白 濤
(江蘇核電有限公司,江蘇 連云港 222000)
田灣核電站3、4 號機組的蒸汽發生器是ПГВ-1000M 改進型臥式蒸汽發生器,由俄羅斯巴道爾斯克廠制造。監造人員采取全過程駐廠監造的方式對蒸汽發生器的制造過程進行了監督檢查,對重要焊縫和重要工藝等予以特別關注,并對水壓試驗、組裝試驗等關鍵工序采取全過程控制,確保監造過程的全覆蓋。
為了保證蒸汽發生器制造質量,避免出現一期安裝、調試期間出現的問題,在蒸汽發生器開工制造前,監造人員組織制造廠對一期工程蒸汽發生器制造、安裝以及運行期間所發現的問題進行認真的分析和研究,總結出技術類和管理類的經驗反饋,并制定有針對性的管理措施,以期最大限度地將可能產生的缺陷和隱患在設備出廠前得到處理和消除,現將站3 號、4號機組蒸汽發生器監造管理中發現的3 個問題及經驗反饋的應用與實踐總結如下。
蒸發器泄露監測半管焊接:蒸發器泄露監測半管焊接于一回路冷卻劑集流管內壁,其功能主要是監測蒸汽發生器一回路冷卻劑是否發生泄漏,當內側密封圈失效,則會沿著引流通道進入引壓管,最后經泄漏檢測管進入泄漏檢測管線。
蒸汽發生器一次側法蘭密封面泄漏檢測管線焊縫出現穿透性缺陷,一回路介質通過焊縫缺陷進入引漏管線,引起1JET 管線壓力升高。導致機組狀態后撤至冷停堆,事件導致推遲機組再次啟動和并網。
原因分析:由于焊縫所處位置的限制,對№112 焊縫的檢查方式也受到了限制。 不同于其他焊縫,№112只能采取PT 進行檢查,無法進行UT 或者RT,因此,對焊縫的質量檢查無法徹底保證。
在設計中, 要求水壓機設計院對№112、№115 的焊接要求和過程控制進行了改進。
重要的是,在焊前組對時,規定組對間隙1±0.5mm,不同于一期的0+1mm,組對間隙的增加,可以一定程度上防止焊縫未焊透。從工藝上降低了焊縫出現缺陷的可能性。
在3 號、4 號機組蒸汽發生器制造過程,JNPC 對№112 和№115 的焊接組對、 焊接過程以及焊接后無損檢驗和尺寸測量進行了監督檢查, 在監造過程中,駐廠組對所有試驗都進行了見證,以確保焊縫質量。
在3 號、4 號機組8 臺蒸汽發生器的監造過程中,2 次在對點15.68-№112、№115 焊縫的焊接組對進行檢查時,發現制造車間的工人未嚴格執行圖紙對焊縫組對間隙的要求,組對無間隙或者間隙過小,需重新進行組對。
工廠未能嚴格執行組對要求,是未能對田灣核電站一期的經驗反饋引起足夠的重視,制造廠與核電廠的關注點不一致, 對于容易產生缺陷的工藝及部位,不能做到重點跟蹤和嚴格執行。
在發現該問題后, 督促工廠認真學習一期該焊縫所引發的一系列問題,使工廠意識到該焊縫的重要性,要求在后續生產中重點檢查,嚴格執行圖紙的要求。
蒸汽發生器一回路冷卻劑集流管底部與蒸汽發生器殼體之間存在一定的空間,稱為“穴室”,用于在運行期間,定期對二次側底部穴室進行排污。
根據俄羅斯核電站運行經驗反饋,2015 年初,田灣核電站T108 大修通過切開集流管DN20 排污接管線, 采用內窺鏡對4 臺蒸汽發生器集流管的穴室進行了檢查,檢查發現在4 臺蒸汽發生器冷、熱端集流管的穴室有焊絲、鐵絲類異物,不排除是俄羅斯工廠制造時或者建安期時遺留設備內。但由于缺少專用工具,無法取出發現的異物,此外,蒸汽發生器二次側內部現在放射性劑量非常高,人員也不能進入到底部取出,需聯系外部單位研制相關專用取出工具及沖洗工具。
蒸汽發生器集的穴室空間狹小,沉積物長期的沉積、濃縮,可能導致該區域的母材及焊縫產生腐蝕,尤其是該區域有№111 焊縫(蒸汽發生器殼體與一回路冷卻劑集流管的環形焊縫),由于存在焊接殘余應力、裝配應力等,很容易產生應力腐蝕,俄羅斯電站的運行經驗也表明該部位在運行期間多次發現在役缺陷(應力腐蝕裂紋、腐蝕點等)。
原因分析:由于穴室位置狹小,前期缺少相應的經驗反饋,按照俄羅斯工廠的習慣,在歷來的蒸汽發生器制造過的工藝文件中無此項檢查。
在收到國內大修的經驗反饋后,蒸汽發生器駐廠組開展自查,建議3 號機組已完成制造并發運的4 臺蒸汽發生器,到現場安裝前,先從該底部的管嘴用內窺鏡檢查二次側集流管穴室內部的清潔度,4 號機組4 臺未完成制造的蒸汽發生器在工廠驗收前進行清潔度檢查,以避免異物遺留在設備內,形成清潔度檢查記錄并附在交工資料內。
蒸汽發生器的本體安裝在2 個支撐裝置上,支撐用于承受發生器的自身重力,雙層的滾軸支撐允許蒸汽發生器與一回路管道在受熱膨脹時有一定的位移。
根據蒸汽發生器滾軸支撐圖紙428M.05.02.03СБ[3]要求:蒸汽發生器的滾軸支撐在組裝完成后,需檢查滾軸支撐的移動距離,自由移動距離橫向不少于80 mm,自由移動距離縱向不少于98 mm。
2015 年3 月, 田灣核電站3 號機組蒸汽發生器的滾軸支撐安裝前進行檢查,發現40JEA20AC001 出現卡塞, 縱向的自由移動距離無法滿足98 mm 的最小值, 后經檢查發現是中間過渡板側面的擋灰板(428M.05.02.03.008)略微變形,導致卡塞。
上述事件發生后,駐廠組對相關過程記錄進行了研究, 在工廠試驗時, 縱向的自由移動距離為115/115 mm,記錄在該支撐的質量合格證書內,與現場實測值相差甚大。 但在俄羅斯工廠進行試驗時,側面的擋灰板還未安裝是不一致的原因。經翻查工藝文件后發現,文件中規定先對蒸汽發生器支撐進行橫向和縱向的水平移動,滿足要求后再安裝側面擋灰板,然后再進行防腐包裝。通過反饋工廠設計師并與其進行研究商議,決定對工藝卡進行更正和完善。
設備監造,是生產準備工作的提前介入,也是業主與設備制造廠中間的紐帶,提高了雙方溝通的效率,尤其對于進口設備,效果尤為明顯。監造人員可以將安裝運行中發現的設備缺陷和問題,與設備設計、制造人員溝通交流,可在一定程度上消除出現缺陷的隱患,提高設備的質量,杜絕帶缺陷設備的安裝與使用。
良好的經驗反饋對監造工作起著至關重要的作用,監造工作有重點、有目的地進行監督,有的放矢,提高了監造的管理水平,促進了監造工作的持續改進和提升。