國(guó)內(nèi)自主核電機(jī)組內(nèi)置換料水箱的焊接工作探討分析

張佳　徐朋

摘 要：文章主要介紹了國(guó)內(nèi)某自主核電機(jī)組換料水箱在焊接施工中存在的問(wèn)題，分析了施工單位在處理?yè)Q料水箱的焊接過(guò)程中暴露出的問(wèn)題。施工單位應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)對(duì)自主核電機(jī)組新技術(shù)的研究，重視國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)在核電機(jī)組的應(yīng)用，為國(guó)內(nèi)后續(xù)自主核電機(jī)組焊接施工提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：自主核電;內(nèi)置換料水箱;焊接施工

國(guó)內(nèi)自主核電機(jī)組內(nèi)置換料水箱作為反應(yīng)堆廠房結(jié)構(gòu)的一部分，其位于反應(yīng)堆廠房的底部，是一個(gè)內(nèi)襯不銹鋼襯里的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在換料期間，為反應(yīng)堆換料水池充水，在事故工況下，為安注系統(tǒng)和安噴系統(tǒng)提供安全水源。該自主核電機(jī)組內(nèi)置換料水箱內(nèi)有不銹鋼襯里，并設(shè)置過(guò)濾系統(tǒng)。內(nèi)置換料水箱在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、載荷設(shè)計(jì)（正常載荷、各種瞬態(tài)下的載荷、地震載荷等）方面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)及要求與安全殼設(shè)計(jì)一致。

1 換料水箱焊接情況

國(guó)內(nèi)該自主核電機(jī)組在內(nèi)置換料水箱頂部、墻壁和底部均安裝不銹鋼覆面，不銹鋼材質(zhì)均為022Cr19Ni1，頂板、壁板、底板厚度分別為3mm、4mm、6mm（地坑覆面厚度為6mm），頂板由膨脹螺栓直接錨固在一次混凝土上，壁板及底板以專用型鋼作為焊接墊板對(duì)接拼裝而成。該換料水箱在進(jìn)行密封試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)存在滴漏，經(jīng)排查，在換料水箱凸臺(tái)110°包邊折彎處（焊縫熱影響區(qū)位置）存在長(zhǎng)8mm缺陷（折彎和拼接焊縫交匯處），隨后施工單位開(kāi)啟不符合項(xiàng)處理，所采取的處理措施為：1）按照原已評(píng)定的工藝評(píng)定（背面有氬氣保護(hù)的手工氬弧焊（TIG））參數(shù)進(jìn)行背面無(wú)氬氣保護(hù)情況下的模擬焊接試驗(yàn);2）對(duì)缺陷位置進(jìn)行焊接，焊接參數(shù)按模擬試驗(yàn)焊接參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)焊作業(yè)。

在換料水箱凸臺(tái)包邊焊縫缺陷處理過(guò)程中，施工單位在現(xiàn)有焊接工藝評(píng)定不能覆蓋的情況下，采取制作焊接模擬件并進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn)驗(yàn)證后進(jìn)行返修補(bǔ)焊，補(bǔ)焊過(guò)程僅開(kāi)啟不符合項(xiàng)，并未形成設(shè)計(jì)變更和形成任何設(shè)計(jì)分析報(bào)告。

2 法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求

《核電廠質(zhì)量保證安全規(guī)定》[1]（HAF003）中8.1節(jié)規(guī)定“當(dāng)所達(dá)到的質(zhì)量取決于所使用的工藝過(guò)程，且不能通過(guò)對(duì)成品的檢查來(lái)驗(yàn)證時(shí)（例如在焊接、熱處理和無(wú)損檢驗(yàn)中使用的工藝），必須根據(jù)有關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格書(shū)、準(zhǔn)則的要求或其他特殊要求，制定一些措施并形成文件，以保證這些工藝由合格的人員、按照認(rèn)可的程序和使用合格的設(shè)備，按現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)來(lái)完成。對(duì)于現(xiàn)有規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)格書(shū)和準(zhǔn)則尚未包括的工藝或質(zhì)量要求超出這些文件規(guī)定的情況，必須對(duì)人員資格、程序或設(shè)備的鑒定要求另行作出規(guī)定”。

《壓水堆核電廠核島機(jī)械設(shè)備焊接規(guī)范第3部分：焊接工藝評(píng)定》[2]（NB/T 20002.3-2013）中規(guī)定：焊接工藝如發(fā)生背面保護(hù)方法（整體或局部）的改變，則焊接工藝評(píng)定無(wú)效。厚度小于5mm的奧氏體不銹鋼零件進(jìn)行TIG焊接時(shí)，背面應(yīng)采用惰性氣體進(jìn)行保護(hù)以防止氧化。

3 存在的問(wèn)題及思考

3.1 存在問(wèn)題

施工單位在對(duì)換料水箱進(jìn)行補(bǔ)焊活動(dòng)時(shí)未提請(qǐng)開(kāi)展焊接工藝評(píng)定，并且在不符合項(xiàng)報(bào)告中，缺少原設(shè)計(jì)單位的論證分析，不符合《核電廠質(zhì)量保證安全規(guī)定》（HAF003）中相關(guān)規(guī)定。施工單位的補(bǔ)焊活動(dòng)違反了《壓水堆核電廠核島機(jī)械設(shè)備焊接規(guī)范第3部分：焊接工藝評(píng)定》（NB/T 20002.3-2013）中對(duì)工藝評(píng)定和焊接工藝要求的兩項(xiàng)準(zhǔn)則。

3.2 對(duì)問(wèn)題的思考

1）國(guó)內(nèi)一些具有成熟技術(shù)的機(jī)組中多次存在采取上述方式進(jìn)行換料水池焊縫的缺陷處理，施工單位存在經(jīng)驗(yàn)主義，對(duì)自主核電機(jī)組換料水箱的特殊性考慮不足，以慣性思維照搬老經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行焊接處理，暴露出施工單位對(duì)國(guó)內(nèi)核電機(jī)組自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用認(rèn)識(shí)不深入，導(dǎo)致施工過(guò)程中多次出現(xiàn)違反法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象。

2）施工單位應(yīng)高度重視核安全物項(xiàng)的施工，尤其重視焊接施工和無(wú)損檢驗(yàn)，根據(jù)核安全法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)換料水箱焊接工藝不滿足的情況下，應(yīng)重新開(kāi)展焊接工藝評(píng)定，加強(qiáng)焊接過(guò)程的控制，保證焊接質(zhì)量。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)換料水箱的焊接施工出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，本文認(rèn)為國(guó)內(nèi)自主核電機(jī)組施工單位應(yīng)高度重視培育核安全文化意識(shí)和核安全物項(xiàng)的施工，加強(qiáng)對(duì)國(guó)內(nèi)自主核電機(jī)組新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備以及國(guó)內(nèi)新標(biāo)準(zhǔn)的研究，焊接施工應(yīng)嚴(yán)格按法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求開(kāi)展，加強(qiáng)焊接過(guò)程質(zhì)量控制，確保核安全物項(xiàng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]核電廠質(zhì)量保證安全規(guī)定.

[2]壓水堆核電廠核島機(jī)械設(shè)備焊接規(guī)范第3部分：焊接工藝評(píng)定（NB/T 20002.3-2013）