AP1000機組全過程在役檢查準備和優化

涂智雄

【摘 要】主要介紹了國內首臺AP1000第三代核電機組在役檢查體系的創建、實踐和優化成果。結合具體案例分析了從設計審查、設備制造、現場安裝、調試接產等各階段應重視的在役檢查相關關注項和良好實踐。為后續新建核電機組在役檢查工作的準備、實施和優化提供參考和借鑒。

【關鍵詞】AP1000;在役檢查;役前檢查

中圖分類號： TG115.28;TL351.6 文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）04-0224-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.086

AP1000 unit full-service in-service inspection preparation and optimization

TU Zhi-xiong

（Sanmen Nuclear Power Co.， Ltd.， Taizhou Zhejiang 317112， China）

【Abstract】This paper mainly introduces the establishment， implementation， improvement of in-service inspection management system of the first AP1000 NPP. It analyzed the interests of in-service inspection during design review， equipment fabrication， construction， start-up and operation by specific cases. It proposed suggestions for in-service inspection preparation of new NPP.

【Key words】AP1000; In-service inspection; Pre-service inspection

根據核安全法規要求，核電機組首次裝料前應進行役前檢查，以驗證核安全相關承壓部件的質量狀態，同時補充制造和建造數據。核電機組商運后應按照相關法規標準要求，進行定期在役檢查，以確認核安全相關承壓部件服役后狀態。隨著近年來公眾和監管部門對核安全關注度的不斷提升，在役檢查也越來越受到各方重視。

在役檢查的可達性、可檢性、實施風險和難度等重要指標并不是單個責任方或某個特定階段能決定的，而是需要從機組設計、制造、安裝、調試接產、長周期策略等全過程進行介入和管控，方可確保在役檢查的可靠和有效完成。

1 項目前期和主合同談判階段

項目前期和主合同談判階段雖然可能還沒有開始在役檢查專業實體化運作，但是，應在當前階段，對可能造成后續分歧和阻礙工作開展的相關事項進行研究，若有必要，納入主合同范圍進行約束，主要包括：

—應將對后續在役檢查有重大影響的原則性條款納入，如遵循的規范標準及其使用的版本、可達性和可檢性原則和要求、長周期物資（如試塊）供貨范圍和要求、重要大綱和長期策略編制所需重要信息的設計輸入要求等。

—應將對后續役前檢查實施效率有重大影響的原則性條款納入，如焊縫標識和表面狀態要求、役前檢查重要先決條件配合響應要求等。

—應將可能對后續機組安全、經濟運行有重要影響的經驗反饋要求納入主合同強制執行。

2 設計審查階段

設計審查階段是在役檢查前期需開展的最為重要的工作之一，其參與廣度和深度將直接對后續役前檢查和在役檢查的可靠、高效實施產生影響。將可能對后續在役檢查產生影響的事項在設計審查階段提出并完善，長期來看，是最為安全和經濟的一種舉措。對于新建機組（尤其是新堆型機組），設計審查應關注的重點主要包括：

—設計方應在設計初期發布關于設計過程中考慮在役檢查可達性和可檢性的指導性文件并強制執行，從而確保系統設計、設備設計、施工設計等滿足在役檢查的相關要求。

—應審查所有相關系統規格書和設備設計圖紙，確認系統設備設計已經充分考慮在役檢查可達性和可檢性的要求。

—應審查相關無損檢驗技術條件，確保制造安裝階段所實施的無損檢驗滿足相應規范標準和后續運行可靠性的要求。

—應審查在役檢查試塊設計圖紙，確保所有試塊滿足規范標準要求和后續在役檢查的要求。

—應審查重點在役檢查項目保溫設計，確保保溫設計滿足ALARA和在役檢查要求，如設計可拆式保溫。

—應審查關于焊縫表面狀態和標識的要求。

—應審查管線安裝技術規格書和等軸圖設計等，以確保管線設計、焊縫布置等滿足在役檢查和ALARA要求，如盡量減少焊縫數量、避免焊縫布置造成無損檢驗不可達、支撐/儀表設計應盡量避免對焊縫無損檢驗可達性影響等。

—應審查設計時對在役檢查配合條件的需求，如水源/電源/氣源容量、布置和接口設計要充分滿足在役檢查的需求和要求。

—應審查在役檢查可能使用的永久設備的設計能否滿足相關需求。

—應審查設計時所考慮的部件材料、焊接工藝、通道等有否考慮在役檢查最優化。

—應重點審查三新設備，因為這些往往可能是開創性設計，沒有運行經驗，所使用規范標準也可能沒有完全相對應的檢查要求，應對這些三新設備進行嚴格審查，確定其適用的在役檢查要求并滿足在役檢查實施要求，如AP1000機組的堆芯補水箱和非能動余熱導出熱交換器等。

3 設備制造和安裝階段

設備制造和安裝階段是設計圖紙轉化實體產品的重要階段，應重點關注設備制造和安裝與設計的符合性，因為一旦制造安裝過程中產生偏差，可能對設備功能或在役檢查產生影響。制造安裝過程中應按照最為嚴格的標準來監督控制產品質量，因為該階段的修理/更換往往相對便利易行，一旦安裝就位或機組運行后，相關修理/更換活動的風險和代價是相當大的。設備制造和安裝階段應重點關注以下方面：

—若有可能，應重點審查制造圖紙與上游設計文件的符合性，確保制造圖紙充分體現所有設計考慮和關注。

—應審查所有可能經受在役檢查的焊縫和對象完全按上游要求進行了可靠的無損檢驗并驗收合格，若有可能，應對重點設備重點部位采用在役檢查技術進行附加檢查，如反應堆壓力容器頂蓋CRDM貫穿件J型焊縫區域增加超聲/渦流/目視檢驗等。

—應審查可能影響在役檢查可達性和可檢性的不符合項報告和偏差，尤其是可能對后續在役檢查可達性和可檢性產生重要影響的不符合項。

—應重點審核所有制造安裝完工報告的完整性和正確性，如設備完工圖紙和完工尺寸、焊縫和坡口記錄、焊接記錄、無損檢驗記錄、試塊記錄、不符合項記錄、壓力試驗記錄等。

4 調試階段（役前檢查）

進入調試階段，代表制造安裝活動基本結束，機組將進行全面的系統和設備調試，以驗證相關設計和功能滿足既定要求。調試階段工作也包括役前檢查的全面開展和實施，役前檢查工作量大、風險高、窗口緊，需要完成一系列準備的基礎上，方可促進役前檢查工作的安全、可靠和高效開展，同時役前檢查相關工作還要充分考慮后續在役檢查的需求。對于三門核電AP1000機組而言，役前檢查重點準備工作、成果和良好實踐主要包括：

—建立完備、可靠、高效的管理和技術體系：三門核電一期工程為全球首批AP1000機組，也是國內首批全面參照ASME規范進行設計、建造和運維的核電機組，因此，在充分借鑒國內已有核電機組的經驗上，還充分考慮了美國聯邦法規、RG導則、EPRI導則等的要求。

—建立在役檢查專用等軸圖：役前/在役檢查涉及的系統設備眾多，且相關圖紙主是要用于設計、制造和安裝等工作，與役前/在役檢查的使用需求存在差異，不適合用于具體指導役前/在役檢查實施工作，必須全面梳理役前/在役檢查相關的設計、制造和安裝圖紙，繪制專用于役前/在役檢查的等軸圖。

—建立和完善核查信息表：將所有可能經受在役檢查的焊縫建立一個完整清單，并收集每條焊縫可能使用的信息。

—建立照片庫：考慮機組運行后為輻照環境，受檢對象可接近性差，在役前檢查階段有必要對所有受檢對象及其周圍環境通過照片形式進行保存，以便于后續工作準備，形成照片庫。

—建立不可達信息庫：受檢對象可能由于現場布置、設備結構、材料規格、輻照劑量、檢驗技術等原因，導致當前役前/在役檢查所使用的檢驗技術可能無法有效覆蓋全部或局部受檢區域，因此，有必要在役前檢查階段收集上述信息并建立不可達信息庫。

5 生產運行階段（在役檢查）

機組首次裝料和商運后，意味著役前檢查結束，后續將定期開展在役檢查。在役檢查與役前檢查最大的差異在于：（1）在役檢查的計劃性和工期要求更高;（2）在役檢查工作一般在輻照環境下進行，輻照風險增加;（3）在役檢查的目的主要在于確認相關部件服役后的質量狀態，對受檢部件的抽樣和長周期計劃安排提出了更高的要求。對于AP1000機組而言，生產運行階段主要形成的在役檢查工作成果包括：

—管理和技術體系完善和優化：全面總結役前檢查經驗總結和反饋、全面評估管理體系和技術體系對于在役檢查的適用性、充分收集整理和吸收國內外關于在役檢查的良好實踐等，針對在役檢查的特點和目標，全面完善和優化在役檢查相關管理體系和技術體系。

—長周期策略研究：必須對在役檢查長周期策略進行全面、充分研究，以制定出滿足上游規范標準、同時又可適應機組大修工期和ALARA目標的長周期計劃。

—在役檢查專項方案策劃：在役檢查一般在大修階段實施，必須對每次在役檢查大修項目進行全面分析評估，并進行分類整合歸類，然后就每一類項目編制專項實施指南，專項實施指南應詳盡可操作，以便于提前準備相關人力資源和需求，全面具體指導在役檢查項目和準備和實施、避免人因失誤。

—經驗反饋收集和處理：必須不斷收集國內外在役檢查相關經驗反饋，并評估經驗反饋的適應性，若有必要，納入相關制度和大修項目清單中。

6 首臺AP1000機組經驗反饋案例節選

三門核電AP1000機組為全球首臺，從項目前期到機組商運，完成了大量開創性工作，也遇到和解決了很多困難，在役檢查專業也不例外，因此，有必要就遇到的經驗反饋進行記錄保存，以避免后續階段或后續機組重復發生相關問題，節選幾個案例如下：

—核島檢修和照明電源設計和配置不合理

根據目前役前檢查和其它現場工程實踐，發現當前AP1000機組檢修電源無零線、照明電源使用功率過低（單個插座限制不得使用大于600W的設備）等，造成較多大型自動化在役檢查設備無方便可用的電源，不利于工作開展。通過經驗反饋，在役檢查階段通過變更流程增加相應電源配置。

—蒸汽發生器系統排污管線部分管段無法進行水排空

役前檢查期間實施RT時，發現SGS-PL-L010A/B現場竣工管段布置為倒U型布置，且無疏水閥，無法進行水排空操作，導致RT實施困難。后續通過設計變更增加了疏水閥，成功解決該問題，RT工作按計劃完成。

7 結論及建議

對于在役檢查而言，從全球首臺AP1000機組獲取的經驗來看，新建或在建核電機組應在以下方面重點關注和管控：

一是，必須從核電項目前期準備直到機組退役，進行全過程介入管控，不在任何階段留下遺憾和隱患。

二是，必須不斷根據實踐經驗、國內外良好實踐，對管理體系和技術體系進行不斷完善和優化，從而為相關工作的高效、可靠開展建立堅實基礎。

三是，充分重視經驗反饋工作，經驗反饋是改進、完善自身工作的充分推動，必須建立高效、及時、完善的經驗反饋制度，方可推動專業工作的不斷改進提升。

【參考文獻】

[1]李松柏.核電廠在役檢查計劃與協調[J].中國科技報告，1996，（S1）：95.

[2]許鋒，李世偉.秦山核電廠十年在役檢查概述[C].中國核學會，2003：16-23.