AP1000电站安全壳整体泄漏率试验组织方案简介
2016-03-14郁奇峰关晋涛
郁奇峰,关晋涛
(1. 山东核电有限公司,山东 烟台 265116;2. 国核工程有限公司, 上海 200233)
AP1000电站安全壳整体泄漏率试验组织方案简介
郁奇峰1,关晋涛2
(1. 山东核电有限公司,山东 烟台 265116;2. 国核工程有限公司, 上海 200233)
在反应堆达到临界前, 作为核安全关键屏障的安全壳必须通过泄漏率试验, 以确保在严重事故工况下, 外泄到环境中的放射性物质总量不超出公众剂量限值。泄漏率试验分为整体泄漏率试验和局部泄漏率试验,而安全壳的整体泄漏率试验由于试验规模大、且具有较大风险,所以备受关注。本篇以海阳核电1号机组安全壳整体泄漏率试验的良好实践为依据,简单介绍AP1000电站整体泄漏率试验的组织方案。
AP1000电站;安全壳整体泄漏率试验;试验组织方案
安全壳作为核电站的第三道安全屏障,必须在机组首次投入运行前,执行一次安全壳整体泄漏率试验,以确保在严重事故工况下,外泄到环境中的放射性物质总量不超出公众剂量限值。安全壳的整体泄漏率试验由于试验规模大、具有较大风险,所以备受关注。本篇文章将以世界首批AP1000项目——海阳核电站1号机组安全壳整体泄漏率试验的良好实践为依据,简单介绍AP1000电站整体泄漏率试验的组织方案。
1 安全壳整体泄漏率试验简介
AP1000电站安全壳整体泄漏率试验方法与要求符合ANSI/ANS-56.8-1994标准,即对钢制安全壳加压0.96倍事故峰值压力至安全壳设计压力范围内至少24小时,验证钢制安全壳的泄漏率小于La(La:即在设计基准事故安全壳压力下,允许安全壳的最大泄漏率,其值取安全壳干空气质量的0.1%/day)。考虑到后续钢制安全壳老化等影响,首次试验的泄漏率需小于0.75La。
2 海阳核电1号机组安全壳整体泄漏率试验组织机构成立背景
海阳核电1号机组作为AP1000技术首批电站,在执行安全壳整体泄漏率试验期间,面临了很多全新的技术问题和管理问题。首先,由于安全壳气压试验与安全壳整体密封性试验连续进行,涉及到不同试验责任方,且试验参与单位较多,合同关系也较复杂。其次,海阳核电1号机组安全壳整体泄漏率试验在冬季执行,必须克服国内其他电站不曾面临的试验温度低于10摄氏度的问题。若试验在原有组织机构下运转,错综复杂的管理问题以及首批AP1000电站试验面临的全新技术难题,将严重制约安全壳整体泄漏率试验的推动。所以,如何成立一个分工明确、运行高效的试验管理组织机构,是成功完成安全壳整体泄漏率试验的最关键因素。
3 海阳核电1号机组安全壳整体泄漏率试验组织
通过摸索与探讨,迅速成立了海阳核电1号机组安全壳整体泄漏率试验组织机构,并在试验的准备、执行过程中起到了极大的推动作用。本篇文章将对试验组织机构的职能与运转进行介绍与阐述。
海阳核电1号机组安全壳整体泄漏率试验组织分为7个领域板块:试验隔离与实施板块;管理程序发布与计划跟踪板块;技术方案确定与技术支持板块;安全质保与应急板块;先决条件与施工临措落实板块;试验检查与维修板块;实物保护与后勤支持板块。这7个领域板块各司其职、相互合作,在试验总指挥的统一调度之下,确保试验能够顺利进行。
3.1 试验隔离与实施板块
试验隔离与实施板块是安全壳整体泄漏率试验的核心,也是试验实施的主体。该板块在试验总指挥与总协调的领导下,执行安全壳整体泄漏率试验。该板块由三个试验组构成,每个试验组又由试验总协调,试验负责人,现场阀门、风机操作人员,打压系统操作人员,数据采集人员等组成。三个试验组通过两班三倒的工作模式,确保试验24小时不间断执行。该板块主要履行职责如下:
(1)负责试验前梳理试验先决条件及试验技术条件
由于海阳核电1号机组在冬季执行试验,而此时海阳的平均气温为1摄氏度,不满足试验温度要求。试验组通过分析建模,确定了安全壳保温方案。安全壳保温方案在试验执行中亦得到了验证,即在安全壳实施保温方案后,能够保障安全壳的温度满足要求。
(2)负责安全壳局部泄漏率试验的组织与实施
安全壳局部泄漏率试验是安全壳整体泄漏率试验的重要先决条件,试验组在整体泄漏率试验前4个月,便展开了安全壳局部泄漏率试验。
(3)负责梳理并完成试验相关的隔离
安全壳整体泄漏率试验是验证安全壳能够执行其安全相关功能——即维持安全壳完整性,防止裂变物质向大气释放。试验期间,所有的安全壳隔离阀置于《海阳核电厂最终安全分析报告》表6.2.3-1所列的事故后位置。此外,由于试验期间,安全壳内部处于富氧环境,有非常大的火灾隐患。试验组负责梳理并切断壳内所有电气设备电源(用于控制壳内温度的VCS风机电源除外)。该项工作的高质量完成,是试验能够安全、有效执行的基础。
3.2 管理程序发布与计划跟踪板块
管理程序发布与计划跟踪板块,在试验准备阶段,发挥了巨大的指引与促进作用。为试验能够如期开始、有条不紊展开,起到了非常大的推动作用。该板块下辖2个小组:计划制定与协调组,管理程序发布组。其主要职责如下:
(1)完成试验相关管理程序的编制与发布
安全壳整体泄漏率试验是一个大型试验,必须从进度、质量、安全等多方面考虑。为使试验执行有据可循,必须编制试验相关的管理程序、试验专项计划,降低试验受不确定因素的影响,确保各项工作都能有条不紊进行。该板块负责完成了试验相关管理程序的编制与发布。
(2)跟踪专项计划的落实情况并及时纠偏
通过跟踪计划的落实情况,即时将偏差情况暴露出来。并对其进行分析,以获取资源支持,从而第一时间将消除偏差。
3.3 安全质保与应急板块
安全质保与应急板块主要职责为:检查试验文件合法、合规性,检查试验人员的培训与授权情况,并进行现场安全监督与消防评估。该板块下辖两个小组:安全监督组和质量监督组。
(1)安全监督组
安全监督组职责为依照危害辨识与风险评估表,组织试验前安全隐患排查,监督安全措施的落实情况,并负责试验与操作过程的安全监督,确保本次试验安全管理体系的有效运转。
(2)质量监督组
质量监督组的工作分为“试验前监督”和“试验过程监督”两部分。试验前监督重点关注先决条件准备、文件准备、人员培训授权与资质等;试验过程监督以试验质量计划选点验证为主要手段,并辅以定时定点巡视检查,以此确保试验质量保证体系的有效运转。
3.4 先决条件与施工临措落实板块
建立一支迅速、高效且执行力强的先决条件与临措实施团队,对保障试验顺利开始,起到了非常关键的作用。该板块下辖2个小组:采购协调支持组和先决条件及临措施工组。
(1)采购协调支持组
该小组主要负责协调购买先决条件及临措实施所需的物资、设备,其职责如下:
①负责协调采购安全壳保温方案实施所需的环廊加热风机、保温材料等。
②负责协调采购安全壳局部泄漏率试验备件等。(2)临措施工组
该小组负责临措的实施,其职责如下:
①梳理并完成所有试验相关的建安方先决条件。
②负责安全壳保温方案的现场实施。
③负责试验之前对安全壳内所有不能承受试验压力的设备置于安全状态。
3.5 技术方案确定与技术支持板块
技术方案确定与技术支持板块负责试验技术方案的确定及试验期间非预期事件的技术支持。尤其在处理试验期间的非预期事件,该模块提供了极大的支持,保障了试验能够如期顺利完成。该板块下辖2个组:技术方案制定组和技术支持组,该板块主要职责为:
(1)组织完成试验前的各项技术准备
该板块根据国内同行安全壳整体泄漏率试验经验反馈,并结合AP1000电站安全壳实际情况,进行评估分析,确定海阳核电1号机组试验需要进行的整改措施。譬如壳内设备保护、壳内清洁方案以及需提前切割阻碍安全壳自由膨胀的支撑等。
(2)协助完成试验相关技术方案的编制、校核、审批工作
协助试验隔离与实施板块完成试验相关技术方案的编制、校核与审批。尤其在非常短的时间内,确定了安全壳保温方案,避免了试验延期的风险。
(3)试验期间提供技术支持
试验期间,尤其是在安全壳整体泄漏率试验前执行的安全壳气压试验。该板块对安全壳测点位移超出限制等进行分析、判断,并给出了安全壳是否继续升压或降压维修的建议。同时,在安全壳环廊风机投运时机及加压送风温度控制方面,该板块也做了大量的分析,提供了具有价值的建议。
3.6 试验期间检查与维修板块
该板块负责在试验期间对安全壳进行检查,并对试验中出现故障的设备进行抢修。该板块下辖2个小组:试验检查组和试验维修组。其主要职责为:
(1)负责维修人员与物资的准备
试验前,该板块梳理了试验期间维修相关工作所需的人力和物资,并由此完成了所需维修人员和物资的准备,为试验能够顺利完成进行保驾护航。
(2)负责贯穿件检查
在安全壳整体泄漏率试验期间,该板块负责执行贯穿件的检查;此外,该板块还协助完成了安全壳气压试验的安全壳检查工作,以提前发现并处理贯穿件出现的问题。
3.7 实物保护与后勤支持板块
实物保护与后勤支持板块,其主要职责是建立安全壳整体泄漏率试验的隔离区,明确试验现场管理要求,并给予后勤支持,确保试验顺利完成。该板块下辖4个小组:实物保卫房间控制组、通讯保障组、后勤保障组、应急救援组。
(1)实物保卫房间控制组
该小组主要负责实物保卫房间的管理、控制,制定试验区域进入规章,下发不同准入权限的通行证,确保了各试验区域人员出入都在试验负责人的控制范围内,排除交叉作业情况和试验无关人员的影响,确保试验区域的完整性以及试验人员的安全性。
(2)通讯保障组
安全壳整体泄漏率试验涉及区域广,布置在厂区的打压设备,分布在不同辅助厂房需定期检查的贯穿件,以及需要频繁操作的打压控制阀。这些物项与试验指挥中心都有相当远的距离,该板块负责保持各个试验检查区域的通讯,以保障任何非预期事件第一时间汇报给试验指挥中心,确保任何事件都能得到及时响应。
(3)后勤保障组
该小组负责试验相关人员的用餐,并负责试验相关人员的用车,确保满足试验倒班工作人员需求。
(4)应急救援组
该小组负责试验期间,处理现场发生的人员伤害事件,第一时间进行现场救护工作,保障人员安全。此外,该小组协助现场消防队,负责处理试验期间发生的火灾事件。
4 结束语
海阳核电1号机组安全壳整体泄漏率试验将试验相关单位和部门整合为七个板块,在组织管理上做了一定的创新。打破了行政组织的藩篱、调动了各方资源,又充分发挥了各板块的专业能力,最终保证了试验高质量、高效率完成,为后续AP1000电站开展安全壳整体泄漏率试验,提供了宝贵的经验。
[1] American Nuclear Society, ANSl/ANS-56.8-1994, "Containment System Leakage Rate Testing Requirements".
[2] Nuclear Energy lnstitute, NEl 94-01, Revision 0,"lndustry Guideline for lmplementing Performance-Based Option of 10 CFR Part 50.
TM623
A
1671-3818(2016)10-0233-02
郁奇峰(1988-),男,湖南湘西自治州人,助理工程师。