重水堆核电站承压管道焊缝役前和在役检查取样(王庆武 三期）

重水堆核电站承压管道焊缝役前和在役检查取样(王庆武 三期） 重水堆核电站承压管道焊缝役前/在役检查取样 王庆武 (秦山第三核电有限公司 浙江海盐 314300) 摘 要: 本文介绍了重水堆核电站承压管道焊缝在确定受检管道系统，确定检验类别，役前 和在役检查取样等几方面的要求。依据秦山第三核电厂役前检查的实际情况，详细介绍了电厂承压 管道焊缝役前和在役检查的取样。 关键词: 检验类别;役前检查;在役检查 Inaugural and Periodic Inspection Samples of CANDU Nuclear Power Plant Containment Pipe Welds Wang Qing-wu (Third Qinshan Nuclear Power CO., LTD Haiyan Zhejiang China 314300) Abstract: It is introduced that how to select pipe systems, how to determine inspection category and how to sample in inaugural inspection and periodic inspection in CANDU nuclear power plant containment pipe welds. Based on the result of inaugural inspection, the paper describe inaugural and periodic inspection samples of TQNPP Containment Pipe Welds. Key words:Inspection Category;Inaugural Inspection;Periodic Inspection 1 前言 秦山第三核电厂反应堆机组是中国和加拿大合作建设的国内唯一的重水堆核电站机组(简称 CANDU6)。CANDU6承压管道焊缝的役前和在役检查，依据加拿大标准委员会编制发布的《Periodic Inspection of CANDU Nuclear Power Plant Components》(CAN/CSA-N285.4-94)实施，在确定受检管 道系统、确定焊缝检验类别、管道焊缝取样等几个方面有重水堆所独有的特点。秦山第三核电厂根 据役前检查结果的实际情况，在满足法规要求的前提下，修订和补充了承压管道焊缝的在役检查取 样。 2 受检管道系统 CAN/CSA-N285.4-94规定受检系统应包括以下三类:在正常运行工况下，包含直接从核燃料传 出热量的流体系统或与其相连系统，和其它因失效可能导致放射性物质泄漏的系统;在工艺系统失 效时，用于反应堆安全停堆和/或核燃料安全冷却的必要系统;系统失效可能危及前述两类系统完整 ___________________________ 收稿日期: ;修回日期: 作者简介:王庆武(1974 ,)，男，山东聊城人，工程师，1998年毕业于大连理工大学，目前在秦山第三核电厂从事在役检 查的管理工作。 性的系统。秦山第三核电厂具体的受检管道系统包括: 2.1 主热传输系统 名义尺寸为16英寸、18英寸、20英寸和6英寸的管道; 2.2 主热传输压力和装量控制系统 管线:8D-1、8D-2、12D-1; 2.3 停堆冷却系统 名义尺寸10英寸和12英寸的管道。 2.4 应急堆芯冷却系统 、MV-59至MV-66之间及其反应堆集管之间的管道; 重水隔离阀MV-39至MV-46 连接测试阀MV-71、MV-72，注入阀MV-31、MV-50、MV-79、MV-80，逆止阀V-33、V-34、V-47、V-48、V-76、V-77、V-96、V-97，名义尺寸12英寸和16英寸的管道。 3 承压管道焊缝的检验类别 CAN/CSA-N285.4-94规定受检承压管道焊缝的检验类别分为A、B、C1和C2四类，其中A类是最高的检验类别，不同的检验类别检验要求各不相同。确定管道焊缝检验类别的因素包括:失效尺寸、疲劳使用因子和应力强度。 3.1 失效尺寸 管道焊缝失效尺寸分级如下:Re小于等于0.1，定为小失效尺寸e大于0.1，小于0.3定为中失 效尺寸;Re大于等于0.3，定为大失效尺寸; 3.2 疲劳使用因子 管道焊缝疲劳使用因子分级如下:小于等于0.01，定为低疲劳因子;大于0.01，小于0.1，为中 疲劳因子;大于等于0.1，为高疲劳因子。对于不计算疲劳使用因子的管道焊缝，其因子定为 0.05。 3.3 应力强度 管道焊缝应力强度分级如下:低应力强度,Rsm和Rsa小于等于1/3;中应力强度,Rsm和Rsa 大于1/3，小于2/3;高应力强度,Rsm和Rsa大于等于2/3。 3.4 确定检验类别 根据受检部件的破口尺寸、应力强度和疲劳使用因子确定其受检类别。 3.4.1 对于失效尺寸定义为大的受检部件，根据图1其受检类别确定如下: a) 受检部件具有高应力强度、高疲劳因子，其受检类别为A; ___________________________ 收稿日期: ;修回日期: 作者简介:王庆武(1974 ,)，男，山东聊城人，工程师，1998年毕业于大连理工大学，目前在秦山第三核电厂从事在役检查的管理工作。 b) 受检部件具有高应力强度、中疲劳因子，其受检类别为A; c) 受检部件具有高应力强度、低疲劳因子，其受检类别为B; d) 受检部件具有中应力强度、高疲劳因子，其受检类别为A; e) 受检部件具有中应力强度、中疲劳因子，其受检类别为B; f) 受检部件具有中应力强度、低疲劳因子，其受检类别为C1; g) 受检部件具有低应力强度、高疲劳因子，其受检类别为C1; h) 受检部件具有低应力强度、中疲劳因子，其受检类别为C1; i) 受检部件具有低应力强度、低疲劳因子，其受检类别为C2。 高疲劳因子低疲劳因子中疲劳因子 1高 应 BA力A 强 度 2/3 中 应 BA力C1 强 度 1/3低 应 力C1C1C2强 度 0 0.110.01 图2:大失效尺寸的检验类别 3.4.2 对于失效尺寸定义为中的受检部件，根据图2其受检类别确定如下: a) 受检部件具有高应力强度、高疲劳因子，其受检类别为A; b) 受检部件具有高应力强度、中疲劳因子，其受检类别为B; c) 受检部件具有高应力强度、低疲劳因子，其受检类别为C1; d) 受检部件具有中应力强度、高疲劳因子，其受检类别为B; e) 受检部件具有中应力强度、中疲劳因子，其受检类别为B; f) 受检部件具有中应力强度、低疲劳因子，其受检类别为C1; g) 受检部件具有低应力强度、高疲劳因子，其受检类别为C1; ___________________________ 收稿日期: ;修回日期: 作者简介:王庆武(1974 ,)，男，山东聊城人，工程师，1998年毕业于大连理工大学，目前在秦山第三核电厂从事在役检 查的管理工作。 h) 受检部件具有低应力强度、中疲劳因子，其受检类别为C1; i) 受检部件具有低应力强度、低疲劳因子，其受检类别为C2。 高疲劳因子低疲劳因子中疲劳因子 1 高 应 C1A力B1 强 度 2/3 中 应 B力C1B 强 度 1/3 低 应 C1力C2C1 强 度 0 0.10.011.03.4.3 对于小失效尺寸的受检部件，其检验类别均定为C2类。 图1:中失效尺寸的检验类别 4 管道焊缝的取样 4.1 管道焊缝役前检查取样 管道焊缝的役前检查取样应包括法规规定需实施在役检查的全部管道焊缝。具体到重水堆核电站，包括全部检验类别为A类、B类和C1类的异种金属焊缝。 4.2 管道焊缝在役检查取样 对于不同检验类别的管道焊缝，其各自检查要求如下: 4.2.1 检验类别A管道焊缝的取样要求 每根管段上选取一条具有最高疲劳使用因子的焊缝;如果管道焊缝未计算疲劳使用因子，就选取最大应力比的管道焊缝。 4.2.2 检验类别B管道焊缝的取样要求 如果一个管段上有1个或几个检验类别B管道焊缝，应选取具有最高疲劳利用因子的一个管道焊缝;但是，如果该管段上已有一个检验类别A管道焊缝，则所有检验类别B焊缝不作检查。 如果未计算管道焊缝的疲劳利用因子，则应选取具有最大应力比的管道焊缝。 ___________________________ 收稿日期: ;修回日期: 作者简介:王庆武(1974 ,)，男，山东聊城人，工程师，1998年毕业于大连理工大学，目前在秦山第三核电厂从事在役检查的管理工作。 4.2.3 检验类别C1管道焊缝的取样要求 仅对C1类中的异种金属焊缝实施检查，其他免除检查。 4.2.4 检验类别C2管道焊缝全部免除检查。 4.3 同类部件的取样要求 4.3.1 单个机组电站 一个机组中有多于两个同类部件并且运行工况相似，这些部件的检查数量应根据以下原则确定: a) A类部件的检查数量不少于Fa曲线确定的取样数量; b) B类部件的检查数量不少于Fb曲线确定的取样数量; c) 依据上面两条确定检查数量过程中，有大于1/3的小数应圆整到下一位整数。 100 60 50 40 30 20 同 类10部 件6数5 4 3 2 1 25673410 受检部件数量 图3:同类部件检查取样 4.3.2 多机组电站 如果一个电站包含多于1个反应堆机组，后续机组定期检查的范围不低于指定先导机组。如果业主能向管理当局 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 :后续机组在设计、建造、运行工况等与先导机组充分相似，后续机组在役检查范围可以适当减小。后续机组中同类部件受检区域的数量应不小于先导机组中同类部件受检区___________________________ 收稿日期: ;修回日期: 作者简介:王庆武(1974 ,)，男，山东聊城人，工程师，1998年毕业于大连理工大学，目前在秦山第三核电厂从事在役检查的管理工作。 域的数量与下面规定系数的乘积: a) 第二个机组中同类部件受检区域数量的乘积系数:FR2=0.66; b) 第三个机组中同类部件受检区域数量的乘积系数:FR3=0.39; c) 第四个机组中同类部件受检区域数量的乘积系数:FR3=0.28。 5 TQNPC承压管道焊缝检查 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 从前文第2、3和4节可以看出重水堆电站承压管道焊缝役前和在役检查取样按照以下步骤实施:确定受检管道系统;确定每条管道焊缝的检验类别;确定役前和在役检查 样本 保单样本pdf木马病毒样本下载上虞风机样本下载直线导轨样本下载电脑病毒样本下载 。本节就就根据TQNPC役前和在役检查的实际情况，以一号机组为例介绍主热传输系统(后文缩写为PHT)、停堆冷却系统(后文缩写为SDC)、压力和装量控制系统(后文缩写为PI)和应急堆芯冷却系统(后文缩写为ECC)各自的取样计划。 5.1 PHT系统承压管道焊缝的役前和在役检查取样 5.1.1 焊缝总数及检查类别 根据第2.1节，PHT系统管道焊缝总数为170条，包括反应堆进出口集管上的16条焊缝。根据第3节和设计数据，170条焊缝中A类焊缝12条、B类焊缝30条、C1类焊缝92条、C2类焊缝36条。 5.1.2 役前检查取样 根据4.1节规定，PTH系统管道焊缝役前检查取样应包括全部A类和B类焊缝，即42条焊缝。此外，由于SG和主泵相连管道重新安装，受其影响的4条C2类焊缝添加进了役前检查样本。所以，PHT系统承压管道焊缝役前检查样本总数为46条，详见下 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1:PHT系统管道焊缝役前和在役检查取样统计表。 ___________________________ 收稿日期: ;修回日期: 作者简介:王庆武(1974 ,)，男，山东聊城人，工程师，1998年毕业于大连理工大学，目前在秦山第三核电厂从事在役检查的管理工作。 PIP序号受检部位管段号失效尺寸应力比疲劳使用因子同类部件检验类别役前中文备注1HT01P1L0.743160.3371AI1112HT02P6L0.743160.3371A1113HT03P11L0.743160.3371A1114HT04P16L0.743160.3371AI1115HT05P2L0.70220.331AI1116HT06P7L0.70220.331AI1117HT07P12L0.70220.331A1118HT08P17L0.70220.331AI1119HT17P1L0.345220.077N/ABI1110HT18P6L0.345220.077N/ABI1111HT19P11L0.345220.077N/AB112HT20P16L0.345220.077N/AB113HT25P1L0.336590.095N/AB114HT26P6L0.336590.095N/ABI1115HT27P11L0.336590.095N/ABI1116HT28P16L0.336590.095N/AB117HT29P1L0.35620.095N/AB118HT30P6L0.35620.095N/AB119HT31P11L0.35620.095N/ABI1120HT32P16L0.35620.095N/AB121HT37P1L0.497750.101N/AA122HT38P6L0.497750.101N/AA123HT39P11L0.497750.101N/AA124HT40P16L0.497750.101N/AA125HT41P2L0.445950.099N/AB126HT42P7L0.445950.099N/AB127HT43P12L0.445950.099N/ABI1128HT44P17L0.445950.099N/AB129HT81P4L0.652920.0712B11130HT82P9L0.652920.0712BI11131HT83P14L0.652920.0712BI11132HT84P19L0.652920.0712BI11133HT85P5L0.660780.072B11134HT86P10L0.660780.072B11135HT87P15L0.660780.072B11136HT88P20L0.660780.072B11137HT93P21M0.419770.203N/AB138HT94P21M0.419770.2033B11139HT95P22M0.419770.203N/AB140HT96P22M0.419770.2033BI11141HT145P13L0.281320.003N/AC2142HT146P8L0.281320.003N/AC2143HT147P3L0.281320.003N/AC2144HT148P18L0.281320.003N/AC2I1145HT153P21M0.419770.203N/AB146HT154P22M0.419770.203N/ABI11合计461826 ___________________________ 收稿日期: ;修回日期: 作者简介:王庆武(1974 ,)，男，山东聊城人，工程师，1998年毕业于大连理工大学，目前在秦山第三核电厂从事在役检查的管理工作。 5.1.3 在役检查取样 从上表中通过筛选可以得出管段P1的焊缝共有HT01/17/25/29/37等5条，依据第4.2节规定应选取该管段上具有最高疲劳使用因子的焊缝HT01实施在役检查，详见下表2:PHT系统管段P1在役检查取样。以此类推，PHT系统依据4.2节规定应选取HT01/02/03/04/05/06/07/08/81/82/83/84/85/86/87/88/94/96等共18条焊缝实施在役检查，详见表1第PIP(表示按照法规要求选取的在役检查样本)列中标注1的受检部位。 表2:PHT系统管段P1在役检查取样 PIP序号受检部位管段号失效尺寸应力比疲劳使用因子同类部件检验类别役前中文备注 1HT01P1L0.743160.3371A111I 9HT17P1L0.345220.077N/AB11I13HT25P1L0.336590.095N/AB117HT29P1L0.35620.095N/AB121HT37P1L0.497750.101N/AA1 5.2 SDC/PI/ECC系统管道焊缝的役前和在役检查取样 由于SDC/PI/ECC系统管道焊缝的役前和在役检查取样要求与PHT系统相同，这里就不再详细介绍，仅对这3个系统进行简单介绍。 5.2.1 SDC系统管道焊缝取样 SDC系统管道焊缝总数为229条，其中A类焊缝19条，B类焊缝190条，C1类焊缝11条。B类焊缝中有10条异种金属焊缝。C1类焊缝中有2条异种金属焊缝。 依据第4.1节，役前检查样本包括19条A类焊缝、190条B类焊缝和2条C1类异种金属焊缝，共211条受检焊缝。 依据第4.2节，在役检查样本为24条受检焊缝。 5.2.2 PI系统管道焊缝取样 PI系统道焊缝总数为31条，其中A类焊缝20条，B类焊缝6条，C1类焊缝5条。 依据第4.1节，役前检查样本包括20条A类焊缝，6条B类焊缝，共26条受检焊缝。 依据第4.2节，在役检查样本共3条受检焊缝。 5.2.3 ECC系统管道焊缝取样 ECC系统管道焊缝总数179条，其中A类焊缝2条，B类焊缝11条，C1类焊缝114条，C2类焊缝52条。11条B类焊缝中有1条异种金属焊缝，114条C1类焊缝中有3条异种金属焊缝，52条C2类焊缝中有8条异种金属焊缝。 依据第4.1节，役前检查样本包括2条A类焊缝，11条B类焊缝和3条C1类异种金属焊缝，共16条受检焊缝。由于役前检查过程中异种金属焊缝上发现较多显示信号，TQNPC将8条C2类___________________________ 收稿日期: ;修回日期: 作者简介:王庆武(1974 ,)，男，山东聊城人，工程师，1998年毕业于大连理工大学，目前在秦山第三核电厂从事在役检查的管理工作。 焊缝增加到了役前检查样本中，所以役前检查样本共24条受检焊缝。 依据第4.2节，在役检查样本共8条受检焊缝。 TQNPC 一号机组PHT/SDC/PI/ECC系统管道焊缝役前和在役检查取样情况，请参见下表: 表3:TQNPC一号和二号机组管道焊缝取样统计表 PIP001取样数焊缝总数役前检查数量修订版取样数增加取样数增加原因项目名称 Unit1Unit2Unit1Unit2Unit1Unit2Unit1Unit2Unit1Unit2Unit1Unit2机组号 1701704646IIPHT管道焊缝1815262186 229229211212I&DMI&DMSDC管道焊缝242078705450 31312626IIPI管道焊缝338855 1761762424I&DMDMEEC管道焊缝8821191311 5.3 二号机组各系统管道焊缝的取样 5.3.1 役前检查取样 依据同样的取样原则，秦山第三核电厂二号机组各系统管道焊缝役前检查取样如下:PHT系统 SDC系统焊缝总数229条，役前检查取样212条(包括因焊缝总数170条，役前检查取样46条; 异种金属焊缝返修，现场增加的一条焊缝);PI系统焊缝总数31条，役前检查取样26条;ECC系统焊缝总数176条，役前检查取样24条。 5.3.2 在役检查取样 由于秦山第三核电厂一号和二号机组被看作多机组电站的先导和后续机组，所以依据第4.3.2节，二号机组的同类部件在役检查样本应为一号机组检查样本的0.66倍。比如，对于同类部件1的HT01/02/03/04/05/06/07/08，二号机组就选择了6条受检焊缝，详见下表: 表4:TQNPC二号机组PHT系统同类部件1的取样统计表 PIP序号受检部位管段号失效尺寸应力比疲劳使用因子同类部件检验类别役前中文备注1HT01P1L0.743160.3371A1112HT02P6L0.743160.3371A1113HT03P11L0.743160.3371AI1114HT04P16L0.743160.3371A1115HT05P2L0.70220.331A1116HT06P7L0.70220.331AI1117HT07P12L0.70220.331AI118HT08P17L0.70220.331A1 所以，依据第4.2节和4.3.2节的要求，TQNPC二号机组PHT/SDC/PI/ECC各系统管道焊缝在役检查取样依次为:15条、 20条、3条和8条受检焊缝，详见表3:TQNPC一号和二号机组管道焊缝取样统计表。 ___________________________ 收稿日期: ;修回日期: 作者简介:王庆武(1974 ,)，男，山东聊城人，工程师，1998年毕业于大连理工大学，目前在秦山第三核电厂从事在役检查的管理工作。 5.4 秦山第三核电厂在役检查取样调整 根据役前检查的实际情况，TQNPC在修订版《在役检查大纲》中调整了管道焊缝的在役检查取样。从表3:TQNPC一号和二号机组管道焊缝取样统计表，可以看出修订版大纲中各系统管道焊缝的在役检查取样有所增加，如PHT系统一号和二号机组分别增加了8和6条受检焊缝，SDC系统一号和二号机组分别增加了54和50条受检焊缝，PI系统一号和二号机组分别增加了5条受检焊缝，ECC系统一号和二号机组分别增加了13条和11条受检焊缝。修订版大纲中管道焊缝在役检查取样增加，主要考虑以下两个因素: 1) 役前检查发现显示信号 如PHT系统和PI系统增加的受检焊缝均因为这些焊缝役前检查发现了 显示信号。 2) 异种金属焊缝 如SDC系统和ECC系统增加的受检位置中均包含11条异种金属焊缝。因为， 异种金属焊缝的役前检查发现了大量显示信号并经过返修处理。所以，TQNPC采取了对全部异 种金属焊缝实施在役检查的措施。 6 结论 核电厂承压管道焊缝在役检查是核安全在役监督的重要内容之一，如何能够使在役检查取样能够具有代表性，如何能使每次检查的取样数量与电站停堆检修的窗口相配合也是核电厂运营单位关心的重要问题。重水堆核电站承压管道焊缝的检验类别能具体到每一条焊缝，使得在役检查取样能够有的放矢，重点监督。TQNPC根据役前检查结果的实际情况，对在役检查计划进行了补充和调整，使得在役检查监督更加合理和有效。 ___________________________ 收稿日期: ;修回日期: 作者简介:王庆武(1974 ,)，男，山东聊城人，工程师，1998年毕业于大连理工大学，目前在秦山第三核电厂从事在役检查的管理工作。 参考文献: [1]、Standards Council of Canada，Periodic Inspection of CANDU Nuclear Power Plant Components，1994 [2]、Standards Council of Canada，Periodic Inspection of CANDU Nuclear Power Plant Containment Components，1990 [4]、AECL，Periodic Inspection Program Document-Periodic Inspection Program for Pressure Retaining Components(98-03640-PIP-001)，Rev.4，2002 [5]、AECL，Periodic Inspection Program Document-Inspection of Containment Components(98-03640-PIP-002)，Rev.2，2002 [6]、秦山第三核电站有限公司，在役检查大纲(98-90001-STP-TI01)，Rev.2，2006 ___________________________ 收稿日期: ;修回日期: 作者简介:王庆武(1974 ,)，男，山东聊城人，工程师，1998年毕业于大连理工大学，目前在秦山第三核电厂从事在役检查的管理工作。