核電站風管漏風量檢測技術要求及分析

任阿琦+謝林

摘 要 本文通過對比第三代核電站在風管漏風量檢測要求方面與傳統M310核電站之間的異同，并對風管漏風量檢測試的定性及定量試驗方法進行對比研究，確定第三代核電站風管漏風量檢測的設計規范對風管系統最大允許漏風量的計算取決于系統的額定流量和額定面積，第三代核電站風管漏風量檢測標準能夠更有效地檢驗風管系統的嚴密性，為核電機組在運行期間通風系統眾多重要功能的實現提供有力保障。

關鍵詞 第三代核電站；風管漏風量；檢測

中圖分類號 TK8 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）160-0165-01

風管漏風量是指單位面積的風管在一定時間內泄漏的風量容積，風管漏風量檢測是在風管安裝階段進行的風管嚴密性檢測，它是驗證風管系統預制和安裝嚴密性的一個重要指標。因此，在核電工程通風系統施工過程中，風管漏風量必須滿足設計要求。

傳統M310核電站在風管安裝階段的嚴密性檢測是根據GB50243-2002《通風與空調工程施工質量驗收規范》中相關規定執行的，相比M310核電堆型，第三代核電在風管漏風量方面提出了特殊的要求。第三代核電設計規范根據HVAC系統設備等級的不同，將HVAC系統分為2個泄漏等級，制定出不同等級風管及殼體的漏風量限值，并規定了漏風量檢測的具體要求。

1 第三代核電和M310核電堆型漏風量設計要求分析

1.1壓力等級

三代核電設計規范將風管系統的工作壓力劃分為4個等級，比M310核電和GB50243-2002規定的風管系統均多出一個壓力等級范圍，具體壓力等級規定見表1。

1.2 泄漏等級

第三代核電站的設計規范將通風系統的泄漏等級劃分為泄漏Ⅰ級和泄漏Ⅱ級，根據不同的泄漏等級，確定系統容許泄漏率（占系統額定流量的百分比）數值。通風系統的泄漏等級與系統的設備等級（不含D設備等級）存在一定的內在聯系，見表2。

從表中可以看出，泄漏Ⅰ級的風管系統均為R設備等級，該部分風管系統主要為空氣凈化系統，要求空氣潔凈，無放射性污染；泄漏II級的風管系統為L設備等級或R設備等級，該部分風管系統主要用于一般要求的加熱、通風和空調系統。

1.3 漏風量檢測要求及分析

M310核電堆型在風管安裝階段進行的風管嚴密性檢測遵照GB50243-2002規定要求。GB50243-2002對風管漏風量檢測要求是在漏光法檢測的基礎上提出的。規定指出：低壓風管系統漏光檢測不合格后，按照5%的抽檢率進行漏風量檢測。若合格，則不需要進行漏風量檢測；中壓風管系統漏光檢測合格后，按照20%的抽檢率進行漏風量檢測；高壓風管系統不做漏光檢測，應全數進行漏風量檢測。

三代設計規范對處于正壓和負壓的風管系統均要求做正壓檢測。試驗時，可以整個系統做檢測，當系統不具備整體檢測條件時，也可以分段進行檢測，實際施工中多分段進行漏風量檢測。規范要求對L設備等級的風管系統進行定性試驗，對R設備等級的風管系統進行定量試驗。

定性試驗的試驗壓力為壓力等級范圍的上限，見表1。對于X壓力等級的風管系統，由設計給定試驗壓力值。定性試驗的驗證方法采取泡沫檢漏法或音響檢漏法，其優點是不需要進行詳細數據的計算，只要找出漏點的位置并進行密封處理即可。其不足之處主要有2點：一是對泡沫溶液質量要求高，溶液涂抹要求均勻且容易產生氣泡，微小氣泡不容易觀察。若采用音響檢漏法，則需要一個比較安靜的環境，實際施工中很難達到；二是無論采取上述哪一種檢漏方法，都需要有足夠的操作及檢查空間。

定量試驗方法有2種，一是壓力衰減法，二是恒壓法。壓力衰減法的試驗壓力要求為壓力等級范圍上限的1.25倍。恒壓法試驗壓力為壓力等級范圍上限，對于X壓力等級的風管系統，同樣由設計給定試驗壓力值。定量試驗只需將實際泄漏量與設計允許泄漏量比較，若在允許的泄漏量范圍內，則合格。反之，則需要按照定性試驗中查找漏點的方法進行查漏處理。三代核電設計規范允許用定量試驗代替定性試驗，實際施工中的分段定量試驗驗收標準見公式（1）：

公式（1）是針對面積為a的風管試驗段，計算的最大允許泄漏量。為了進一步與國標中最大允許漏風量計算公式進行比較分析，將Ls轉換為單位面積單位時間最大允許漏風量并統一單位，見公式（2）：

比較公式（2）和公式（3）可知：三代設計規范對風管系統最大允許漏風量的計算取決于系統的額定流量和額定面積，與工作壓力無關，而國標對風管系統最大允許漏風量的計算取決于系統工作壓力。

2 結論

相比M310核電站，第三代核電站設計規范對風管漏風量檢測要求主要取決于系統的額定流量和額定面積，第三代核電站風管漏風量檢測標準能夠更有效地檢驗風管系統的嚴密性，為三代核電機組在運行期間通風系統眾多重要功能的實現提供有力保障。