AP1000核电厂调试技术文件体系建设
2015-08-25邱凤翔刘加合马中杰国核工程有限公司上海200233
邱凤翔 刘加合 马中杰(国核工程有限公司,上海 200233)
AP1000核电厂调试技术文件体系建设
邱凤翔刘加合马中杰
(国核工程有限公司,上海 200233)
完整的AP1000核电调试技术文件体系及相应的调试技术文件对AP1000核电机组安全有序的开展调试工作具有重要意义。首先对国内核安全法规导则与核电调试技术文件体系的关系进行阐述,再对AP1000核电调试技术文件体系结构进行说明,将AP1000核电调试技术文件分为输入文件、执行文件和输出文件三类,并对各技术文件及特点进行了介绍。建立完整、高质量的调试技术文件体系是AP1000机组调试的基本条件,也是AP1000机组调试、运行、维护的重要安全保障。
核电厂 AP1000 调试 技术文件体系 企业标准
1 概述
AP1000型反应堆由美国西屋电气公司设计,采用非能动安全理念,属于第三代先进压水堆核电。三门核电和海阳核电均采用AP1000堆型。
调试作为建安向机组运行的过渡阶段,检验设计、验证核电厂能在设计规定的运行工况下安全、可靠的运行,验证设备制造、施工和安装质量,保证构筑物、系统和设备的性能符合设计和安全要求,以提高核电厂运行的安全可靠性和经济性。
AP1000调试技术文件体系完备,有完整的管理程序和技术程序保障调试与运行工作的开展;调试与运行文件编制计划可控,操作性强,使调试的工期、质量得到保证,电厂的安全运行与维护得到保障[1]。本文对AP1000核电厂调试技术文件体系特点及建设进行说明。
2 核安全法规导则与调试技术文件体系
《放射性污染防治法》[2]由中华人民共和国第十届全国人民代表大会常务委员会发布。该法是我国防治放射性污染,保护环境,保障人体健康,促进核能、核技术的开发与和平利用的根本法。
核安全法规HAF系列,部分法规由国务院发布,部分法规由国家核安全局(NNSA)或联合国务院其他部门联合发布;核安全导则HAD系列,由国家核安全局或联合国务院其他部门联合发布[3][4]。
机组调试大纲和调试阶段质量保证大纲由核电厂营运单位编制,装料前一年必须提交国家核安全局并获批。
调试技术文件包括系统调试大纲、试验规范书、调试进度计划、调试移交文件、各类试验程序,调试技术文件是调试过程必须使用的文件。
3 调试技术文件体系
根据核安全法规导则的要求,核电厂的整个调试活动必须遵循经过审批的书面文件。AP1000核电厂调试技术文件体系完整、种类多、数量大,为了便于理解,本文将其分为调试输入文件,调试执行文件,调试输出文件等三类文件。
调试输入文件包括设计控制文件(Design Control Document,DCD)、安全分析报告(Safety Analysis Report,SAR)、系统说明书(System Specification Document,SSD)、试验规范书、定值手册、报警手册、设备运行和维修手册、P&ID、化学手册、运行规程等。
调试执行文件包括机组调试大纲、系统调试大纲、试验顺序程序、试验程序、通用设备试验程序、专用设备试验程序、系统冲洗程序、调试进度计划、调试移交文件等。
调试输出文件包括调试日志,调试试验报告,阶段调试总结报告,机组调试总结报告,调试修改后的定值手册和报警手册等。
调试输入文件是调试过程执行文件编制的基础,由设计单位或设备厂商提供;调试执行文件是在调试输入文件的基础上编制而成,可由设计单位或设备厂商提供,也可由调试队编制;调试输出文件是调试过程中形成的文件,是检验系统安装、功能等是否达到设计要求的文件,由调试队编制。调试技术文件体系结构如图1所示。
3.1调试输入文件
3.1.1设计控制文件
AP1000的设计控制文件是西屋公司按照美国联邦法规10CFR Part 52进行编制,提交美国核管会(NRC)审批,由NRC认可后颁发AP1000最终设计许可。
3.1.2安全分析报告
按照分析报告非为初步安全分析报告(PSAR)和最终安全分析报告(FSAR),PSAR是在核电厂建造许可申请时向NNSA提交的文件,FSAR则是在核电厂装料许可申请时向NNSA提交的文件。SAR 是DCD的厂址版,DCD则是SAR的标准化版。
3.1.3系统说明书
系统说明书对系统功能、设计准则、设计目标、系统设计描述和设计数据、系统运行、部件要求和设计描述、系统的布局要求、仪表和控制设备、接口系统及环境要求等进行说明。给出了监控、试验和维修导则,其中试验则包括系统的预运行试验,启动试验等试验内容,这部分是系统调试的指导文件,是进一步编制试验规范书的基础。
3.1.4试验规范书
试验规范书由设计控制文件和系统说明书衍生而来,是对设计控制文件,系统说明书以及厂房、构筑物、设备等要求的综合,是安全分析报告第14章《初始试验大纲》的进一步分析和说明,是承接设计、建造和调试试验程序的纽带,是编制试验程序的重要输入文件。
AP1000试验规范书分为预运行试验规范书和启动试验规范书。预运行试验规范书以系统为单位,即一个系统对应一份试验规范书。在启动试验阶段,由于每个试验涉及到多个系统的联合调试,启动试验规范书则是一个大试验项目对应一份试验规范书。试验规范书主要包含试验目的、先决条件和初始工况、试验方法和数据分析以及对试验结果评估和验收准则等内容。
3.1.5定值手册
定值手册由设计单位提供,从所属区域分为核岛、常规岛、BOP等,从专业分为机械、电气、仪控定值手册。定值手册包括整定值和报警值。
定值手册既是调试输入文件,也是调试输出文件,即通过调试后对定值进行修改。在向生产移交时出版定值手册0版,调试队在机组商运前汇总出版机组定值手册1版。
3.1.6化学手册
化学手册由设计单位提供,化学手册是指导调试、运行阶段机组核岛、常规岛建立满足化学要求的技术文件,如一回路水压试验、热态功能试验等水质要求。
3.2调试执行文件
3.2.1机组调试大纲
3.瘤组织凋亡相关分子Bcl-xl、Survivin、Bax、caspase3 mRNA表达的检测:提取各组移植瘤组织总RNA,检测RNA纯度及浓度,经逆转录后PCR扩增,以β-actin为内参。引物序列见表1,由金唯智公司合成。扩增产物经1.5%琼脂糖凝胶电泳分离,紫外成像系统观察、拍照并分析图像。
机组调试大纲是指导调试的纲领性文件,是承接核安全法规导则与调试技术文件体系的纽带,是国家核安全监管当局对核电厂调试进行监督管理的重要文件,机组调试大纲的编制必须满足法规导则的要求。
AP1000机组调试活动十分广泛,机组调试大纲总体叙述调试全过程,用来指导调试的纲领性文件。
3.2.2调试阶段质量保证大纲
调试阶段质量保证大纲是调试阶段质量管理的纲领性文件。它规范调试阶段所有质量相关活动,以保证这些活动满足适用的法规、标准和设计文件的要求,这些活动包括:设计、采购、制造、清洗、装卸、运输、接收、贮存、建造、检查、试验、启动、试运行、维护、修理、装换料、培训等。
3.2.3系统调试大纲
系统调试大纲主要包含系统概述,系统功能,本系统应进行的试验项目,试验目的、试验先决条件及预防措施、试验执行及验收准则、试验计划、试验人员配备等。系统调试大纲和试验规范书都是试验程序的上游文件,其主要区别在于,系统调试大纲不仅对试验本身进行规定,还对试验计划、试验所需人力物力等进行规定,而试验规范书则在技术层面上更注重试验本身,包括试验先决条件,试验步骤,试验验收准则等。
3.2.4调试计划和移交文件
调试计划是根据工程里程牌计划和工程一级进度计划编制的,指导调试按照计划有序开展。调试计划包括里程碑计划、工程一级进度计划、工程二级进度计划、调试三级进度计划、调试阶段计划、调试专项计划、调试六月滚动计划、调试三天滚动计划等。
调试移交文件包括调试移交边界TPSD和调试移交包TOP,移交类型包括建安向调试移交和调试向生产移交。
3.2.5试验顺序程序
试验顺序程序也称试验连接程序,用于制定某阶段试验进度计划,指定先决条件,确定某阶段进行的多项关联试验活动的先后顺序,包括了需要执行的试验以及试验的执行顺序。其主要包含里程碑节点的范围和目标、通用的或特殊的预防措施、先决条件和初始工况、各个试验的试验方法以及试验评估和完成等内容。
3.2.6调试试验程序
调试试验程序是根据系统调试大纲和试验规范书编制而来,规定了每项试验项目的具体实施方法和步骤,是具体的工作执行文件,与其配套的工作文件还包括运行手册、P&ID、化学手册、整定值手册等。试验程序包括通用设备试验程序、专用设备试验程序、冲洗程序、预运行试验程序、机组启动及性能试验程序等。其主要内容包括试验目的、先决条件、初始工况、预防措施、试验步骤、验收准则、所需获取的试验数据清单、数据记录及数据分析方法等。
3.3调试输出文件
试验报告包括调试日志、试验报告、系统调试总结报告、阶段调试总结报告以及机组调试总结报告。
3.3.1调试日志
调试日志是各系统调试小组对每天调试活动的记录,是记录每项调试活动最直接的原始文件。调试日志包括工前会召开情况,试验实施步骤的完成情况,试验数据,试验过程中遇到的问题及处理方法等,需要追溯事件时,调试日志是第一手资料。
调试日志是调试质保监察的重要内容,包括调试日志是否完整,记录是否及时,是否有效签名等。
3.3.2试验报告
调试试验完成后,对试验数据进行分析,对试验结果进行记录和评价,编写试验报告。试验报告与试验程序对应,即一份试验程序生产一份试验报告,试验程序包含多个试验项目,在试验报告中对各项目的完成情况进行记录和评价。
试验结果评价是试验是否完成的重要标志。评价结果包括完全接受,部分试验可接受,未完成试验但可接受,完全接受但注明的除外,部分试验可接受但注明的除外,未完成试验可接受但注明的除外等六类。
3.3.3系统调试总结报告
系统调试完成后,编制系统调试总结报告。系统调试总结报告应包括系统简介,调试任务,调试目的,调试组织管理,调试实施过程概要,计划偏差分析,调试安全,NNSA控制点,调试期间环境控制,调试过程发现的问题及解决方案,调试重大不符合项,移交尾项,调试总体评价等内容。
在系统调试过程中,应及时将遇到的问题录入系统调试总结报告。系统调试总结报告是调试重大问题和调试经验反馈的重要资料,也是编制机组阶段性总结报告和机组总结报告的重要资料来源。
3.3.4调试阶段总结报告
在某调试阶段的试验完成后,对该阶段试验实施情况、试验过程中发生的异常事件以及未完成项进行总结,编制调试阶段总结报告,并提交调试启动委员会或国家核安全局审评以决定是否可以开展下一阶段的调试工作。
热态试验完成后装料前阶段总结报告,是申请装料的十三份文件之一,需要提交NNSA审批后才能进入装料阶段。试验报告,系统调试总结报告,调试重大问题等均是调试阶段总结报告的重要资料,为了不影响调试总体进度,调试阶段总结报告须在调试实施过程中同步编制。
3.3.5机组调试总结报告
当机组调试工作全部完成后,需要完成该机组的调试总结报告,并提交NNSA。机组调试总结报告是NNSA颁发运行许可证的文件之一。
机组调试总结报告包括工程概况、调试目的及任务、调试准备、调试组织与管理、调试实施、调试质保监督、调试异常及事件、调试期间对技术规范书、运行规程的使用和验证情况、最终评价等。
4 结语
调试阶段是建安阶段向生产运行过渡的重要阶段。AP1000核电厂调试技术文件体系构成复杂,文件数量巨大,是AP1000核电厂技术文件体系的重要组成部分。
海阳核电调试技术文件以西屋电气公司提供的技术文件为主体,吸收了国内多年核电建设的良好经验,建立了多层次、满足调试需求的AP1000调试技术文件体系,但支撑该体系的调试技术文件还处于不断完成完善的过程,部分文件需要在调试实施过程中不断完善,同时建议将质量计划纳入调试技术文件体系,以构建完善的核电调试企业标准。
同时应看到,国内多种核电堆型共同存在,对一些重要文件,如需提交NNSA审批的文件、对调试总体的通用的要求、具有较高核风险的调试过程等,需形成行业标准,进一步规范核电调试工作[5][6]。
[1]核电厂调试文件体系编制要求.NB/T25007-2011.
[2]中华人民共和国放射性污染防治法.中华人民共和国第十届全国人民代表大会常务委员会,2003.
[3]核电厂调试程序.HAD103/02.国家核安全局,1987.
[4]核电厂质量保证安全规定.HAF003.国家核安全局,1997.
[5]顾申杰,田林,尚恒.中国核电标准体系建设思考[J].核标准计量与质量,2011(4):26-34.
[6]柯磊磊,陈军,曹聪敏,等.中国压水堆核电厂调试标准体系研究[J].中国电力,2014,47(11):34-39.
邱凤翔(1982—),男,工程师,主要从事AP1000核电厂调试技术管理、核电安全、核电标准体系研究等工作。