浅谈核电厂管道水压试验

罗勇

摘 要：核安全重于泰山，为确保机组和系统能够安全正常启动压力管道安装完毕后，一般应进行水压试验来检测焊口、法兰强度与严密性。施工过程中遗留的法兰紧固不好、焊口焊接不合格等缺陷。核电站核岛辅助管道中，压力试验是在系统调试前，对所有管道系统（管道和焊缝）包括阀门（安全阀除外）等进行全面的强度试验。除对于输送气体的（主要指压缩空气和氮气）管线进行气压试验外，其他所有的不锈钢管道和碳钢管道均需进行水压试验（除非试验流程图TFD中另有说明）。由于各个系统独有的特性，决定了水压形式多种多样：有的是整个系统参与水压试验，有的只是系统的一部分；有些系统压力相同、管线相互连接可合在一块进行，一些系统由于其复杂性或压力不同，进行了分段、分区域水压试验。管道水压试验介质一般为施工用水或消防水，而除盐水系统水压试验则必须使用除盐水，达到防止水污染的目的。

关键词：强度；严密性；水压试验

1 核电厂水压试验前的准备

1.1 先决条件检查

水压试验前必须编制质保数据包（QADP），质保数据包的所有文件需经监理单位检查确认，满足条件后才可以进行。

水压试验必须有一个VFT（可进行试验的有效状态）状态的试验流程图TFD。压力试验的各种信息将在TFD文件上提供，包括：等轴图图号、支架图号的管线详细清单（VFT状态）、试验压力、周围环境温度、试验流体类型，充水（气）、排气、加压（泵）、排水（卸压）、连接压力表、连接温度指示器（如需要）、连接安全装置（安全阀）、在试压泵出口的控制阀后设置的临时系统装置、临时盲板设施（及其规格）、阀门状况（包括开启或关闭细节）等各项接口和支管的位置。

待试验管道系统必须已基本安装完工并已提交满足合同要求的无损检验结果，所有必需的完工操作（表面光洁度，清洁度，标记等）也已完成。

需检查试验设备和消耗品的可用性与良好状况，所有设备和消耗材料必须具备且处于完好的操作状态。特别要对试验用的监测仪器和控制指示仪器的标定有效期进行认真检查。

当以上条件具备时，水压试验必须事先得到监理单位的批准，方可进行水压试验。水压试验日期和时间须征得监理单位以及受命的现场安全组织（如果需要）的同意。试压前按TFD要求调整阀门的开/关状态，安装临时设施，然后向系统充水。

1.2 通用规定

水压试验时，所有要检查的表面应该清洁，不允许有任何残留的油渍痕迹或液体渗透剂、标识用的胶带、润滑脂痕迹和冷凝水迹；

设备或试压回路上部要考虑排气的可能性，下部要考虑疏水的措施。采用的检验器具不应遮盖要检查表面；待试验的回路周围应畅通，并准备一些有助于全面检查它们外表面的脚手架、跳板等；若是用碳钢制造的辅助管道，允许在现场进行水压试验之前对工厂焊接的焊缝涂漆；膨胀节及波纹软管不必做试验，且必须采取相应的措施隔开；在回路系统试验时，止回阀门应予以旁通，安全阀与系统隔开，喷淋系统做水压试验时，喷头应堵上。

1.3 安全规定

确保操作人员和其他人员安全的一切必要措施，特别是在试验区域设置安全警示设施，如“警告”和“禁止非试验人员进入”标牌、标记试验区域和系统的警告带，告知和确保工作人员及其它操作人员注意安全，当系统进行加压时，警告系统必须就位。

1.4 试验用水温度

试验用水温度应与设备材料的力学性能相匹配。对于铁素体钢制造的设备或管道要采取避免脆性断裂危险的必要预防措施。

在任何情况下，水温要足够高，以保证进行水压试验设备和管道无结冰的危险。

2 核电厂水压试验阶段

2.1 升压及升压速度

只有在设备的温度稳定后方能升压。无特殊要求时升压速度应不超过1MPa/min（10巴/分钟）。在达到试验压力的95%时，维持一段时间以使压力平稳。随后，继续逐渐加压，直至试验系统最高点处达到试验压力，压力维持时间应足够保证承包商QC（两级）和监理单位进行联合检查。

当设计技术规格书规定要测量变形时，要有一些中间压力保持时间，各个中间压力保持时间应与部件或回路检查相适应。

2.2 水压试验温度

水压试验必须在大于水冻结温度4℃以上条件下进行。

2.3 水压试验压力及保持时间

对于符合RCCM C5200范围的管道回路试验压力不应低于运行中最高压力的1.5倍，其它管道回路试验压力为组成该系统设备最低设计压力的1.1倍。并有如下时间规定：

（1）每厘米最小壁厚保持6min，泵最短为15min。

（2）其它部件为10min。

3 核电厂水压试验后的相关工作

3.1 水压试验后管道的湿保养

（1）水压试验后，系统ASG，RRI，DEG，DEL，SER中的水降压至湿保养压力后保留，并加以适当的警告标记进行湿保养，直到相关的子系统（也就是部分EESR中的）的最后一个水压试验回路已完成。整个子系统（也就是相关的所有水压试验的）的尾项工作即将执行，这些尾项工作包括：水压试验后应立即执行的工作；管道与 EM3/EM9设备的连接；TFD间或子系统间的连接；调试时临时装置的安装；其他要求的安装活动。即所有使系统进入EESR状态的安装活动。记录下子系统的排空日期，并注意从部分EESR中的最后一个水压试验回路完成到B版EESR的签发这段时间不超过三个月。若超过三个月，必须报监理单位，并重新采取保养措施。（2）可能的冲洗。如果由于某些原因，试验流体质量不符合要求，必须仔细地用A级脱盐水冲洗所有试验系统管线。（3）再加压到湿保养压力。排水和冲洗后，将系统充满符合RCC-M标准的介质。将所有设备，附件、支管和旁路中的气体仔细排除后将系统加压到湿保养压力，即在高点处压力为1bar，然后关閉所有边界阀门，维持压力的充水设备要保留。（4）保养期的检查。最高点压力必须略高于1bar。此压力须每周检查一次，并在周记录上标明日期和压力。每月抽样检查一次介质的PH值（用PH试纸）和清洁度。如果PH值低于8，或者水中有可见杂质，应将系统排空，并用符合RCC-M标准的介质冲洗，然后立即再用新的符合RCC-M标准的介质充满系统，并将压力重新升到1bar。

3.2 核电厂水压试验验收准则

管道的外壁和焊缝处无泄漏则可接受；如满足以下条件，则隔离装置上的泄漏是可接受的。

（1）这些泄漏量不影响试验压力的保持（加水或不加水）；（2）它没有阻碍检查。

如果管道无明显永久变形，就可接受；在整个试验压力维持时间内，压力表读数必须保持恒定。但由于阀门密封的渗漏引起压力下降，只要在一段时间内压力轻微有变化（30分钟变化值<1%），则可接受。

4 核电厂水压试验保留项目（不参与试压）

由于水压试验过程中压力较大，部分物项容易损坏，故需在水压试验过程中拆除，主要物项有：流量监测器的孔板或限流器（KD）；薄膜阀孔板（DI）；安全阀；流量显示器（SD）；膨胀接头（JD）；流量计（QD）；软管（FL）；流速测量器（MD）；快速接头（WU）；减振器（DAB）或（DAH）；液位指示玻璃管；旋转式流量计；喷射器、注射器（EJ）；堵头、管帽（试压后焊接）；盲板法兰（排气、排水）（JP）；泵、罐等设备法兰的最后联接；喷嘴；释放弹簧箱；消防喷头。

参考文献

[1]RCC-M.压水堆核岛机械设计和建造规则[S].（2000版和2002补遗）.

[2]GB20801.5-2006.压力管道规范 工业管道 检验与试验[S].