淺談安全殼整體試驗(yàn)管理實(shí)踐

宋永軍，梁招瑞

（遼寧紅沿河核電有限公司，遼寧 大連 116001）

1 引言

根據(jù)RCC-G-1986《壓水堆核電站土建設(shè)計(jì)和建造規(guī)則》，安全殼（即核反應(yīng)堆廠房）建造完成（驗(yàn)收試驗(yàn)）、首次換料大修及以后每十年（定期試驗(yàn)）、發(fā)生事故后要進(jìn)行安全殼打壓試驗(yàn)（簡(jiǎn)稱CTT），以檢驗(yàn)其強(qiáng)度和密封性能是否滿足設(shè)計(jì)要求。

通過隔離和設(shè)備狀態(tài)設(shè)置、貫穿件密封性試驗(yàn)、安全殼整體泄漏率試驗(yàn)、安全殼強(qiáng)度試驗(yàn)，以驗(yàn)證安全殼在大破口事故情況下整體密封性能及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。整個(gè)試驗(yàn)包括兩大部分的內(nèi)容：一是圍繞試驗(yàn)本身所需要做的工作：包括充卸壓所需的設(shè)備調(diào)試和操作、蒸發(fā)器保壓試驗(yàn)、安全殼密封及強(qiáng)度試驗(yàn)、內(nèi)外觀檢查以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和分析評(píng)價(jià)等；二是為了保證試驗(yàn)期間人員及設(shè)備安全所需要做的工作：人員安全方面主要是指在1bar.g壓力平臺(tái)下人員進(jìn)入安全殼進(jìn)行檢查所需要的各種保護(hù)措施（包括工業(yè)安全措施、職業(yè)醫(yī)療待命支持、承壓救撈專業(yè)支持等）。設(shè)備安全方面主要是指為了防止損壞反應(yīng)堆廠房?jī)?nèi)的設(shè)備和儀表所需要做的安全狀態(tài)設(shè)置以及消防方面的安全考慮。為了便于試驗(yàn)的準(zhǔn)備、組織與實(shí)施，我們把整個(gè)試驗(yàn)劃分為文件準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、狀態(tài)恢復(fù)四個(gè)階段。為不斷提升CTT項(xiàng)目實(shí)施管理能力，文章從試驗(yàn)過程、安全管理、文件管理等方面具體闡述及總結(jié)。

2 安全殼泄漏率測(cè)量

檢驗(yàn)泄漏率測(cè)量系統(tǒng)的工作性能及可靠性，包括：傳感器的布置與安裝，回路校驗(yàn)，傳感器的標(biāo)定與調(diào)試，連續(xù)模擬測(cè)量考驗(yàn)。正確安裝2個(gè)壓力傳感器、9個(gè)濕度傳感器、59個(gè)溫度傳感器，進(jìn)行測(cè)量回路校驗(yàn)，利用精密電阻代替濕度和溫度傳感器進(jìn)行模擬測(cè)量和可靠性考核。在壓力傳感器安裝完成之后，對(duì)壓力測(cè)量管線充壓到5.2bar.a檢查其密封性；用兆歐表測(cè)量每個(gè)回路導(dǎo)線之間絕緣電阻；檢查測(cè)量回路接線的正確性；用精密電阻代替濕度和溫度傳感器進(jìn)行連續(xù)測(cè)量進(jìn)行通道精度和可靠性檢驗(yàn)。壓力測(cè)量管線的泄漏率≤10mbar/h；線線絕緣大于1GΩ；每個(gè)通道標(biāo)準(zhǔn)偏差值≤4×10-3Ω情況下，其測(cè)量保真度高于±10-2Ω。測(cè)量安全殼在4.2bar.g壓力平臺(tái)下的整體泄漏率是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 安全殼強(qiáng)度評(píng)估

檢驗(yàn)安全殼儀表系統(tǒng)設(shè)備的工作性能及可靠性，對(duì)EAU各個(gè)部分測(cè)量通道的開關(guān)盒、接線盒進(jìn)行接線檢查和絕緣檢查，找出通道異常點(diǎn)；進(jìn)行安全殼結(jié)構(gòu)性能初始數(shù)據(jù)測(cè)量，通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)異常測(cè)點(diǎn)。普查安全殼內(nèi)部和外部表面缺陷，建立缺陷圖表資料檔案，為安全殼在役期間缺陷跟蹤提供原始數(shù)據(jù)資料。外觀通過近距離肉眼觀察，或者遠(yuǎn)距離數(shù)字視頻掃描查找缺陷；內(nèi)觀通過敲擊和測(cè)量，記錄鼓泡邊界、幾何尺寸、位置等詳細(xì)信息。通過EAU系統(tǒng)測(cè)量安全殼在內(nèi)壓力作用下的變形和位移，確立二者與壓力之間的線性關(guān)系；通過EAU測(cè)量安全殼筒體內(nèi)的應(yīng)變，計(jì)算得到安全殼混凝土結(jié)構(gòu)的楊氏模量和泊松比；通過內(nèi)外觀檢查獲取缺陷資料，選取典型裂紋進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確定裂紋隨壓力演化關(guān)系。

①強(qiáng)度拉力（局部應(yīng)變、預(yù)應(yīng)力鋼纜張力變化）隨壓力呈線性可逆變化。

②靜態(tài)形變（安全殼直徑、地基沉降等）隨壓力呈線性彈性可逆變形。

③安全殼外觀無損傷，裂縫寬度隨壓力呈可逆變化。

可利用軟件對(duì)安全殼建模對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行輔助分析與評(píng)價(jià)，模型如圖1所示。

圖1 安全殼模型半剖面圖

4 計(jì)劃管理

為了使CTT各項(xiàng)工作有序開展，試驗(yàn)前三個(gè)月項(xiàng)目組編制了安全殼試驗(yàn)的準(zhǔn)備計(jì)劃、關(guān)鍵路徑計(jì)劃，每?jī)芍苷匍_項(xiàng)目組例會(huì)。在試驗(yàn)前一周開始召開每日協(xié)調(diào)會(huì)，對(duì)各項(xiàng)具體工作進(jìn)行安排、跟蹤。此次計(jì)劃按照以下原則執(zhí)行：以運(yùn)行的系統(tǒng)疏水、隔離及解除隔離為主線，把主線與大修關(guān)鍵路徑用邏輯關(guān)系聯(lián)系起來，使整個(gè)試驗(yàn)計(jì)劃融入大修計(jì)劃之中。

專項(xiàng)工作相對(duì)獨(dú)立，為便于控制，使計(jì)劃簡(jiǎn)單明了，可用專項(xiàng)窗口控制專項(xiàng)工作。專項(xiàng)工作有：輔助空壓機(jī)準(zhǔn)備、充壓管線及卸壓管線準(zhǔn)備、強(qiáng)度試驗(yàn)準(zhǔn)備、泄漏率測(cè)量準(zhǔn)備、SG充水保壓準(zhǔn)備、氣閘門準(zhǔn)備、核清潔及安全措施準(zhǔn)備等。實(shí)踐證明此次CTT項(xiàng)目的計(jì)劃是切實(shí)可行的，所有工作都在計(jì)劃的框架內(nèi)有條不紊的執(zhí)行。

5 隔離與設(shè)備狀態(tài)設(shè)置的組織

安全殼打壓試驗(yàn)（CTT）就是通過一系列狀態(tài)設(shè)置工作模擬LOCA工況，來檢驗(yàn)安全殼的強(qiáng)度和密封性是否滿足設(shè)計(jì)要求，因此核島內(nèi)系統(tǒng)狀態(tài)設(shè)置工作，成為決定試驗(yàn)成敗的關(guān)鍵步驟。由于系統(tǒng)狀態(tài)設(shè)置覆蓋核島內(nèi)50多個(gè)大小系統(tǒng)的機(jī)電儀設(shè)備，涉及專業(yè)多、范圍廣，因此該工作一直是CTT準(zhǔn)備工作的重要環(huán)節(jié)之一。CTT項(xiàng)目經(jīng)理和隔離經(jīng)理結(jié)合以前試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)，反復(fù)對(duì)隔離文件進(jìn)行檢查，確保所有開口疏水的地方都引軟管至地漏以防跑水和設(shè)備異常損壞，這個(gè)狀態(tài)設(shè)置過程是項(xiàng)目組始終堅(jiān)持“安全第一、保守設(shè)置”的原則。

6 安全管理

CTT是一項(xiàng)高風(fēng)險(xiǎn)的試驗(yàn)活動(dòng)，所以從文件準(zhǔn)備、具體執(zhí)行到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施都貫徹了“安全第一，多重檢查”這一原則，細(xì)化風(fēng)險(xiǎn)分析，強(qiáng)化預(yù)防措施，各專業(yè)執(zhí)行人、各專業(yè)協(xié)調(diào)人、專項(xiàng)組組長、質(zhì)保人員構(gòu)成四道檢查屏障，分別進(jìn)行獨(dú)立檢查與現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證。除此之外，項(xiàng)目組針對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)，編制了相對(duì)應(yīng)的預(yù)案，建立了完整的安全殼試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)控制體系，為CTT試驗(yàn)的順利實(shí)施奠定基礎(chǔ)。

7 防異物管理

大修期間防異物控制原則：工作人員應(yīng)該樹立預(yù)防為主的思想，事先做好充分的工作準(zhǔn)備，并采取防止異物進(jìn)入系統(tǒng)和設(shè)備的必要措施；對(duì)于有異物落入風(fēng)險(xiǎn)的工作，設(shè)置QC檢查點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)防異物措施的檢查；異物控制的方法主要是控制設(shè)備和系統(tǒng)的開口時(shí)間以及進(jìn)入作業(yè)區(qū)的人員和物品的數(shù)量；為保護(hù)開口的設(shè)備或系統(tǒng)防止異物進(jìn)入而采取的控制措施水平，應(yīng)與維修活動(dòng)的具體情況，所涉及的設(shè)備或系統(tǒng)以及設(shè)備開口的尺寸和方向相一致；對(duì)于較大型的檢修活動(dòng)，如反應(yīng)堆換料大型容器的開孔檢查等，需要建立封閉隔離控制區(qū)，并指定專人負(fù)責(zé)該作業(yè)控制區(qū)的人員和物品進(jìn)出，同時(shí)進(jìn)入人員的著裝應(yīng)保證沒有遺落紐扣或其它飾物的可能；較小型的檢修作業(yè)，如閥門、泵、管道等的解體檢修，一般要求對(duì)設(shè)備拆除后留下的開口有相應(yīng)的封堵措施，以防止異物進(jìn)入；建立并嚴(yán)格執(zhí)行人員和物品進(jìn)出作業(yè)控制區(qū)的登記制度。

8 風(fēng)險(xiǎn)分析管理

安全殼試驗(yàn)的主要風(fēng)險(xiǎn)有火災(zāi)、安全殼內(nèi)部管路、儀表、設(shè)備等受壓損壞以及安全殼超壓風(fēng)險(xiǎn)。試驗(yàn)前按照程序要求填寫安全殼試驗(yàn)的總調(diào)試風(fēng)險(xiǎn)分析單；試驗(yàn)后及時(shí)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)反饋，填寫重大試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)反饋單；若試驗(yàn)期間需要辦理工作票，則填寫審批工作申請(qǐng)和簽發(fā)工作票檢查單。工業(yè)安全除了獨(dú)立監(jiān)督本次大修總包單位高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)管控方案運(yùn)作外，在各專業(yè)篩選的高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)清單的基礎(chǔ)上，設(shè)置必要的安全控制點(diǎn)（H/W）,并在大修前對(duì)相應(yīng)的高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)工作包蓋專門設(shè)點(diǎn)用章，編制高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)控制點(diǎn)釋放單，高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)開始時(shí)，作業(yè)前負(fù)責(zé)人提前聯(lián)系工業(yè)安全監(jiān)督人員，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督人員根據(jù)高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)控制點(diǎn)（H/W）釋放單，逐條跟蹤落實(shí)相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施，直至確保相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)控制措施全部落實(shí)方可關(guān)閉。對(duì)未設(shè)控制點(diǎn)的高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)安全監(jiān)督人員除從人員資質(zhì)，工器具合格性，作業(yè)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及工作過程執(zhí)行方面全面監(jiān)督檢查作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)及安全措施落實(shí)情況等常規(guī)監(jiān)督外，獨(dú)立抽查各單位對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)安全管控的實(shí)施，作業(yè)過程中安全措施未落實(shí)并存在較大安全隱患的現(xiàn)象及時(shí)整改、糾正。