關(guān)的隔離
安全殼整體泄漏率試驗(yàn)是驗(yàn)證安全殼能夠執(zhí)行其安全相關(guān)功能——即維持安全殼完整性,防止裂變物質(zhì)向大氣釋放。試驗(yàn)期間,所有的安全殼隔離閥置于《海陽(yáng)核電廠最終安全分析報(bào)告》表6.2.3-1所列的事故后位置。此外,由于試驗(yàn)期間,安全殼內(nèi)部處于富氧環(huán)境,有非常大的火災(zāi)隱患。試驗(yàn)組負(fù)責(zé)梳理并切斷殼內(nèi)所有電氣設(shè)備電源(用于控制殼內(nèi)溫度的VCS風(fēng)機(jī)電源除外)。該項(xiàng)工作的高質(zhì)量完成,是試驗(yàn)?zāi)軌虬踩⒂行?zhí)行的基礎(chǔ)。
3.2 管理程序發(fā)布與計(jì)劃跟蹤板塊
管理程序發(fā)布與計(jì)劃跟蹤板塊,在試驗(yàn)準(zhǔn)備階段,發(fā)揮了巨大的指引與促進(jìn)作用。為試驗(yàn)?zāi)軌蛉缙陂_(kāi)始、有條不紊展開(kāi),起到了非常大的推動(dòng)作用。該板塊下轄2個(gè)小組:計(jì)劃制定與協(xié)調(diào)組,管理程序發(fā)布組。其主要職責(zé)如下:
(1)完成試驗(yàn)相關(guān)管理程序的編制與發(fā)布
安全殼整體泄漏率試驗(yàn)是一個(gè)大型試驗(yàn),必須從進(jìn)度、質(zhì)量、安全等多方面考慮。為使試驗(yàn)執(zhí)行有據(jù)可循,必須編制試驗(yàn)相關(guān)的管理程序、試驗(yàn)專項(xiàng)計(jì)劃,降低試驗(yàn)受不確定因素的影響,確保各項(xiàng)工作都能有條不紊進(jìn)行。該板塊負(fù)責(zé)完成了試驗(yàn)相關(guān)管理程序的編制與發(fā)布。
(2)跟蹤專項(xiàng)計(jì)劃的落實(shí)情況并及時(shí)糾偏
通過(guò)跟蹤計(jì)劃的落實(shí)情況,即時(shí)將偏差情況暴露出來(lái)。并對(duì)其進(jìn)行分析,以獲取資源支持,從而第一時(shí)間將消除偏差。
3.3 安全質(zhì)保與應(yīng)急板塊
安全質(zhì)保與應(yīng)急板塊主要職責(zé)為:檢查試驗(yàn)文件合法、合規(guī)性,檢查試驗(yàn)人員的培訓(xùn)與授權(quán)情況,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)督與消防評(píng)估。該板塊下轄兩個(gè)小組:安全監(jiān)督組和質(zhì)量監(jiān)督組。
(1)安全監(jiān)督組
安全監(jiān)督組職責(zé)為依照危害辨識(shí)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表,組織試驗(yàn)前安全隱患排查,監(jiān)督安全措施的落實(shí)情況,并負(fù)責(zé)試驗(yàn)與操作過(guò)程的安全監(jiān)督,確保本次試驗(yàn)安全管理體系的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。
(2)質(zhì)量監(jiān)督組
質(zhì)量監(jiān)督組的工作分為“試驗(yàn)前監(jiān)督”和“試驗(yàn)過(guò)程監(jiān)督”兩部分。試驗(yàn)前監(jiān)督重點(diǎn)關(guān)注先決條件準(zhǔn)備、文件準(zhǔn)備、人員培訓(xùn)授權(quán)與資質(zhì)等;試驗(yàn)過(guò)程監(jiān)督以試驗(yàn)質(zhì)量計(jì)劃選點(diǎn)驗(yàn)證為主要手段,并輔以定時(shí)定點(diǎn)巡視檢查,以此確保試驗(yàn)質(zhì)量保證體系的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.4 先決條件與施工臨措落實(shí)板塊
建立一支迅速、高效且執(zhí)行力強(qiáng)的先決條件與臨措實(shí)施團(tuán)隊(duì),對(duì)保障試驗(yàn)順利開(kāi)始,起到了非常關(guān)鍵的作用。該板塊下轄2個(gè)小組:采購(gòu)協(xié)調(diào)支持組和先決條件及臨措施工組。
(1)采購(gòu)協(xié)調(diào)支持組
該小組主要負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)購(gòu)買(mǎi)先決條件及臨措實(shí)施所需的物資、設(shè)備,其職責(zé)如下:
①負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)采購(gòu)安全殼保溫方案實(shí)施所需的環(huán)廊加熱風(fēng)機(jī)、保溫材料等。
②負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)采購(gòu)安全殼局部泄漏率試驗(yàn)備件等。(2)臨措施工組
該小組負(fù)責(zé)臨措的實(shí)施,其職責(zé)如下:
①梳理并完成所有試驗(yàn)相關(guān)的建安方先決條件。
②負(fù)責(zé)安全殼保溫方案的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施。
③負(fù)責(zé)試驗(yàn)之前對(duì)安全殼內(nèi)所有不能承受試驗(yàn)壓力的設(shè)備置于安全狀態(tài)。
3.5 技術(shù)方案確定與技術(shù)支持板塊
技術(shù)方案確定與技術(shù)支持板塊負(fù)責(zé)試驗(yàn)技術(shù)方案的確定及試驗(yàn)期間非預(yù)期事件的技術(shù)支持。尤其在處理試驗(yàn)期間的非預(yù)期事件,該模塊提供了極大的支持,保障了試驗(yàn)?zāi)軌蛉缙陧樌瓿?。該板塊下轄2個(gè)組:技術(shù)方案制定組和技術(shù)支持組,該板塊主要職責(zé)為:
(1)組織完成試驗(yàn)前的各項(xiàng)技術(shù)準(zhǔn)備
該板塊根據(jù)國(guó)內(nèi)同行安全殼整體泄漏率試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)反饋,并結(jié)合AP1000電站安全殼實(shí)際情況,進(jìn)行評(píng)估分析,確定海陽(yáng)核電1號(hào)機(jī)組試驗(yàn)需要進(jìn)行的整改措施。譬如殼內(nèi)設(shè)備保護(hù)、殼內(nèi)清潔方案以及需提前切割阻礙安全殼自由膨脹的支撐等。
(2)協(xié)助完成試驗(yàn)相關(guān)技術(shù)方案的編制、校核、審批工作
協(xié)助試驗(yàn)隔離與實(shí)施板塊完成試驗(yàn)相關(guān)技術(shù)方案的編制、校核與審批。尤其在非常短的時(shí)間內(nèi),確定了安全殼保溫方案,避免了試驗(yàn)延期的風(fēng)險(xiǎn)。
(3)試驗(yàn)期間提供技術(shù)支持
試驗(yàn)期間,尤其是在安全殼整體泄漏率試驗(yàn)前執(zhí)行的安全殼氣壓試驗(yàn)。該板塊對(duì)安全殼測(cè)點(diǎn)位移超出限制等進(jìn)行分析、判斷,并給出了安全殼是否繼續(xù)升壓或降壓維修的建議。同時(shí),在安全殼環(huán)廊風(fēng)機(jī)投運(yùn)時(shí)機(jī)及加壓送風(fēng)溫度控制方面,該板塊也做了大量的分析,提供了具有價(jià)值的建議。
3.6 試驗(yàn)期間檢查與維修板塊
該板塊負(fù)責(zé)在試驗(yàn)期間對(duì)安全殼進(jìn)行檢查,并對(duì)試驗(yàn)中出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行搶修。該板塊下轄2個(gè)小組:試驗(yàn)檢查組和試驗(yàn)維修組。其主要職責(zé)為:
(1)負(fù)責(zé)維修人員與物資的準(zhǔn)備
試驗(yàn)前,該板塊梳理了試驗(yàn)期間維修相關(guān)工作所需的人力和物資,并由此完成了所需維修人員和物資的準(zhǔn)備,為試驗(yàn)?zāi)軌蝽樌瓿蛇M(jìn)行保駕護(hù)航。
(2)負(fù)責(zé)貫穿件檢查
在安全殼整體泄漏率試驗(yàn)期間,該板塊負(fù)責(zé)執(zhí)行貫穿件的檢查;此外,該板塊還協(xié)助完成了安全殼氣壓試驗(yàn)的安全殼檢查工作,以提前發(fā)現(xiàn)并處理貫穿件出現(xiàn)的問(wèn)題。
3.7 實(shí)物保護(hù)與后勤支持板塊
實(shí)物保護(hù)與后勤支持板塊,其主要職責(zé)是建立安全殼整體泄漏率試驗(yàn)的隔離區(qū),明確試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)管理要求,并給予后勤支持,確保試驗(yàn)順利完成。該板塊下轄4個(gè)小組:實(shí)物保衛(wèi)房間控制組、通訊保障組、后勤保障組、應(yīng)急救援組。
(1)實(shí)物保衛(wèi)房間控制組
該小組主要負(fù)責(zé)實(shí)物保衛(wèi)房間的管理、控制,制定試驗(yàn)區(qū)域進(jìn)入規(guī)章,下發(fā)不同準(zhǔn)入權(quán)限的通行證,確保了各試驗(yàn)區(qū)域人員出入都在試驗(yàn)負(fù)責(zé)人的控制范圍內(nèi),排除交叉作業(yè)情況和試驗(yàn)無(wú)關(guān)人員的影響,確保試驗(yàn)區(qū)域的完整性以及試驗(yàn)人員的安全性。
(2)通訊保障組
安全殼整體泄漏率試驗(yàn)涉及區(qū)域廣,布置在廠區(qū)的打壓設(shè)備,分布在不同輔助廠房需定期檢查的貫穿件,以及需要頻繁操作的打壓控制閥。這些物項(xiàng)與試驗(yàn)指揮中心都有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離,該板塊負(fù)責(zé)保持各個(gè)試驗(yàn)檢查區(qū)域的通訊,以保障任何非預(yù)期事件第一時(shí)間匯報(bào)給試驗(yàn)指揮中心,確保任何事件都能得到及時(shí)響應(yīng)。
(3)后勤保障組
該小組負(fù)責(zé)試驗(yàn)相關(guān)人員的用餐,并負(fù)責(zé)試驗(yàn)相關(guān)人員的用車(chē),確保滿足試驗(yàn)倒班工作人員需求。
(4)應(yīng)急救援組
該小組負(fù)責(zé)試驗(yàn)期間,處理現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的人員傷害事件,第一時(shí)間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)救護(hù)工作,保障人員安全。此外,該小組協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)消防隊(duì),負(fù)責(zé)處理試驗(yàn)期間發(fā)生的火災(zāi)事件。
海陽(yáng)核電1號(hào)機(jī)組安全殼整體泄漏率試驗(yàn)將試驗(yàn)相關(guān)單位和部門(mén)整合為七個(gè)板塊,在組織管理上做了一定的創(chuàng)新。打破了行政組織的藩籬、調(diào)動(dòng)了各方資源,又充分發(fā)揮了各板塊的專業(yè)能力,最終保證了試驗(yàn)高質(zhì)量、高效率完成,為后續(xù)AP1000電站開(kāi)展安全殼整體泄漏率試驗(yàn),提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
[1] American Nuclear Society, ANSl/ANS-56.8-1994, "Containment System Leakage Rate Testing Requirements".
[2] Nuclear Energy lnstitute, NEl 94-01, Revision 0,"lndustry Guideline for lmplementing Performance-Based Option of 10 CFR Part 50.
TM623
A
1671-3818(2016)10-0233-02
郁奇峰(1988-),男,湖南湘西自治州人,助理工程師。