核電廠(chǎng)安全殼C類(lèi)試驗(yàn)一次合格率提升研究

鄭秀華 盧媛媛 邱子晴

摘要：核電廠(chǎng)QSR定期試驗(yàn)一次合格率是大修期間的一項(xiàng)重要管理指標(biāo)，體現(xiàn)了一個(gè)燃料循環(huán)以來(lái)的設(shè)備可靠性情況和機(jī)組健康水平;經(jīng)分析研究，安全殼C類(lèi)試驗(yàn)不合格在歷次大修中不合格比例較高。文章以此為切入點(diǎn)，通過(guò)對(duì)歷次大修C類(lèi)試驗(yàn)不合格情況進(jìn)行綜合分析研究，得出了提升C類(lèi)試驗(yàn)一次合格率的提升措施，對(duì)核電行業(yè)該問(wèn)題的治理具有積極的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：定期試驗(yàn);C類(lèi)試驗(yàn);一次合格;可靠性

中圖分類(lèi)號(hào)：TB4

引言

核電廠(chǎng)QSR定期試驗(yàn)是安全相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備上的試驗(yàn)，大修期間一次成功率越高，表明一個(gè)燃料循環(huán)以來(lái)的設(shè)備可靠性更高，電廠(chǎng)的安全更有保障。因此電廠(chǎng)將QSR定期試驗(yàn)一次合格率作為大修期間的一項(xiàng)重要指標(biāo)進(jìn)行管理，定期試驗(yàn)管理部門(mén)是該項(xiàng)指標(biāo)的責(zé)任部門(mén)，負(fù)責(zé)組織該指標(biāo)的提升工作。大修期間QSR定期試驗(yàn)一次合格率計(jì)算方法如下：

η——QSR定期試驗(yàn)一次合格率

q——大修中一次合格的定期試驗(yàn)項(xiàng)數(shù)

Q——大修中QSR定期試驗(yàn)總項(xiàng)數(shù)

通過(guò)對(duì)某電廠(chǎng)17次大修的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知，安全殼C類(lèi)試驗(yàn)一次不合格項(xiàng)數(shù)約占總體不合格數(shù)的45%。因此文章將安全殼C類(lèi)試驗(yàn)一次合格率提升作為研究目標(biāo)，結(jié)合歷史不合格數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入研究。論文主要基于機(jī)組首次試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了從閥門(mén)制造廠(chǎng)到廠(chǎng)內(nèi)的安裝階段可采取的提高試驗(yàn)合格率的方法。

1、安全殼C類(lèi)試驗(yàn)介紹

安全殼C類(lèi)試驗(yàn)是指由QSR定期試監(jiān)督大綱規(guī)定的的安全殼機(jī)械貫穿件上的安全殼隔離閥及盲板的密封性試驗(yàn)。 其目的是為了驗(yàn)證安全殼隔離閥及盲板的密封性，以確認(rèn)在正常運(yùn)行工況下和LOCA事故工況下安全殼隔離閥的密封功能是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，安全殼的泄漏率是否在運(yùn)行技術(shù)規(guī)格書(shū)規(guī)定的限值內(nèi)運(yùn)行，確保核電廠(chǎng)在任何情況下產(chǎn)生的放射性物質(zhì)都包容在安全殼內(nèi)。

C類(lèi)試驗(yàn)方法主要有流量補(bǔ)充法、流量收集法、壓降法。其中流量補(bǔ)充法對(duì)液體、氣體試驗(yàn)介質(zhì)均適用，測(cè)得試驗(yàn)結(jié)果保守、可靠，電廠(chǎng)一般采用該方法。圖1為流量補(bǔ)充法原理圖。試驗(yàn)時(shí)，外源壓力經(jīng)過(guò)檢漏儀通過(guò)V5與系統(tǒng)相連，通過(guò)K1調(diào)節(jié)引入系統(tǒng)的壓力值，達(dá)到試驗(yàn)壓力后，K2通向流量計(jì)S1或S2方向，使整個(gè)試驗(yàn)空間的壓力保持恒定。流量計(jì)的讀數(shù)即為試驗(yàn)介質(zhì)補(bǔ)充進(jìn)試驗(yàn)空間的流量。此時(shí)測(cè)得的泄漏率是試驗(yàn)閥門(mén)V1及其左側(cè)隔離邊界內(nèi)所有閥門(mén)的總泄漏率，將其作為閥門(mén)V1的泄漏率，試驗(yàn)結(jié)果是保守且可靠的。

2、C類(lèi)試驗(yàn)歷次大修一次不合格數(shù)據(jù)分析

2.1總體情況

電廠(chǎng)17次大修總計(jì)實(shí)施1098項(xiàng)C類(lèi)試驗(yàn)，其中32項(xiàng)貫穿件試驗(yàn)不合格，涉及到35個(gè)閥門(mén)，總體一次合格率為97.1%。圖2為1-4號(hào)機(jī)組各次大修一次不合項(xiàng)數(shù);由圖2可知，首次大修一次不合格項(xiàng)數(shù)較高，從第2循環(huán)開(kāi)始不合格數(shù)在2項(xiàng)以下（含2項(xiàng)），從第4循環(huán)開(kāi)始不合格數(shù)在1項(xiàng)以下（含1項(xiàng)）。

在歷次大修中，電廠(chǎng)基于以往大修不合格經(jīng)驗(yàn)反饋情況，不斷采取措施提升設(shè)備可靠性、改進(jìn)試驗(yàn)組織過(guò)程，因此對(duì)于每一臺(tái)機(jī)組而言得到了C類(lèi)試驗(yàn)一次合格率逐次提升的業(yè)績(jī)。

2.2重復(fù)不合格情況分析

通過(guò)對(duì)歷次重復(fù)不合格數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)1項(xiàng)試驗(yàn)四次不合格，5項(xiàng)試驗(yàn)兩次不合格;試驗(yàn)發(fā)生重復(fù)不合格，說(shuō)明設(shè)備可靠性和健康水平需要提升;應(yīng)對(duì)該類(lèi)試驗(yàn)不合格原因進(jìn)行根本原因分析和糾正措施制定。

以四次不合格的情況為例，1-4號(hào)機(jī)組首次大修SAR433VA密封性試驗(yàn)均不合格，缺陷類(lèi)型呈現(xiàn)為閥芯損傷、密封圈老化等。鑒于一次不合格情況呈現(xiàn)共性，電廠(chǎng)制定了該閥門(mén)的“解體檢查”預(yù)防性維修項(xiàng)目，以此提升設(shè)備可靠性。

歷史數(shù)據(jù)中，另有3項(xiàng)試驗(yàn)兩次不合格。電廠(chǎng)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備情況制定了預(yù)防性維修項(xiàng)目，但檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)組之間、設(shè)備之間，預(yù)防項(xiàng)目設(shè)置不完全一致;該問(wèn)題需作為后續(xù)改進(jìn)的一項(xiàng)措施。

2.3 C類(lèi)試驗(yàn)不合格原因分析

不合格C類(lèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，不合格原因包括密封面缺陷（46%）、無(wú)明顯缺陷（15.6%）、緊固不足（21.9%）、密封件缺陷（9.4%）、結(jié)構(gòu)缺陷（6.3%）等情況，數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表1。

1）密封面缺陷

a） 密封面缺陷中，70%的情況是密封面有輕微劃痕或損傷，一般通過(guò)解體檢修、對(duì)損傷處進(jìn)行研磨、做藍(lán)油試驗(yàn)，回裝恢復(fù)后缺陷處理完畢;重新試驗(yàn)合格。

b） 密封面缺陷中，30%的情況是密封面有較深劃痕，一般通過(guò)解體檢修，更換閥瓣或閥座后，回裝恢復(fù)后缺陷處理完畢;重新試驗(yàn)合格。

2）另有部分試驗(yàn)不合格，解體檢查無(wú)明顯缺陷，清洗閥門(mén)組件后回裝，重新試驗(yàn)合格。

3）緊固不足：分為填料緊固不足、閥門(mén)密封力緊固不足，調(diào)整緊固力矩后重新試驗(yàn)合格。

4）密封件缺陷：解體檢查發(fā)現(xiàn)密封件（O型圈、墊片）存在缺陷，清洗閥門(mén)組件更換密封件后，重新試驗(yàn)合格。

5）閥門(mén)結(jié)構(gòu)上的缺陷：如定位架開(kāi)口不夠需車(chē)削定位架、閥門(mén)行程不合格需調(diào)整閥門(mén)連軸件等，調(diào)整后缺陷處理完畢重新試驗(yàn)合格。

2.4 C類(lèi)試驗(yàn)不合格與閥門(mén)類(lèi)型的關(guān)系

在歷次大修不合格試驗(yàn)中，閘閥不合格占40%、止回閥不合格占28.6%，余其它類(lèi)型的閥門(mén)比起來(lái)較為突出，電廠(chǎng)日常設(shè)備可靠性管理中應(yīng)加強(qiáng)這類(lèi)型閥門(mén)的管理。

3、結(jié)論

核電廠(chǎng)大修期間QSR定期試驗(yàn)一次合格率體現(xiàn)了一個(gè)燃料循環(huán)以來(lái)的設(shè)備可靠性情況和機(jī)組健康水平，安全殼C類(lèi)試驗(yàn)作為一次不合格的重要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn);文章通過(guò)對(duì)電廠(chǎng)17次大修歷史數(shù)據(jù)的分析，分析研究出了提高安全殼C類(lèi)試驗(yàn)一次合格率的主要方法如下：

1）制定科學(xué)合理的預(yù)防性維修項(xiàng)。對(duì)于C類(lèi)試驗(yàn)相關(guān)閥門(mén)，電廠(chǎng)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)及設(shè)備狀態(tài)及重復(fù)不合格項(xiàng)經(jīng)驗(yàn)反饋，制定相應(yīng)的預(yù)防性維修項(xiàng)目提高設(shè)備可靠性;注意各機(jī)組相同設(shè)備之間、同一類(lèi)型設(shè)備之間預(yù)防性維修項(xiàng)目的一致性和自?xún)钚浴?/p>

2）應(yīng)加強(qiáng)水質(zhì)管理。做好系統(tǒng)沖洗工作;系統(tǒng)沖洗合格后應(yīng)及時(shí)添加緩蝕劑并保持介質(zhì)循環(huán)，避免在管道內(nèi)產(chǎn)生銹蝕產(chǎn)物。

3）提高檢修質(zhì)量。閥門(mén)結(jié)構(gòu)安裝、填料密封安裝力矩合格;系統(tǒng)設(shè)備開(kāi)口作業(yè)應(yīng)防止異物遺留在系統(tǒng)中對(duì)閥門(mén)造成損傷。

電廠(chǎng)通過(guò)對(duì)以上方法實(shí)踐以來(lái)，電廠(chǎng)大修QSR定期試驗(yàn)一次合格率從第一次大修的97.2%，提高到了最近一次大修的99.8%;其中兩次大修達(dá)100%。文章所述的提高一次合格率的方法對(duì)同行電廠(chǎng)有著積極的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：鄭秀華（1985—），女，漢，四川廣元，碩士，高級(jí)工程師，研究方向：核電廠(chǎng)定期試驗(yàn)、系統(tǒng)工程。