國內(nèi)外核電廠在役檢查標(biāo)準(zhǔn)體系對比

魏亞龍

摘 要：在役檢查是核電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。本文首先介紹國外在役檢查標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展現(xiàn)狀，以美國ASME-XI卷和法國的RSE-M兩大在役檢查標(biāo)準(zhǔn)體系作為重點(diǎn)闡述對象;接著概括并且對比這兩大在役檢查標(biāo)準(zhǔn)體系之間的差異;其次論述我國核電廠在役檢查標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題，最后對在役檢查的未來發(fā)展方向進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：在役檢查;ASME-XI;RSE-M;差異性

1、緒論

核電站的在役檢查是指核島機(jī)械部件或設(shè)備投入運(yùn)行后所作的一種無損檢驗(yàn)，其目的在于發(fā)現(xiàn)設(shè)備在制造過程中潛在缺陷的擴(kuò)展，或者部件在運(yùn)行過程中由于中子輻照，材料脆化和各種應(yīng)力、疲勞、腐蝕等引起的活化或開裂等安全隱患問題。因此通過在役檢查的結(jié)果與役前檢測的結(jié)果相對比從而可以判斷設(shè)備的運(yùn)行情況，是否需要更換或維修。由于在役檢查的費(fèi)用相比于核電廠停堆維修的費(fèi)用不是很多，并且在役檢查還對核電廠承壓邊界的完整性阻止放射性核素向外界釋放的重要作用，所以，對于核電站來說在役檢查是一項(xiàng)很重要的很有必要的檢查活動(dòng)。

目前國際社會(huì)上的在役檢查規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)主要有：

（1）美國ASME第XI卷《核電廠設(shè)備在役檢查規(guī)則》

（2）法國RSE-M《壓水堆核電廠核島機(jī)械設(shè)備在役檢查規(guī)則》

（3）德國KTA《輕水堆一回路部件周期檢驗(yàn)規(guī)則》

（4）日本《輕水堆核電站在役檢查標(biāo)準(zhǔn)》

（5）加拿大CAN/CSA《重水堆核島機(jī)械設(shè)備在役檢查準(zhǔn)則》

在國外核電廠在役檢查的論述中將著重對美國和法國的在役檢查規(guī)范進(jìn)行對比分析。

2 ASME-XI卷的主要內(nèi)容

①ASME規(guī)范第XI卷的內(nèi)容主要包括三個(gè)大的方面，分別是輕水堆核電站的在役檢查準(zhǔn)則、氣冷堆核電站的在役檢查和液態(tài)金屬冷卻快堆核電站的在役檢查準(zhǔn)則，內(nèi)容和技術(shù)都比較成熟全面，各國的在役檢查準(zhǔn)則借鑒、總結(jié)、使用最多的。

②規(guī)范第XI卷的內(nèi)容是根據(jù)規(guī)范第III卷內(nèi)容，將核設(shè)備分為1級設(shè)備、2級設(shè)備、3級設(shè)備、鋼質(zhì)安全殼、設(shè)備支承結(jié)構(gòu)、等分章制定的。這樣就避免了兩種傾向的錯(cuò)誤，分別是1、由于盲目的套用檢查規(guī)則致使檢查要求過高。2、對某些看似不重要的設(shè)備不做檢查要求，不制定檢查規(guī)則 。

③規(guī)范第XI卷除了對可達(dá)性設(shè)施、檢查方法、檢查頻次、缺陷評定程序等作了規(guī)定外，還對人員資格、職責(zé)范圍、報(bào)告要求、記錄保存、評定后的處理、修改要求以及更換部件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、安裝、調(diào)試和運(yùn)行檢查也作了具體的規(guī)定。具體步驟如圖2。

④第XI卷有定局限性。輕水堆在役檢查主要適用于鐵素體材料（屈服強(qiáng)度不超過35kg/mm）厚度在100 mm以上的部件。以線彈性斷裂力學(xué)的基礎(chǔ)為評定方法是針對于超過允許缺陷問題。

3 RSE-M規(guī)范的主要內(nèi)容

法國的核電法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系也分多個(gè)層次：上游法令→基本安全導(dǎo)則（RFS）→核電規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)（RCC系列、RSE-M）RSE-M處在最末層，一方面，它具體落實(shí)了上游文件包括法令導(dǎo)則的要求，另一方面，在基本安全導(dǎo)則（RFS）中，也明確規(guī)定本國核電站核島機(jī)械部件的在役檢查按RSE-M執(zhí)行。

RSE-M通篇只適用于壓水堆核電站，且專門針對于法國國內(nèi)運(yùn)行的核電堆型，具體是CP型（三環(huán)路、900MW）、P4型（四環(huán)路、1300MW）和N4型（四環(huán)路、1400MW）。

RSE-M分為A、B、C、D四冊，其中起著主導(dǎo)作用的是A冊。A冊是對所有設(shè)備在役檢查的通用規(guī)則。B冊是對一級設(shè)備的在役檢查規(guī)則;C冊是二級設(shè)備在役檢查規(guī)則;D冊是對三級設(shè)備的在役檢查規(guī)則。

4、關(guān)于ASME-XI卷和RSE-M的差異對比分析

ASME第Ⅺ卷和RSE-M在在役檢查方面都是比較有影響力的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則，主要從以下幾個(gè)方面做出比較，兩種規(guī)范的檢驗(yàn)和檢查、缺陷評價(jià)、壓力試驗(yàn)等。

關(guān)于規(guī)范使用范圍：ASME第Ⅺ卷的IWE分卷和IWL分卷分別是MC級和CC級金屬內(nèi)襯設(shè)備檢查要求和CC級混凝土設(shè)備的檢查要求，RSE-M不涉及這兩方面的在役檢查相關(guān)要求;

關(guān)于檢驗(yàn)和檢查：ASME第XI卷和RSE-M兩大在役檢查標(biāo)準(zhǔn)所使用的檢查方法大概分為一下幾種：1、目視2、滲透3、磁粉4、射線5、超聲6、渦流7、聲發(fā)射這其中方法。其中ASME第XI卷將這七種方法分類，超聲和射線檢查方法屬于體檢檢驗(yàn)，滲透、渦流和磁粉屬于表面檢查方法，目視是單獨(dú)的一種方法;然而RSE-M卻將檢查方法分為：體檢檢查、表面檢查、目視檢查、He泄露檢查、聲發(fā)射檢查。

關(guān)于缺陷評價(jià)：ASME第XI卷的側(cè)重點(diǎn)和RSE-M的側(cè)重點(diǎn)有很大的不同;ASME偏重于驗(yàn)收準(zhǔn)則，但是，RSE-M則偏重于“顯示處理”具體的流程四個(gè)部分1、顯示鑒定 2、偏差分析 3、選擇處理方案 4、處理方案的實(shí)施。

在處理方案的選擇上面RSE-M相比較于ASME就要顯得傳統(tǒng)很多，例如產(chǎn)生一個(gè)材質(zhì)降級缺陷時(shí)，即便這個(gè)缺陷不影響設(shè)備的運(yùn)行且能滿足缺陷的驗(yàn)收準(zhǔn)則，但RSE-M的處理方式更傾向于在循環(huán)一個(gè)換料周期以內(nèi)修理該缺陷。

5、我國核電廠在役檢查標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷程和現(xiàn)狀以及存在的問題

我國現(xiàn)行使用的核電標(biāo)準(zhǔn)是在經(jīng)歷3次大規(guī)模的編寫產(chǎn)生的，即①由秦山一期編制的36項(xiàng)《設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》②107項(xiàng)涉及300MW壓水堆的核電廠設(shè)備設(shè)計(jì)、安裝等技術(shù)條件的標(biāo)準(zhǔn)③對應(yīng)法國系列的秦山二期編寫的46個(gè)“規(guī)范”類標(biāo)準(zhǔn)，我國核電廠在役檢查所存在的問題是：1、在役檢查標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)包容能力尚需加強(qiáng)。2、在役檢查標(biāo)準(zhǔn)體系內(nèi)容的系統(tǒng)性和先進(jìn)性仍需提高。3、采用國外在役檢查標(biāo)準(zhǔn)需關(guān)注與我國環(huán)境的適應(yīng)性。4、我國核電廠在役檢查標(biāo)準(zhǔn)體系的缺項(xiàng)很多、不完備、國內(nèi)開展的驗(yàn)證工作不夠。

6、在役檢查發(fā)展趨勢

在役檢查的發(fā)展趨勢主要考慮以下幾個(gè)方面：

1、安全殼的標(biāo)準(zhǔn)化：標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)的安全殼可減少檢驗(yàn)人員的輻照劑量和節(jié)省檢驗(yàn)時(shí)間。對萬千瓦級的PWR來說 ，可減少劑量25%，節(jié)省時(shí)間20%，對BWR來說可減少劑量35%，節(jié)省時(shí)間10%;

2、減少焊縫：采用大型鍛造結(jié)構(gòu)后，將大大縮短焊縫長度，如100萬千瓦級的壓水反應(yīng)堆容器可縮短 焊縫約30-40%，沸水反應(yīng)堆容器可縮短10%;

3、外壁檢查：反應(yīng)堆容器的在役檢查已有從內(nèi)壁檢查向外壁檢查發(fā)展的趨勢。這樣可實(shí)現(xiàn)不停堆檢查和避免內(nèi)壁不銹鋼堆焊層對超聲波衰減的嚴(yán)重影響;

4、缺陷評價(jià) ：今后將趨向于根據(jù)指定的設(shè)計(jì)程序進(jìn)行自動(dòng)探傷，將發(fā)現(xiàn)的缺陷由計(jì)算機(jī)按允許缺陷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評定，并提出處理意見。

7、總結(jié)

現(xiàn)如今我國自主研發(fā)的三代核電華龍一號技術(shù)以及成熟，也成為我國核出口的主要技術(shù)支撐。所以，為了方便我國核電技術(shù)的出口，必須要有我國自主研究的核電廠在役檢查標(biāo)準(zhǔn)體系。核電站在役檢查活動(dòng)為保證核電站的質(zhì)量和安全可靠運(yùn)行， 起著至關(guān)重要的作用，在役檢查活動(dòng)的無損檢測最終結(jié)果將直接關(guān)系到社會(huì)、公眾財(cái)產(chǎn)的安全， 所以必須對核電站在役檢查活動(dòng)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制， 特別是對實(shí)施過程進(jìn)行嚴(yán)格的過程控制。

參考文獻(xiàn)：

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