核電廠BOSS焊縫缺陷修復管理探討

趙永明 方 江 張 維 李世偉 劉洪群

（1.中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽 314300；2.蘇州熱工研究院有限公司，江蘇 蘇州 215004）

0 引言

核電廠主回路系統和二三級部件中使用了大量的安放式BOSS頭焊縫，該類焊縫承受著和主管相同的溫度和壓力，特別是主回路系統中還包含著放射性介質。BOSS頭焊縫的失效泄漏，將會影響機組運行和安全，并且放射性介質泄漏后的維修難度大，輻射沾污風險高，嚴重影響機組大修整體工期[1]。

BOSS頭焊縫發生失效的原因包括設計、制造、服役工況等諸多因素[2]，核電廠BOSS頭焊縫中的缺陷主要來自于制造階段。為保障機組的安全穩定運行，需要對電廠在役機組無損檢測發現的BOSS缺陷進行返修，如何對BOSS焊縫的返修進行有效管控，提高返修一次合格率，將直接影響電廠的關鍵路徑長短，進而影響電廠的效益，本文將從如下幾個方面進行探討。

1 組織機構管理

針對焊接返修，電廠需要建立完善的返修組織，組織機構的完整運作，可有效提高返修的質量和進度要求，其一般分為三級管理，如圖1所示。

圖1 電廠返修三級管理組織機構

指揮層：整個BOSS焊縫檢查和返修的大腦，一般BOSS焊縫的檢查由專業組編制檢查計劃，報送指揮層進行批準，生效報告需報送國家核核安全局并獲得許可。其檢查返修需根據電廠自身的大修周期而定，但不可超過國家核安全局要求的時間窗口。

協調組：因BOSS焊縫返修涉及的專業工種較多，各專業會出現交叉作業的情況，如何最優化的管控施工窗口，需要協調組進行溝通。同時，對于現場不決事項，由協調組匯報指揮層進行決策處理。

無損檢測組：持有核級檢測資質的無損檢測人員，按照檢查計劃對BOSS焊縫進行檢查，對發現的缺陷應按照法規或者程序的要求進行記錄，對存在超標缺陷的BOSS焊縫，及時填寫QDR（質量缺陷報告），以便于后續的維修工作開展。同時對修后的BOSS焊縫進行檢測；

輻射防腐：BOSS焊縫一般均處于高劑量區域，輻射防護組需要對現場的輻射劑量水平進行評估和測量，并按照ALLAR（輻射防護最優化）原則，建立輻射控制區。并采取搭設負壓棚后者鉛屏蔽等方式，降低環境劑量；

維修組：維修組按照生效的方案要求，對存在缺陷的BOSS焊縫進行返修；

現場QC：對維修文件進行選點，同時進行現場見證。根據現場環境的返修難度，可對關鍵工序（如組對、打底焊接、層間清理）全程旁站監督。

2 返修工藝管理

核電廠BOSS焊縫，母管及棒料材質一般為Z2CN1810及A42AP兩種材質，原建安期間為先將棒料開坡口焊接至母管上，后鉆孔形式。其所選采用電弧焊的工藝。這種焊接方法若層間清理不到位，或者中間過程檢查不到位，容易造成夾渣、未熔合、氣孔等超標缺陷[3]。因此，在返修的過程中，需要對原有的焊接工藝進行優化，盡可能避免未熔合、夾渣、氣孔的超標缺陷。國內某電廠通過大量的試驗研究，制定了氬弧焊的工藝進行焊接策略，兩種材質的焊接工藝參數分別如表1和表2所示。

表1 A42AP等同類型碳鋼焊接工藝參數

表2 Z2CN1810等同類型不銹鋼焊接工藝參數

3 物項管理

3.1 備品備件管理

現場BOSS焊縫的返修，一般采用對原BOSS頭進行切割，更換新的BOSS頭。而新BOSS頭采用棒料加工的方式。采購BOSS焊縫棒料，需按照法規要求，選擇具備核級棒料鍛造資質的公司進行生產。由采購方按照采購技術規格書對棒料進行驗收。

3.2 設備工器具管理

現場維修所使用的磨光機、切割機、游標卡尺、焊機等均需要進行標定，出具標定合格證書。且張貼合格標簽，監督人員應在現場進行再次確認。

3.3 焊材管理

現場所使用的核級焊材，需經過復驗，復驗合格后方可使用在現場。同時，需要做好焊材的出入庫的記錄，以便于材料的可追溯性。

4 人員資格有效性管控

現場維修人員，主要涉及無損檢測人員、焊接人員、QC人員，均應按照法規或者公司的要求，取得相應的授權，授權合格后方可從事相應的工作。

5 完工管理

返修工作完成后，需對返修文件進行梳理，確保工作包內容完整有效，并提交文檔歸檔。

電廠根據以上的環節進行的BOSS焊縫檢查和返修的管控，有效降低了人員集體劑量，提高了焊縫一次合格率，對核電廠低低水位的提前奠定了基礎，同時，此類管理經驗可有效指導其他電廠的BOSS焊縫返修。