AP1000机组全过程在役检查准备和优化

涂智雄

【摘 要】主要介绍了国内首台AP1000第三代核电机组在役检查体系的创建、实践和优化成果。结合具体案例分析了从设计审查、设备制造、现场安装、调试接产等各阶段应重视的在役检查相关关注项和良好实践。为后续新建核电机组在役检查工作的准备、实施和优化提供参考和借鉴。

【关键词】AP1000;在役检查;役前检查

中图分类号： TG115.28;TL351.6 文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）04-0224-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.086

AP1000 unit full-service in-service inspection preparation and optimization

TU Zhi-xiong

（Sanmen Nuclear Power Co.， Ltd.， Taizhou Zhejiang 317112， China）

【Abstract】This paper mainly introduces the establishment， implementation， improvement of in-service inspection management system of the first AP1000 NPP. It analyzed the interests of in-service inspection during design review， equipment fabrication， construction， start-up and operation by specific cases. It proposed suggestions for in-service inspection preparation of new NPP.

【Key words】AP1000; In-service inspection; Pre-service inspection

根據核安全法规要求，核电机组首次装料前应进行役前检查，以验证核安全相关承压部件的质量状态，同时补充制造和建造数据。核电机组商运后应按照相关法规标准要求，进行定期在役检查，以确认核安全相关承压部件服役后状态。随着近年来公众和监管部门对核安全关注度的不断提升，在役检查也越来越受到各方重视。

在役检查的可达性、可检性、实施风险和难度等重要指标并不是单个责任方或某个特定阶段能决定的，而是需要从机组设计、制造、安装、调试接产、长周期策略等全过程进行介入和管控，方可确保在役检查的可靠和有效完成。

1 项目前期和主合同谈判阶段

项目前期和主合同谈判阶段虽然可能还没有开始在役检查专业实体化运作，但是，应在当前阶段，对可能造成后续分歧和阻碍工作开展的相关事项进行研究，若有必要，纳入主合同范围进行约束，主要包括：

—应将对后续在役检查有重大影响的原则性条款纳入，如遵循的规范标准及其使用的版本、可达性和可检性原则和要求、长周期物资（如试块）供货范围和要求、重要大纲和长期策略编制所需重要信息的设计输入要求等。

—应将对后续役前检查实施效率有重大影响的原则性条款纳入，如焊缝标识和表面状态要求、役前检查重要先决条件配合响应要求等。

—应将可能对后续机组安全、经济运行有重要影响的经验反馈要求纳入主合同强制执行。

2 设计审查阶段

设计审查阶段是在役检查前期需开展的最为重要的工作之一，其参与广度和深度将直接对后续役前检查和在役检查的可靠、高效实施产生影响。将可能对后续在役检查产生影响的事项在设计审查阶段提出并完善，长期来看，是最为安全和经济的一种举措。对于新建机组（尤其是新堆型机组），设计审查应关注的重点主要包括：

—设计方应在设计初期发布关于设计过程中考虑在役检查可达性和可检性的指导性文件并强制执行，从而确保系统设计、设备设计、施工设计等满足在役检查的相关要求。

—应审查所有相关系统规格书和设备设计图纸，确认系统设备设计已经充分考虑在役检查可达性和可检性的要求。

—应审查相关无损检验技术条件，确保制造安装阶段所实施的无损检验满足相应规范标准和后续运行可靠性的要求。

—应审查在役检查试块设计图纸，确保所有试块满足规范标准要求和后续在役检查的要求。

—应审查重点在役检查项目保温设计，确保保温设计满足ALARA和在役检查要求，如设计可拆式保温。

—应审查关于焊缝表面状态和标识的要求。

—应审查管线安装技术规格书和等轴图设计等，以确保管线设计、焊缝布置等满足在役检查和ALARA要求，如尽量减少焊缝数量、避免焊缝布置造成无损检验不可达、支撑/仪表设计应尽量避免对焊缝无损检验可达性影响等。

—应审查设计时对在役检查配合条件的需求，如水源/电源/气源容量、布置和接口设计要充分满足在役检查的需求和要求。

—应审查在役检查可能使用的永久设备的设计能否满足相关需求。

—应审查设计时所考虑的部件材料、焊接工艺、通道等有否考虑在役检查最优化。

—应重点审查三新设备，因为这些往往可能是开创性设计，没有运行经验，所使用规范标准也可能没有完全相对应的检查要求，应对这些三新设备进行严格审查，确定其适用的在役检查要求并满足在役检查实施要求，如AP1000机组的堆芯补水箱和非能动余热导出热交换器等。

3 设备制造和安装阶段

设备制造和安装阶段是设计图纸转化实体产品的重要阶段，应重点关注设备制造和安装与设计的符合性，因为一旦制造安装过程中产生偏差，可能对设备功能或在役检查产生影响。制造安装过程中应按照最为严格的标准来监督控制产品质量，因为该阶段的修理/更换往往相对便利易行，一旦安装就位或机组运行后，相关修理/更换活动的风险和代价是相当大的。设备制造和安装阶段应重点关注以下方面：

—若有可能，应重点审查制造图纸与上游设计文件的符合性，确保制造图纸充分体现所有设计考虑和关注。

—应审查所有可能经受在役检查的焊缝和对象完全按上游要求进行了可靠的无损检验并验收合格，若有可能，应对重点设备重点部位采用在役检查技术进行附加检查，如反应堆压力容器顶盖CRDM贯穿件J型焊缝区域增加超声/涡流/目视检验等。

—应审查可能影响在役检查可达性和可检性的不符合项报告和偏差，尤其是可能对后续在役检查可达性和可检性产生重要影响的不符合项。

—应重点审核所有制造安装完工报告的完整性和正确性，如设备完工图纸和完工尺寸、焊缝和坡口记录、焊接记录、无损检验记录、试块记录、不符合项记录、压力试验记录等。

4 调试阶段（役前检查）

进入调试阶段，代表制造安装活动基本结束，机组将进行全面的系统和设备调试，以验证相关设计和功能满足既定要求。调试阶段工作也包括役前检查的全面开展和实施，役前检查工作量大、风险高、窗口紧，需要完成一系列准备的基础上，方可促进役前检查工作的安全、可靠和高效开展，同时役前检查相关工作还要充分考虑后续在役检查的需求。对于三门核电AP1000机组而言，役前检查重点准备工作、成果和良好实践主要包括：

—建立完備、可靠、高效的管理和技术体系：三门核电一期工程为全球首批AP1000机组，也是国内首批全面参照ASME规范进行设计、建造和运维的核电机组，因此，在充分借鉴国内已有核电机组的经验上，还充分考虑了美国联邦法规、RG导则、EPRI导则等的要求。

—建立在役检查专用等轴图：役前/在役检查涉及的系统设备众多，且相关图纸主是要用于设计、制造和安装等工作，与役前/在役检查的使用需求存在差异，不适合用于具体指导役前/在役检查实施工作，必须全面梳理役前/在役检查相关的设计、制造和安装图纸，绘制专用于役前/在役检查的等轴图。

—建立和完善核查信息表：将所有可能经受在役检查的焊缝建立一个完整清单，并收集每条焊缝可能使用的信息。

—建立照片库：考虑机组运行后为辐照环境，受检对象可接近性差，在役前检查阶段有必要对所有受检对象及其周围环境通过照片形式进行保存，以便于后续工作准备，形成照片库。

—建立不可达信息库：受检对象可能由于现场布置、设备结构、材料规格、辐照剂量、检验技术等原因，导致当前役前/在役检查所使用的检验技术可能无法有效覆盖全部或局部受检区域，因此，有必要在役前检查阶段收集上述信息并建立不可达信息库。

5 生产运行阶段（在役检查）

机组首次装料和商运后，意味着役前检查结束，后续将定期开展在役检查。在役检查与役前检查最大的差异在于：（1）在役检查的计划性和工期要求更高;（2）在役检查工作一般在辐照环境下进行，辐照风险增加;（3）在役检查的目的主要在于确认相关部件服役后的质量状态，对受检部件的抽样和长周期计划安排提出了更高的要求。对于AP1000机组而言，生产运行阶段主要形成的在役检查工作成果包括：

—管理和技术体系完善和优化：全面总结役前检查经验总结和反馈、全面评估管理体系和技术体系对于在役检查的适用性、充分收集整理和吸收国内外关于在役检查的良好实践等，针对在役检查的特点和目标，全面完善和优化在役检查相关管理体系和技术体系。

—长周期策略研究：必须对在役检查长周期策略进行全面、充分研究，以制定出满足上游规范标准、同时又可适应机组大修工期和ALARA目标的长周期计划。

—在役检查专项方案策划：在役检查一般在大修阶段实施，必须对每次在役检查大修项目进行全面分析评估，并进行分类整合归类，然后就每一类项目编制专项实施指南，专项实施指南应详尽可操作，以便于提前准备相关人力资源和需求，全面具体指导在役检查项目和准备和实施、避免人因失误。

—经验反馈收集和处理：必须不断收集国内外在役检查相关经验反馈，并评估经验反馈的适应性，若有必要，纳入相关制度和大修项目清单中。

6 首台AP1000机组经验反馈案例节选

三门核电AP1000机组为全球首台，从项目前期到机组商运，完成了大量开创性工作，也遇到和解决了很多困难，在役检查专业也不例外，因此，有必要就遇到的经验反馈进行记录保存，以避免后续阶段或后续机组重复发生相关问题，节选几个案例如下：

—核岛检修和照明电源设计和配置不合理

根据目前役前检查和其它现场工程实践，发现当前AP1000机组检修电源无零线、照明电源使用功率过低（单个插座限制不得使用大于600W的设备）等，造成较多大型自动化在役检查设备无方便可用的电源，不利于工作开展。通过经验反馈，在役检查阶段通过变更流程增加相应电源配置。

—蒸汽发生器系统排污管线部分管段无法进行水排空

役前检查期间实施RT时，发现SGS-PL-L010A/B现场竣工管段布置为倒U型布置，且无疏水阀，无法进行水排空操作，导致RT实施困难。后续通过设计变更增加了疏水阀，成功解决该问题，RT工作按计划完成。

7 结论及建议

对于在役检查而言，从全球首台AP1000机组获取的经验来看，新建或在建核电机组应在以下方面重点关注和管控：

一是，必须从核电项目前期准备直到机组退役，进行全过程介入管控，不在任何阶段留下遗憾和隐患。

二是，必须不断根据实践经验、国内外良好实践，对管理体系和技术体系进行不断完善和优化，从而为相关工作的高效、可靠开展建立坚实基础。

三是，充分重视经验反馈工作，经验反馈是改进、完善自身工作的充分推动，必须建立高效、及时、完善的经验反馈制度，方可推动专业工作的不断改进提升。

【参考文献】

[1]李松柏.核电厂在役检查计划与协调[J].中国科技报告，1996，（S1）：95.

[2]许锋，李世伟.秦山核电厂十年在役检查概述[C].中国核学会，2003：16-23.