羅勇
摘 要:核安全重于泰山,為確保機(jī)組和系統(tǒng)能夠安全正常啟動(dòng)壓力管道安裝完畢后,一般應(yīng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)焊口、法蘭強(qiáng)度與嚴(yán)密性。施工過(guò)程中遺留的法蘭緊固不好、焊口焊接不合格等缺陷。核電站核島輔助管道中,壓力試驗(yàn)是在系統(tǒng)調(diào)試前,對(duì)所有管道系統(tǒng)(管道和焊縫)包括閥門(安全閥除外)等進(jìn)行全面的強(qiáng)度試驗(yàn)。除對(duì)于輸送氣體的(主要指壓縮空氣和氮?dú)猓┕芫€進(jìn)行氣壓試驗(yàn)外,其他所有的不銹鋼管道和碳鋼管道均需進(jìn)行水壓試驗(yàn)(除非試驗(yàn)流程圖TFD中另有說(shuō)明)。由于各個(gè)系統(tǒng)獨(dú)有的特性,決定了水壓形式多種多樣:有的是整個(gè)系統(tǒng)參與水壓試驗(yàn),有的只是系統(tǒng)的一部分;有些系統(tǒng)壓力相同、管線相互連接可合在一塊進(jìn)行,一些系統(tǒng)由于其復(fù)雜性或壓力不同,進(jìn)行了分段、分區(qū)域水壓試驗(yàn)。管道水壓試驗(yàn)介質(zhì)一般為施工用水或消防水,而除鹽水系統(tǒng)水壓試驗(yàn)則必須使用除鹽水,達(dá)到防止水污染的目的。
關(guān)鍵詞:強(qiáng)度;嚴(yán)密性;水壓試驗(yàn)
1 核電廠水壓試驗(yàn)前的準(zhǔn)備
1.1 先決條件檢查
水壓試驗(yàn)前必須編制質(zhì)保數(shù)據(jù)包(QADP),質(zhì)保數(shù)據(jù)包的所有文件需經(jīng)監(jiān)理單位檢查確認(rèn),滿足條件后才可以進(jìn)行。
水壓試驗(yàn)必須有一個(gè)VFT(可進(jìn)行試驗(yàn)的有效狀態(tài))狀態(tài)的試驗(yàn)流程圖TFD。壓力試驗(yàn)的各種信息將在TFD文件上提供,包括:等軸圖圖號(hào)、支架圖號(hào)的管線詳細(xì)清單(VFT狀態(tài))、試驗(yàn)壓力、周圍環(huán)境溫度、試驗(yàn)流體類型,充水(氣)、排氣、加壓(泵)、排水(卸壓)、連接壓力表、連接溫度指示器(如需要)、連接安全裝置(安全閥)、在試壓泵出口的控制閥后設(shè)置的臨時(shí)系統(tǒng)裝置、臨時(shí)盲板設(shè)施(及其規(guī)格)、閥門狀況(包括開(kāi)啟或關(guān)閉細(xì)節(jié))等各項(xiàng)接口和支管的位置。
待試驗(yàn)管道系統(tǒng)必須已基本安裝完工并已提交滿足合同要求的無(wú)損檢驗(yàn)結(jié)果,所有必需的完工操作(表面光潔度,清潔度,標(biāo)記等)也已完成。
需檢查試驗(yàn)設(shè)備和消耗品的可用性與良好狀況,所有設(shè)備和消耗材料必須具備且處于完好的操作狀態(tài)。特別要對(duì)試驗(yàn)用的監(jiān)測(cè)儀器和控制指示儀器的標(biāo)定有效期進(jìn)行認(rèn)真檢查。
當(dāng)以上條件具備時(shí),水壓試驗(yàn)必須事先得到監(jiān)理單位的批準(zhǔn),方可進(jìn)行水壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)日期和時(shí)間須征得監(jiān)理單位以及受命的現(xiàn)場(chǎng)安全組織(如果需要)的同意。試壓前按TFD要求調(diào)整閥門的開(kāi)/關(guān)狀態(tài),安裝臨時(shí)設(shè)施,然后向系統(tǒng)充水。
1.2 通用規(guī)定
水壓試驗(yàn)時(shí),所有要檢查的表面應(yīng)該清潔,不允許有任何殘留的油漬痕跡或液體滲透劑、標(biāo)識(shí)用的膠帶、潤(rùn)滑脂痕跡和冷凝水跡;
設(shè)備或試壓回路上部要考慮排氣的可能性,下部要考慮疏水的措施。采用的檢驗(yàn)器具不應(yīng)遮蓋要檢查表面;待試驗(yàn)的回路周圍應(yīng)暢通,并準(zhǔn)備一些有助于全面檢查它們外表面的腳手架、跳板等;若是用碳鋼制造的輔助管道,允許在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行水壓試驗(yàn)之前對(duì)工廠焊接的焊縫涂漆;膨脹節(jié)及波紋軟管不必做試驗(yàn),且必須采取相應(yīng)的措施隔開(kāi);在回路系統(tǒng)試驗(yàn)時(shí),止回閥門應(yīng)予以旁通,安全閥與系統(tǒng)隔開(kāi),噴淋系統(tǒng)做水壓試驗(yàn)時(shí),噴頭應(yīng)堵上。
1.3 安全規(guī)定
確保操作人員和其他人員安全的一切必要措施,特別是在試驗(yàn)區(qū)域設(shè)置安全警示設(shè)施,如“警告”和“禁止非試驗(yàn)人員進(jìn)入”標(biāo)牌、標(biāo)記試驗(yàn)區(qū)域和系統(tǒng)的警告帶,告知和確保工作人員及其它操作人員注意安全,當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行加壓時(shí),警告系統(tǒng)必須就位。
1.4 試驗(yàn)用水溫度
試驗(yàn)用水溫度應(yīng)與設(shè)備材料的力學(xué)性能相匹配。對(duì)于鐵素體鋼制造的設(shè)備或管道要采取避免脆性斷裂危險(xiǎn)的必要預(yù)防措施。
在任何情況下,水溫要足夠高,以保證進(jìn)行水壓試驗(yàn)設(shè)備和管道無(wú)結(jié)冰的危險(xiǎn)。
2 核電廠水壓試驗(yàn)階段
2.1 升壓及升壓速度
只有在設(shè)備的溫度穩(wěn)定后方能升壓。無(wú)特殊要求時(shí)升壓速度應(yīng)不超過(guò)1MPa/min(10巴/分鐘)。在達(dá)到試驗(yàn)壓力的95%時(shí),維持一段時(shí)間以使壓力平穩(wěn)。隨后,繼續(xù)逐漸加壓,直至試驗(yàn)系統(tǒng)最高點(diǎn)處達(dá)到試驗(yàn)壓力,壓力維持時(shí)間應(yīng)足夠保證承包商QC(兩級(jí))和監(jiān)理單位進(jìn)行聯(lián)合檢查。
當(dāng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)格書規(guī)定要測(cè)量變形時(shí),要有一些中間壓力保持時(shí)間,各個(gè)中間壓力保持時(shí)間應(yīng)與部件或回路檢查相適應(yīng)。
2.2 水壓試驗(yàn)溫度
水壓試驗(yàn)必須在大于水凍結(jié)溫度4℃以上條件下進(jìn)行。
2.3 水壓試驗(yàn)壓力及保持時(shí)間
對(duì)于符合RCCM C5200范圍的管道回路試驗(yàn)壓力不應(yīng)低于運(yùn)行中最高壓力的1.5倍,其它管道回路試驗(yàn)壓力為組成該系統(tǒng)設(shè)備最低設(shè)計(jì)壓力的1.1倍。并有如下時(shí)間規(guī)定:
(1)每厘米最小壁厚保持6min,泵最短為15min。
(2)其它部件為10min。
3 核電廠水壓試驗(yàn)后的相關(guān)工作
3.1 水壓試驗(yàn)后管道的濕保養(yǎng)
(1)水壓試驗(yàn)后,系統(tǒng)ASG,RRI,DEG,DEL,SER中的水降壓至濕保養(yǎng)壓力后保留,并加以適當(dāng)?shù)木鏄?biāo)記進(jìn)行濕保養(yǎng),直到相關(guān)的子系統(tǒng)(也就是部分EESR中的)的最后一個(gè)水壓試驗(yàn)回路已完成。整個(gè)子系統(tǒng)(也就是相關(guān)的所有水壓試驗(yàn)的)的尾項(xiàng)工作即將執(zhí)行,這些尾項(xiàng)工作包括:水壓試驗(yàn)后應(yīng)立即執(zhí)行的工作;管道與 EM3/EM9設(shè)備的連接;TFD間或子系統(tǒng)間的連接;調(diào)試時(shí)臨時(shí)裝置的安裝;其他要求的安裝活動(dòng)。即所有使系統(tǒng)進(jìn)入EESR狀態(tài)的安裝活動(dòng)。記錄下子系統(tǒng)的排空日期,并注意從部分EESR中的最后一個(gè)水壓試驗(yàn)回路完成到B版EESR的簽發(fā)這段時(shí)間不超過(guò)三個(gè)月。若超過(guò)三個(gè)月,必須報(bào)監(jiān)理單位,并重新采取保養(yǎng)措施。(2)可能的沖洗。如果由于某些原因,試驗(yàn)流體質(zhì)量不符合要求,必須仔細(xì)地用A級(jí)脫鹽水沖洗所有試驗(yàn)系統(tǒng)管線。(3)再加壓到濕保養(yǎng)壓力。排水和沖洗后,將系統(tǒng)充滿符合RCC-M標(biāo)準(zhǔn)的介質(zhì)。將所有設(shè)備,附件、支管和旁路中的氣體仔細(xì)排除后將系統(tǒng)加壓到濕保養(yǎng)壓力,即在高點(diǎn)處壓力為1bar,然后關(guān)閉所有邊界閥門,維持壓力的充水設(shè)備要保留。(4)保養(yǎng)期的檢查。最高點(diǎn)壓力必須略高于1bar。此壓力須每周檢查一次,并在周記錄上標(biāo)明日期和壓力。每月抽樣檢查一次介質(zhì)的PH值(用PH試紙)和清潔度。如果PH值低于8,或者水中有可見(jiàn)雜質(zhì),應(yīng)將系統(tǒng)排空,并用符合RCC-M標(biāo)準(zhǔn)的介質(zhì)沖洗,然后立即再用新的符合RCC-M標(biāo)準(zhǔn)的介質(zhì)充滿系統(tǒng),并將壓力重新升到1bar。
3.2 核電廠水壓試驗(yàn)驗(yàn)收準(zhǔn)則
管道的外壁和焊縫處無(wú)泄漏則可接受;如滿足以下條件,則隔離裝置上的泄漏是可接受的。
(1)這些泄漏量不影響試驗(yàn)壓力的保持(加水或不加水);(2)它沒(méi)有阻礙檢查。
如果管道無(wú)明顯永久變形,就可接受;在整個(gè)試驗(yàn)壓力維持時(shí)間內(nèi),壓力表讀數(shù)必須保持恒定。但由于閥門密封的滲漏引起壓力下降,只要在一段時(shí)間內(nèi)壓力輕微有變化(30分鐘變化值<1%),則可接受。
4 核電廠水壓試驗(yàn)保留項(xiàng)目(不參與試壓)
由于水壓試驗(yàn)過(guò)程中壓力較大,部分物項(xiàng)容易損壞,故需在水壓試驗(yàn)過(guò)程中拆除,主要物項(xiàng)有:流量監(jiān)測(cè)器的孔板或限流器(KD);薄膜閥孔板(DI);安全閥;流量顯示器(SD);膨脹接頭(JD);流量計(jì)(QD);軟管(FL);流速測(cè)量器(MD);快速接頭(WU);減振器(DAB)或(DAH);液位指示玻璃管;旋轉(zhuǎn)式流量計(jì);噴射器、注射器(EJ);堵頭、管帽(試壓后焊接);盲板法蘭(排氣、排水)(JP);泵、罐等設(shè)備法蘭的最后聯(lián)接;噴嘴;釋放彈簧箱;消防噴頭。
參考文獻(xiàn)
[1]RCC-M.壓水堆核島機(jī)械設(shè)計(jì)和建造規(guī)則[S].(2000版和2002補(bǔ)遺).
[2]GB20801.5-2006.壓力管道規(guī)范 工業(yè)管道 檢驗(yàn)與試驗(yàn)[S].