核電廠開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)機械老化管理應(yīng)用

明迪　張明啟

摘? 要：本文在研究核電廠開式循環(huán)冷卻水老化管理應(yīng)用過程中的影響因素時結(jié)合了相關(guān)機械老化的管理方式，從多方面展現(xiàn)開式循環(huán)冷卻水老化管理大綱開發(fā)中提到的內(nèi)容。本文選擇從法律法規(guī)、管理老化設(shè)備的標準、老化產(chǎn)生的機理和效應(yīng)、機械老化管理方式的合理性以及現(xiàn)有檢查方式實用性等多角度分析。此外本文還結(jié)合國內(nèi)的某核電廠發(fā)展，為老化管理大綱中實際應(yīng)用提供了例子，從而設(shè)計出科學(xué)、合理、高效的老化管理系統(tǒng)。通過運用老化管理大綱，提高核電廠中機械老化管理的有效性，為其他的核電廠增強老化管理提供參考。

關(guān)鍵詞：核電廠;開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng);老化;管理應(yīng)用

目前國內(nèi)的核電站相關(guān)的法律法規(guī)有待完善、系統(tǒng)性老化管理也是國內(nèi)核電站所缺乏的。如在設(shè)備安全部分的記錄或缺失或過于粗略、缺乏基本的研究能力、安全設(shè)備監(jiān)管力度不夠等等。為提高核電廠老化管理有效性，需建立老化管理大綱實施核電廠管理，以管理大綱去處理OCCW系統(tǒng)中各種原因?qū)е碌睦匣瘑栴}。

1管理推行方式

1.1范圍確定和對象選擇

在老化管理大綱的編寫中需明晰管理針對的對象群，確定接受管理的設(shè)備和部件中包含安全相關(guān)的系統(tǒng)以及有著重要作用的非安全系統(tǒng)。在老化管理之中核電廠系統(tǒng)、構(gòu)筑物和部件（SSCs）的能動部分是技術(shù)維修管理政策中的一部分，而非能動部分則屬于老化管理范圍。此外，核電廠中能動SSCs與非能動SSCs在管理原則方面也具有區(qū)別，前者采用性能監(jiān)測，后者采用狀態(tài)監(jiān)督。

重要廠用水系統(tǒng)（SEC）和循環(huán)水過濾系統(tǒng)（CFO）為國內(nèi)某核電廠中 OCCW系統(tǒng)的組成部分。其范圍確定的標準有：《核電廠最終安全分析報告》提到的控制執(zhí)行的反應(yīng)性，包容放射性物質(zhì)運行控制的排放，約束事故釋放等最基本安全功能的SSCs。以及與上述部件有關(guān)聯(lián)性且故障會導(dǎo)致以上SSCs運行受阻的核電廠其他SSCs。《核電廠最終安全分析報告》中提到的防火系統(tǒng)、火災(zāi)裝置與滅火設(shè)施。還包括超設(shè)計事故的預(yù)防以及相關(guān)緩解措施。最后還有未列入上述報告但相關(guān)部門所要求改進的SSCs。

對象選擇是在上述確定范圍內(nèi)的 SSCs中找到需要進行老化檢查的部件與構(gòu)筑物。而選擇的標準則是對于該部件或構(gòu)筑物是否能夠執(zhí)行預(yù)期功能，且符合非動能與長壽期的標準，以此來確定老化審查的對象。

1.2老化管理大綱

首先需要完成的就是老化效應(yīng)上的鑒定。通過范圍確定和選擇的對象為目標。對于OCCW系統(tǒng)中符合非能動、長壽期標準，執(zhí)行預(yù)定功能的部件進行老化管理審查，確認審查目標并進行分組。明晰對象部件的老化機理、老化效應(yīng)原因。 通過老化管理自查使OCCW系統(tǒng)展開全面的部件老化效應(yīng)檢查。結(jié)合國內(nèi)外先進經(jīng)驗建立核電廠的 OCCW老化管理大綱。保證了某核電廠在有關(guān)的審查和管理方面的高效，確保大綱中的措施得到正確的行使，幫助在大綱所包含范圍內(nèi)的全部設(shè)備形成老化管理的自查報告。某核電廠可以進行周期性的經(jīng)驗分析與規(guī)律總結(jié)。不斷優(yōu)化維修方式和管理模式，持續(xù)性融入老化機制方面的最新研究成果與優(yōu)秀經(jīng)驗。以經(jīng)驗積累以及研究分析的方式對現(xiàn)有大綱無法覆蓋到的問題進行完善解決。

2實行管理結(jié)果與討論

2.1管理應(yīng)用范圍

CFI與SEC系統(tǒng)設(shè)備分別有2856個和1711個。在范圍確定后，CFI系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備部件1320個 SEC系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備部件1607個。范圍確定之后進行目標選擇，進而確定需要管理的老化部件。以材料和環(huán)境近似為標準進行部件分類，組成共計47個物項組。

某核電廠通過對 CFI系統(tǒng)與SEC系統(tǒng)各400個有關(guān)設(shè)備展開現(xiàn)場檢查。實現(xiàn)將材料種類與現(xiàn)場實際環(huán)境相結(jié)合，通過現(xiàn)場審查的方式，判斷材料發(fā)生老化效應(yīng)的影響因素。且能夠保證對故障會造成安全隱患的非安全級別的相關(guān)設(shè)備進行實地核查。以上部分都是某核電廠在編制OCCW系統(tǒng)老化管理大綱的重要組成。

2.2老化管理的實質(zhì)

通過OCCW系統(tǒng)的范圍確定和對象選擇行使老化管理自查。CFI和SEC組合項自查數(shù)分別為56和79個。處于OCCW系統(tǒng)包含范圍內(nèi)的相關(guān)材料方面包括鋼、碳鋼、合金鋼、不銹鋼和玻璃纖維。環(huán)境方面包括土壤狀況、空氣環(huán)境、海水環(huán)境。在自查檢測范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致設(shè)備老化效應(yīng)產(chǎn)生因素包括縫隙腐蝕、材料開裂、化學(xué)原料腐蝕、結(jié)垢腐蝕以及微生物造成的腐蝕。

核電廠老化管理大綱的實施目的就在于確保OCCW系統(tǒng)在運行過程中老化效應(yīng)能夠得到及時的管理。管理內(nèi)容應(yīng)包括對生物淤積的長期監(jiān)管與控制、定期進行常規(guī)檢查對存在的問題妥善處理、保證各類腐蝕和侵蝕以及淤積不會對OCCW系統(tǒng)設(shè)備的預(yù)期性能造成影響、保證維修和設(shè)備審查的正常進行。通過對于全體經(jīng)行預(yù)防把控，實現(xiàn)對設(shè)備現(xiàn)有狀態(tài)和工作性能的審查。對于深水系統(tǒng)相關(guān)部件的老化進行把控，包括 OCCW系統(tǒng)、構(gòu)筑物、部件中化學(xué)浸蝕生物淤泥、涂層失效的監(jiān)管。最后，還包括對于設(shè)備的重要部件的腐蝕與侵蝕的程度的檢查以及影響著安全的主要部件中熱交換器的傳熱效果的檢測。

2.3改進和完善

老化管理自查使得某核電廠所有處于管理范圍內(nèi)的部件都得到了良好老化管理，但仍存有需改進的方面。一些材料對環(huán)境的耐受性不高導(dǎo)致的老化效應(yīng)產(chǎn)生和加劇，如某些設(shè)備處于海水中，而對于這種狀況目前的大綱中并沒有能夠應(yīng)用的有效措施，并且相關(guān)監(jiān)管力度也缺乏。對此某核電廠應(yīng)配套相應(yīng)的監(jiān)管檢查措施，對于其中產(chǎn)生的問題進行評估鑒定。如CFI系統(tǒng)中以碳鋼做內(nèi)部涂層的管道處于海水中會產(chǎn)生老化效應(yīng)，對此某核電廠可以加強對各小支路管道的檢查，定期對反沖洗管道的安全隱患進行全面排查。此外，處于土壤中的如鋼筒型混凝土管道會產(chǎn)生開裂、化學(xué)侵蝕、材料性能改變的老化效應(yīng)，針對其中部分的死管道可能存在微生物侵蝕的危險，某核電廠也需要對于這類管道進行特別關(guān)注。

而經(jīng)驗反饋作為有效自查的主要部分之一是老化管理大綱的重點。某核電廠在從大量的反饋經(jīng)驗報告中提取出設(shè)備安全影響的有關(guān)部分是其管理方面的突出表現(xiàn)，但仍要注意的就是如穿墻管道的開裂的問題不能只停留于目測檢查，還需要經(jīng)行無損檢測。此外，在報告中提到的開裂或鼓包的襯膠管道都有得到及時維修，但需要注意記錄問題的發(fā)生點，保證二次發(fā)生時能夠?qū)Ρ惹昂笪恢?，做出老化效?yīng)更詳細的判斷。

結(jié)語

本文通過對于OCCW系統(tǒng)多方面的機械老化管理研究，為某核電廠建立老化管理大綱，目的在于全面的提高OCCW系統(tǒng)的可行性與可靠性，為其他核電廠提供參考。第一、在對于 CFI和SEC系統(tǒng)展開 的SSCs的分類中，以非能動和長壽期兩個要素選擇出重要部件。設(shè)備的老化受到材料和環(huán)境兩方面的影響，相關(guān)方面模糊的信息需展開實地審查。以材料與環(huán)境的近似性進行物項分組，實現(xiàn)老化效應(yīng)的分類管理，有效提高老化管理效率。第二、建立包含老化效應(yīng)鑒別、經(jīng)驗反饋等內(nèi)容的OCCW系統(tǒng)的老化管理系統(tǒng)，通過匹配相關(guān)的法律法規(guī)使得老化管理具備了更高的兼容性，需要針對已有的老化管理大綱形成一個高效的后續(xù)更新系統(tǒng)，不斷更新和完善老化大綱的管理。

參考文獻

[1]馮新才.CPR1000核電廠重要廠用水系統(tǒng)管道的安裝[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（30）：136-136.

[2]呂云鶴，初起寶，王臣，等.核電廠老化管理審查方法分析與研究[J].核安全，2021，20（6）：1-7.

[3]孟亮，楊秾著.核電廠老化管理體系建設(shè)[J].商品與質(zhì)量，2016（44）：364.