淺析核電廠反應(yīng)堆壓力容器完整性問題

劉迪明

摘要：現(xiàn)代核電廠中，反應(yīng)堆壓力容器是核電廠重要的設(shè)備之一，其對核電廠安全、正常運行有很大影響，因此必須保證反應(yīng)堆壓力容器的完整性，防止反應(yīng)堆壓力容器出現(xiàn)各種情況，導(dǎo)致完整性被破壞，進(jìn)而給核電廠的正常運行帶來負(fù)面影響。保護(hù)反應(yīng)堆壓力容器完整性需要注重幾個關(guān)鍵點，從設(shè)計階段、制造過程、安裝過程以及運行之中做好完整性保護(hù)工作，防止在這幾個階段中出現(xiàn)問題，阻礙核電廠正常運作。

關(guān)鍵詞 核電廠 反應(yīng)堆壓力容器 完整性

中圖分類號：TM61 文獻(xiàn)標(biāo)識：A 文章編號：1674-1145（2017）03-000-01

反應(yīng)堆壓力容器作為重要設(shè)備，其在核電廠運行之中占據(jù)重要地位，需要時刻保證反應(yīng)堆壓力容器的正常運行。本文主要探討了容器從設(shè)計到運行整個期間需要關(guān)注的問題，并且提出了相應(yīng)的保護(hù)措施，希望能夠為核電廠正常運作提供借鑒。

一、設(shè)計階段關(guān)注的問題及保護(hù)措施

反應(yīng)堆壓力容器在使用期間是無法更換的，因此核電廠要嚴(yán)格要求反應(yīng)堆壓力容器的質(zhì)量，提高其使用壽命，加強部件可靠性。設(shè)計階段對反應(yīng)堆壓力容器進(jìn)行科學(xué)分析，討論其能夠承受的最大結(jié)構(gòu)應(yīng)力承受力，利用綜合評定體系對其進(jìn)行性能評估，要求反應(yīng)堆壓力容器能夠適應(yīng)各種模擬運行環(huán)境。根據(jù)不同工況，會出現(xiàn)幾種問題，所以要對這些問題進(jìn)行分析并提出注意要點。首先，注重彈性，反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)壁最高應(yīng)力要低于容器材料自身強度，一旦超過，容易產(chǎn)生彈性降級，影響容器正常使用；其次，注重塑性，反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)壁金屬纖維達(dá)到屈服后，進(jìn)一步向外擴(kuò)散，此時就會影響容器全面塑性性能，導(dǎo)致塑性降級，因此要防止容器內(nèi)壁塑性區(qū)屈服程度繼續(xù)擴(kuò)散。除此之外，還要對容器爆破、容器疲勞、容器斷裂進(jìn)行提前預(yù)防，防止可出現(xiàn)爆破與降級現(xiàn)象。

因為反應(yīng)堆容器不可更換的性質(zhì)，在設(shè)計階段還要重視可能出現(xiàn)的容器材料問題，要選擇符合行業(yè)技術(shù)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的材料作為容器材料；此外，還要注意可能會因惡劣工況，諸如火險、水險情況發(fā)生導(dǎo)致的容器性能衰減問題，對此要提前做好反應(yīng)對壓力容器承壓熱沖擊分析，提高容器的性能。

二、制造過程中關(guān)注的問題及保護(hù)措施

反應(yīng)堆壓力容器在制造過程中會經(jīng)歷多道工序，在制造之中任何環(huán)節(jié)都要確保工藝的完成度，一旦任何工序出現(xiàn)問題都會影響容器完整性。例如，制造過程中不同程序的制造人員其技術(shù)水平不達(dá)標(biāo)，就會降低工藝效果；制造容器鍛件時缺少科學(xué)檢測，沒有進(jìn)行力學(xué)性能測試等工作就將鍛件投入到下一道工序中，也會給容器完整性埋下隱患；容器焊接過程中如果焊接工藝沒能將鍛件進(jìn)行完全焊接，會影響容器完整性能等等。對此，需要采取相應(yīng)的措施，提升反應(yīng)堆壓力容器制造工藝和成果水平，主要可采取以下措施：招收技術(shù)人員時進(jìn)行技能測試，要求持證上崗，每名技術(shù)工人都要具備專業(yè)技術(shù)資格；要在每一部分鍛件出產(chǎn)后，進(jìn)行科學(xué)檢測，檢測項目可以針對設(shè)計中的幾點注意要求進(jìn)行，包括力學(xué)性能、斷裂韌性、疲勞性能等測定，對符合標(biāo)準(zhǔn)要求的鍛件允許進(jìn)入下一道工序；對于焊接階段出現(xiàn)的問題，可利用超聲波檢驗，監(jiān)察鍛件制造質(zhì)量。

三、安裝過程中關(guān)注的問題及保護(hù)措施

反應(yīng)對壓力容器安裝過程中需要注重的問題是：一為嚴(yán)格按照按照程序進(jìn)行，而為防止安裝中有雨水雜質(zhì)等物質(zhì)進(jìn)入容器內(nèi)部。針對第一個問題，需要安裝人員具備嫻熟的安全技術(shù)，熟悉安裝規(guī)則和程序，要科學(xué)的根據(jù)核電廠實際情況選擇吊裝方法和吊裝工序，每一步都要精確執(zhí)行。針對第二個問題，安裝人員要同時關(guān)注安裝過程中的排水防陳措施和安裝之后的檢查工作，要時刻注意雨水雜質(zhì)等物質(zhì)，避免在雨雪天氣中安裝容器，在筒體吊裝之前進(jìn)行清掃，保持筒體內(nèi)部整潔干凈。安裝過程中也要定期對反應(yīng)堆壓力容器進(jìn)行清掃和整理，定期除塵排水，監(jiān)察容器中的器件是否保持完好，檢查重要零部件是否存在生銹現(xiàn)象，還應(yīng)該根據(jù)實際需求在容器中涂抹潤滑劑等防護(hù)材料，保證反應(yīng)堆壓力容器性能完好。

四、運行后關(guān)注的問題及保護(hù)措施

反應(yīng)堆壓力容器所處工作環(huán)境惡劣復(fù)雜，其受到高放射性環(huán)境影響會出現(xiàn)許多不可控問題，比如容器部件受損、受腐蝕，容器接管嘴與全端異材焊接不牢固，容器中的螺栓放松等，這些細(xì)微的問題都會影響容器運作后的完整性。對于反應(yīng)堆壓力容器完整性的提升，主要依靠在役檢查，提前解決障礙問題。要按照相關(guān)指導(dǎo)規(guī)定，逐一對反應(yīng)堆壓力容器的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查，具體可根據(jù)現(xiàn)行的《核動力廠在役檢查大綱》中規(guī)定的內(nèi)容實施。此外，還可以根據(jù)國際核動力廠運行經(jīng)驗反饋和其他國家相關(guān)在役檢查技術(shù)進(jìn)行檢查，提高容器完整性。

五、結(jié)語

由于反應(yīng)堆壓力容器屬于核電廠全壽期運行設(shè)備中不可更換的重要部件，因此要十分注重反應(yīng)堆壓力容器的完整性。本文對其在不同階段需要注意的事項進(jìn)行分析，并且提出了一定的解決措施，相信會促使反應(yīng)堆壓力容器更好的運行和使用。

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