基于分级管理的核电厂材料防腐蚀大纲构建及优化

龚代涛

(中核核电运行管理有限公司，海盐 314300)

基于分级管理的核电厂材料防腐蚀大纲构建及优化

龚代涛

(中核核电运行管理有限公司，海盐 314300)

基于分级管理理论建立了覆盖全厂的材料防腐蚀大纲，分级管理包括环境分类和腐蚀性分级，材料分类及耐蚀性评价，腐蚀与防护工作开展程度，防腐蚀大纲可执行项目组织规划等内容。实践证明分级管理效果良好，在资源有限的情况下能使防腐蚀工作重点突出，为其他核电厂提供了材料防腐蚀的参考经验。

核电厂；材料防腐蚀大纲；分级管理

秦山第三核电厂建有两台CANDU-6型重水堆机组，电厂于2004年前后投入商业运行。电厂建于杭州湾北岸北纬30°30′附近，处于北亚热带边缘，全年平均气温15.9 ℃，年平均高温累计日数低于长江中下游同纬度城市，年平均雨量1 189.7 mm，全年无霜期约为240 d，全年日照时数平均为1 919.7 h，年平均相对湿度为79%，是典型的季风型滨海电厂。

自2005年起，电厂开始探索核电厂系统和设备腐蚀与防护管理体系。参考相关文献[1-5]的规定和经验，经过十年的优化，已建立了以材料防腐蚀大纲为中心覆盖全厂材料防腐蚀分级的管理体系。

材料防腐蚀大纲指对系统和设备的腐蚀监督和防腐蚀工作进行长期规划的技术类文件，以企业内部技术指导标准形式发布。基于材料、环境的实际情况，并遵循全面覆盖、工作适度、纠正与预防相结合、特殊腐蚀问题专项管理四个原则，对全厂系统和设备的腐蚀环境、材质及腐蚀情况等进行汇总、评价、分级，筛选后分类编制防腐蚀大纲可执行项目并统一规划实施，实现材料防腐蚀分级管理。本工作简单介绍了核电厂材料防腐蚀大纲的构建，并提出了优化意见。

1 环境及材料分级及评估

核电厂内系统和设备所处的环境很复杂，因此，需要对设备材料所处的环境进行评估和分级。

1.1 环境腐蚀性分级

根据国家标准GB/T 19292.1-2003《金属和合金的腐蚀 大气腐蚀性 分类》,环境的腐蚀性划分为5级，分别是C1(很低腐蚀性)、C2(腐蚀性)、C3(中等腐蚀性)、C4(高腐蚀性)和C5(很高腐蚀性)。

1.2 腐蚀环境分类

设备腐蚀环境分外部环境和内部环境。外部环境主要为大气环境和土壤环境两大类，大气环境又细分为室内干燥、室内潮湿、室外大气三小类。内部环境根据各系统的运行情况分为水、化学介质、油等三大类，其中水环境细分为高温高压汽水、去离子和有缓蚀剂水、淡水、海水等四小类。表1为核电厂腐蚀环境分类汇总，表1中管理分级见表2。

表1 核电厂腐蚀环境分类汇总Tab. 1 Classification of corrosion environments in nuclear power plant

表2 核电厂腐蚀管理分级Tab. 2 Classification of corrosion management in nuclear power plant

1.3 材料及耐蚀性分类

电厂使用的材料涵盖金属材料、通用高分子材料、无机非金属材料、复合材料。其中，金属材料主要包括灰铸铁、低碳钢及低合金钢和涂镀钢板、不锈钢及耐热钢、铁镍基合金及高镍铸铁、镍基耐蚀合金、有色金属及合金(锆合金、钛合金、铜合金、铝合金、锌合金等)等；通用高分子材料包括各类塑料(聚乙烯、聚氯乙酸、氟塑料等)、各类天然或合成橡胶(丁基、硅橡胶、EPDM、膨体四氟等)、各类树脂(环氧、不饱和聚酯、乙烯基等)；无机非金属材料包括硅酸盐水泥或混凝土、硅酸盐玻璃及纤维等；复合材料主要是玻璃钢类。

通用高分子材料、无机非金属材料、复合材料的耐蚀性好，除用于防腐蚀目的(如各类防腐蚀衬里、涂层)外,均不属于防腐蚀专业主动工作的内容。

根据电厂材料与环境的配对、近15 a核电厂运行经验、国内核电厂及国际同类核电厂公开的腐蚀事件，对材料的耐蚀性情况进行汇总和分类，具体见表3。

2 材料防腐分级管理

2.1 分级

鉴于电厂专业资源的有限性和电厂运维成本控制的需求，电厂材料防腐蚀专业对电厂的防腐蚀实施分级管理制度。按系统和设备的腐蚀管理程度按腐蚀的影响程度、防腐蚀措施(主要指防腐蚀层、阴极保护等)重要性分为A、B、C、D四级，分级见表2。

2.2 影响因素及调整

管理分级受以下因素的影响：

(1) 国内外核电厂报告的腐蚀事件，报告的事件越多电厂分级越高。

(2) 核电厂内部其他专业(设备管理、金属在役监督、化学控制等)的关注度和监督规划，关注度越高、监督规划越完善，材料防腐蚀专业管理分级越低。

(3) 国内外科研机构的研究和关注程度，关注度越高电厂分级越低。

2.3 预防性与纠正性工作

核电厂材料防腐蚀工作包括预防性工作和纠正性工作。预防性工作是指在腐蚀发生初期且尚未造成严重影响或预期将发生腐蚀前，开展防止腐蚀或减缓腐蚀的针对性工作；纠正性工作是指在发生腐蚀后，开展纠错性质的工作，包括腐蚀施工、材料更换或替代、结构改造等。

(1) A级：以预防性检查和预防性防腐蚀处理为主。所有腐蚀检查、防腐蚀处理需求均纳入可执行项目。

表3 主要使用材料相对腐蚀环境的管理分类Tab. 3 Management classification of relative corrosion environments of main materials

(2) B级：选择代表性重要设备进行抽样预防性检查，根据检查结果组织纠正性防腐蚀处理或对类似情况的纠正性腐蚀普查和评价。

(3) C级：有防腐蚀涂层的情况(主要是油漆)，以纠正施工为主并辅以按区域环境普查。无涂层的情况，以腐蚀监督和评价为主，根据其他专业的检查情况组织专业的评估和纠正性普查，开展纠正性防腐蚀处理。

(4) D级：不做规定，在发生腐蚀后按其他专业需求进行技术性支持。

3 防腐蚀大纲可执行项目

将A、B、C三级管理的腐蚀和防腐蚀情况，纳入材料防腐蚀项目；再按照材料所处区域或系统，将同类别或近似的多个项目合并成一个可执行项目，进行预设周期的统一规划；通过电厂工作管理系统(Team或EAM系统)自动触发执行。

3.1 可执行项目类别和实施方式

可执行项目分腐蚀检查、腐蚀监督及评价、防腐蚀处理等三类。

(1) 腐蚀检查：以目视、内窥镜等方式实现直接检查。

(2) 腐蚀监督及评价：通过金属测厚、表面渗透(PT)检查等无损检测方式实施间接检查和评价。

(3) 防腐蚀处理：组织专业防腐蚀处理单位实施涂装、衬里、镀层等表面工程。

3.2 预设执行周期

A级管理，执行周期不超过1个机组大修周期。

B级管理，执行周期按2个大修周期和金属在役监督周期中的较小值。

C级管理，有防腐蚀层的情况执行周期按1个大修周期或2 a执行，无防腐蚀层的情况按金属在役监督和设备预防性检修周期规划执行。

4 结束语

秦山第三核电厂依据分级管理理念，编制并完善了电厂材料防腐蚀大纲，大纲执行条目由2007年的1 200余项逐步完善并整合为2016年的近600项。在覆盖全厂所有材料腐蚀和防护需求同时，有效集中资源,完成电厂材料防腐蚀重点工作。

分级管理使电厂材料防腐蚀专业的定位更为明确，有利于各专业的协同工作并调用电厂内外的各种资源共同完成电厂材料防腐蚀工作任务。

[1] IAEA-TECDOC-1361 核电站主要安全相关部件老化评估与管理[R]. [S.l.]:IAEA，2000.

[2] EPRI-TR-109633 Guideline for the evaluation and treatment of corrosion and fouling in fire protection systems[R]. [S.l.]:EPRI，2006.

[3] HAF 601-2007 民用核承压设备安全监督管理规定[Z].

[4] HAD 103/07-1988 核电厂在役检查[Z].

[5] HAD 103/08-1993 核电厂维修[Z].

Construction and Optimization of Nuclear Power Plant′s Material Anticorrosion Program Based on Classification Management

GONG Dai-tao

(CNNP, Nuclear Power Operations Management Co., Ltd., Haiyan 314300, China)

The equipment anticorrosion program technology system covering the whole plant based on the theory of classification management was built. Classification management includes the classification of environment and corrosion, the materials classification and corrosion resistance evaluation, the development degree of corrosion and protection work, the organization of equipment anticorrosion program, etc. Practice has proved that the classification management effect is good, in the case of limited resources it is conducive to highlighting the focus of anticorrosion work, it provides reference experience for other nuclear power plants.

nuclear power plant； material anticorrosion program； classification management

10.11973/fsyfh-201703013

2016-10-10

龚代涛(1978-),高级工程师,硕士,长期从事核电站材料腐蚀与防护研究和管理,0573-86652936,gongdt@cnnp.com.cn

TM382

A

1005-748X(2017)03-0219-03