核電廠安全殼C類試驗一次合格率提升研究

鄭秀華 盧媛媛 邱子晴

摘要：核電廠QSR定期試驗一次合格率是大修期間的一項重要管理指標，體現了一個燃料循環以來的設備可靠性情況和機組健康水平;經分析研究，安全殼C類試驗不合格在歷次大修中不合格比例較高。文章以此為切入點，通過對歷次大修C類試驗不合格情況進行綜合分析研究，得出了提升C類試驗一次合格率的提升措施，對核電行業該問題的治理具有積極的推動作用。

關鍵詞：定期試驗;C類試驗;一次合格;可靠性

中圖分類號：TB4

引言

核電廠QSR定期試驗是安全相關系統和設備上的試驗，大修期間一次成功率越高，表明一個燃料循環以來的設備可靠性更高，電廠的安全更有保障。因此電廠將QSR定期試驗一次合格率作為大修期間的一項重要指標進行管理，定期試驗管理部門是該項指標的責任部門，負責組織該指標的提升工作。大修期間QSR定期試驗一次合格率計算方法如下：

η——QSR定期試驗一次合格率

q——大修中一次合格的定期試驗項數

Q——大修中QSR定期試驗總項數

通過對某電廠17次大修的數據進行分析可知，安全殼C類試驗一次不合格項數約占總體不合格數的45%。因此文章將安全殼C類試驗一次合格率提升作為研究目標，結合歷史不合格數據進行了深入研究。論文主要基于機組首次試驗數據分析了從閥門制造廠到廠內的安裝階段可采取的提高試驗合格率的方法。

1、安全殼C類試驗介紹

安全殼C類試驗是指由QSR定期試監督大綱規定的的安全殼機械貫穿件上的安全殼隔離閥及盲板的密封性試驗。 其目的是為了驗證安全殼隔離閥及盲板的密封性，以確認在正常運行工況下和LOCA事故工況下安全殼隔離閥的密封功能是否滿足設計要求，安全殼的泄漏率是否在運行技術規格書規定的限值內運行，確保核電廠在任何情況下產生的放射性物質都包容在安全殼內。

C類試驗方法主要有流量補充法、流量收集法、壓降法。其中流量補充法對液體、氣體試驗介質均適用，測得試驗結果保守、可靠，電廠一般采用該方法。圖1為流量補充法原理圖。試驗時，外源壓力經過檢漏儀通過V5與系統相連，通過K1調節引入系統的壓力值，達到試驗壓力后，K2通向流量計S1或S2方向，使整個試驗空間的壓力保持恒定。流量計的讀數即為試驗介質補充進試驗空間的流量。此時測得的泄漏率是試驗閥門V1及其左側隔離邊界內所有閥門的總泄漏率，將其作為閥門V1的泄漏率，試驗結果是保守且可靠的。

2、C類試驗歷次大修一次不合格數據分析

2.1總體情況

電廠17次大修總計實施1098項C類試驗，其中32項貫穿件試驗不合格，涉及到35個閥門，總體一次合格率為97.1%。圖2為1-4號機組各次大修一次不合項數;由圖2可知，首次大修一次不合格項數較高，從第2循環開始不合格數在2項以下（含2項），從第4循環開始不合格數在1項以下（含1項）。

在歷次大修中，電廠基于以往大修不合格經驗反饋情況，不斷采取措施提升設備可靠性、改進試驗組織過程，因此對于每一臺機組而言得到了C類試驗一次合格率逐次提升的業績。

2.2重復不合格情況分析

通過對歷次重復不合格數據進行分析，發現1項試驗四次不合格，5項試驗兩次不合格;試驗發生重復不合格，說明設備可靠性和健康水平需要提升;應對該類試驗不合格原因進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號機組首次大修SAR433VA密封性試驗均不合格，缺陷類型呈現為閥芯損傷、密封圈老化等。鑒于一次不合格情況呈現共性，電廠制定了該閥門的“解體檢查”預防性維修項目，以此提升設備可靠性。

歷史數據中，另有3項試驗兩次不合格。電廠根據系統設備情況制定了預防性維修項目，但檢查發現機組之間、設備之間，預防項目設置不完全一致;該問題需作為后續改進的一項措施。

2.3 C類試驗不合格原因分析

不合格C類試驗數據顯示，不合格原因包括密封面缺陷（46%）、無明顯缺陷（15.6%）、緊固不足（21.9%）、密封件缺陷（9.4%）、結構缺陷（6.3%）等情況，數據詳見表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，一般通過解體檢修、對損傷處進行研磨、做藍油試驗，回裝恢復后缺陷處理完畢;重新試驗合格。

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

2）另有部分試驗不合格，解體檢查無明顯缺陷，清洗閥門組件后回裝，重新試驗合格。

3）緊固不足：分為填料緊固不足、閥門密封力緊固不足，調整緊固力矩后重新試驗合格。

4）密封件缺陷：解體檢查發現密封件（O型圈、墊片）存在缺陷，清洗閥門組件更換密封件后，重新試驗合格。

5）閥門結構上的缺陷：如定位架開口不夠需車削定位架、閥門行程不合格需調整閥門連軸件等，調整后缺陷處理完畢重新試驗合格。

2.4 C類試驗不合格與閥門類型的關系

在歷次大修不合格試驗中，閘閥不合格占40%、止回閥不合格占28.6%，余其它類型的閥門比起來較為突出，電廠日常設備可靠性管理中應加強這類型閥門的管理。

3、結論

核電廠大修期間QSR定期試驗一次合格率體現了一個燃料循環以來的設備可靠性情況和機組健康水平，安全殼C類試驗作為一次不合格的重要風險點;文章通過對電廠17次大修歷史數據的分析，分析研究出了提高安全殼C類試驗一次合格率的主要方法如下：

1）制定科學合理的預防性維修項。對于C類試驗相關閥門，電廠應根據系統及設備狀態及重復不合格項經驗反饋，制定相應的預防性維修項目提高設備可靠性;注意各機組相同設備之間、同一類型設備之間預防性維修項目的一致性和自冾性。

2）應加強水質管理。做好系統沖洗工作;系統沖洗合格后應及時添加緩蝕劑并保持介質循環，避免在管道內產生銹蝕產物。

3）提高檢修質量。閥門結構安裝、填料密封安裝力矩合格;系統設備開口作業應防止異物遺留在系統中對閥門造成損傷。

電廠通過對以上方法實踐以來，電廠大修QSR定期試驗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100%。文章所述的提高一次合格率的方法對同行電廠有著積極的參考價值。

參考文獻

[1]鄭錦燦.核電廠安全殼C 類試驗閥門泄漏問題原因分析[J]，低碳世界，2016（17）：32-33.

[2]徐偉祖，王有勇，陳偉民.某核電廠調試期間W 型電動閘閥密封性試驗超標問題及原因探討[J].液壓氣動與密封，2016，36（12）：1-3.

作者簡介：鄭秀華（1985—），女，漢，四川廣元，碩士，高級工程師，研究方向：核電廠定期試驗、系統工程。