核电站常规岛和电站配套设施压力管道安全管理探讨

发表时间:2019/6/25   来源:《建筑学研究前沿》2019年4期   作者:王君峰
[导读] 导致核电站的运行被迫终止,而且如果造成泄露容易造成爆炸事故,危及生命和财产安全。因此必须要加强对核电站压力管道的安全管理工作。

中核工程咨询有限公司  北京市  100071
  摘要:核电站常规岛以及电站配套设施建设中压力管道是一种非常常见的设备,同时对电站的运行具有非常重要的作用。因此必须要加强对核电站常规岛和电站配套设施压力管道安全的监测和管理。本文主要对核电站压力管道的检查范围、分类以及信息收集等进行具体的分析,并提出完善压力管道检测的具体措施。
  关键词:核电站常规岛:配套设施;压力管道;安全管理
  
  
  核电站的建设一直是社会尤为关注的问题,核电站建设中对承压设备的要求比较高,而常规岛、配套设施以及压力管道系统是核电站承压设备中最重要的组成设备,随着核电站的发展和运行,管道中潜在的技术和管理问题频发,导致核电站的运行被迫终止,而且如果造成泄露容易造成爆炸事故,危及生命和财产安全。因此必须要加强对核电站压力管道的安全管理工作。
  一、管道的检查和信息收集
  (一)管道的范围和特点
  我国特种设备安全检查相关规定中指出,压力管道指的是通过压力对气体或者液体进行输送的管道设备,而且对压力的范围进行规定,最高压力不得超过0.1MPa,可以进行气体、蒸汽以及液化气体介质的运输,同时对于一些有毒、易燃、易爆、具有强烈腐蚀性的气体或者液体,需要保证最高工作温度在标准沸点以上,而且管道的直径需要超过25毫米[1]。
  核电站压力管道系统由于运输物质的特殊性,要求管道必须要具有安全性高、规格、系统多样化以及运行压力小于10MPa的特点,同时运行温度需要控制在300摄氏度以下,核电站运行的过程中一般不会导致管道蠕变的问题。在管道的运行中除了少部分气体,如可燃气体需要考虑火灾危险外,主要考虑的应为加速腐蚀问题。
  针对这些问题在管道的检查以及信息的收集过程中需要从以下问题着手:第一,采用工业管道的标准;第二,加强流体加速腐蚀的理论和实践研究;第三,核电站在管道维修中需要以可靠性为基础进行维修管理和成果分析;第四,核电站的小支管震动疲劳导致的老化以及敏感仪表管的检查;第五,对国内外经验的反馈。
  (二)系统确定以及管材选择的原则
  通过对我国质量监督检验的分析以及相关核电站情况的了解,在系统的确定方面需要遵循三个原则,首先材质为金属管道且经常运行;管道的工作温度需要超过100摄氏度,工作的压力需要大于0.1MPa,管道内承载的流体为氢气、水或者蒸汽。所以通过对BOP以及CI机械系统的筛选,选择给水加热器、低压加热器等疏水回收系统共22个,并将这些系统作为主要的普查对象,同时还需要将一些小支管以及敏感仪表管考虑其中[2]。
  压力管道的分类和评级需要从工业管道、安全状况以及FAC三个方面进行;其中工业管道需要从压力、危害以及温度等方面进行评级;FAC在需要从材质、流速、流体以及管径等方面进行分级;安全方面主要考虑的为安全状况等级。
  (三)管道的重点关注问题
  首先工业管道。在工业管道的选择中需要严格按照《压力管道使用登记管理规则》的要求进行,针对设置机组,从管道的设计、安装以及检验等的图纸设计和安装现场等进行多方面的普查,保罗公称直径、设计压力、系统、设计温度等。
  其次,FAC管道,指的是容易受液体影响也导致腐蚀的管道问题。一般为碳钢或者低合金钢材质的管道。


在管道的氧化膜融入汽水混合物中后,会导致保护膜变薄,保护作用效果降低,加速管道的腐蚀速度,同时会持续较长的时间。而且通过国内外的核电站经验总结分析可见,美国萨里核电站的其中2台机组存在FAC管道壁厚降低的情况,因此更换了190个管道部件。针对这个情况美国核管会发出多次通知,要求加强对管道流体腐蚀问题的关注,同时制定敏感管道监督检查的大纲。我国核电站当前也发生了多次的FAC现象[3]。因此核电站必须要加强管理,针对流体为湿蒸汽、单相水介质,温度在100到300摄氏度,流速超过5米每秒,曹植为碳钢的管道作为重点的普查对象。
  再次,RCM成果研究。RCM分析是从系统功能方面进行研究,对系统功能故障的模式、影响以及后果等进行全面的评估和维修,通过这种方式使人们更容易掌握维修的关键点,进而为设备的检修工作质量提供有效的保障,提升设备的使用效率,降低设备的运维成本,当前我国核电站在系统设备的检修中已经不断的对RCM分析进行应用。
  最后,敏感仪表管以及振动小直管项目的检查。通过对相关经验的反馈分析,对核电站压力管道损伤的危害以及对压力表管等进行分类检查。小支管振动疲劳主要是由于地应力高、疲劳所导致的,如果发生断裂会引起严重的人员伤亡事故。因此在管的选择中需要严格根据敏感小支管筛选的原则对机组进行现场测试和计算。
  此外,管道安全状况的检查。核电站在压力管道在设计、制造以及安装等剁成中都需要保证相关单位具有相应资质,并做好安全质量监督检验。而且所有压力管道的安全情况都需要达到2级以上,如果管道在压力测试过程中没有达到2级,则需要进行进一步的风险评估和安全测评,必要的需要对管道进行更换。
  二、核电站常规岛和电站配套设施压力管道安全管理的对策
  (一)建立管道数据库
  压力管道在普查以及信息收集过程中,可以将收集的数据以及普查的数值和经验等建立数据库,并通过相关软件的分析对管道的寿命,出现的各种情况和问题等进行跟踪。在数据库中压力管道的内容包括,压力管道的相关法律、标准、程序等方面的内容;核电站的管道系统流程图、单线图以及设计手册等;管道普查中涉及到的数据信息;管道的所有检查报告以及相关表格,管道敏感区的检查周期和检测计划等。
  (二)制定完善管道检查制度
  核电站的管道检查中,不仅需要对相关法律法规以及管道技术规程和标准方面的贯彻和落实,同时还需要做好对各项压力管道制定的完善,包括常规岛、BOP系统等压力管道的检验大纲和检查计划,并根据管道具体的情况编制全面的检查方案。在制度中需要保证GC类管道能够以分级为依据进行监督检验,同时对于FAC管道生效问题的管理中,需要严格根据管道的相关计算方式、分析结果等通过重点抽查跟踪的方式进行检查。同时对于一些已经完成的RCM分析中,与管道相关以及振动小支管、仪表管等结论需要进一步的实施和检测。同时加强对国内外的经验反馈。在管道的检查周期规定中,对于工业管道的检验周期和规程作出详细、全面的规定;对于EDF管道需要对敏感区域进行周期分析制度的制定;同时加强对电站实际运行的状况以及检修工期等进行严格的规定;最后,针对经验反馈以及核电站的研究成果的应用和管理等作出明确的规定。
  通过压力管道数据库建立以及管理制度的完善,使管道管理和检验更加安全,提升压力管道的管理安全系数。
  结语
  综上所述,核电站是我国电力发展中的重要组成部分,核电站在常规岛以及电站配套设施方面的压力管道管理中,必须要做好压力管道的普查以及信息的收集。对压力管道的数量以及具体分布情况进行明确,同时对管道的安全管理情况进行掌握和分析,并建立管道排查和检修的信息文档,同时对检查管理制度进行完善,保证压力管道的动态监督和管理,使核电站能够安全、长期运行。提升压力管道的使用寿命和安全性,为我国核电站的健康发展奠定基础。
  参考文献
  [1]付田,张清华.压力容器管道焊接技术与质量控制[J].军民两用技术与产品,2018(22):226.
  [2]杨洪波.氨制冷压力管道安全监督管理要点的探讨[J].化工管理,2018(3):48.
  [3]殷骊晨.大型成套压力管道安装监督检验质量管理策略[J].化工管理,2018(26):231-232.

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