摘要：本文介绍了福清核电3号机组在役一回路水压试验过程及机组运行优化项目和风险控制分析，阐述了3号机组在役水压试验优化的目标，方案和风险控制点等内容。在福清核电1、2号机组在役水压试验的经验反馈和良好实践的基础上，进一步优化了机组运行状态控制和风险控制，并以此为后续机组在役水压试验提供良好的经验积累。
关键词：水压试验；优化；工期；风险
1前言
水压试验的目的是使反应堆冷却剂系统经过承受高于正常运行压力的一个合适的试验压力，来证明在本次试验结束到下次试验实施之前的这段时间里反应堆一回路系统在正常运行和设计的事故工况下是安全的，是满足核安全法规的。根据RSE-M（1997+2000修订）规范要求，第一次在役水压试验（也叫重复性水压试验）必须在首次水压试验（即冷试）后30个月内完成，通常在首次换料大修期间进行。福清核电1、2号机组分别在101、201大修期间实施了在役水压试验。本文主要通过对福清核电1、2号机组在役水压试验实践经验进行提炼，以达到优化后续（如3号机组）在役水压试验的机组运行和风险控制。
2福清核电在役水压试验过程介绍
（1）完全卸料模式下进行RIS、RCV、RRA和RCP系统充水排气并升压到2.7MPa.g，同时进行试验边界状态设置以及第一阶段仪表隔离，投运主泵后使温度处于试验许可的范围之内。
（2）2.7MPa.g泄漏率计算合格后，隔离余排，通过正常上充／下泄回路和主泵轴封注入回路，借助上充泵来进行升压。7MPa.g平台实施RIC系统密封性检查和隔离第一组下泄孔板。10MPa.g平台隔离第二组下泄孔板，实施现场管道和设备密封性检查，以及蒸汽发生器二次侧泄漏检查。
（3）15.4MPa.g平台实施泄漏率计算，现场管道和设备密封性检查，第二阶段第一步仪表隔离。16.5MPa.g投入过剩下泄，隔离上充下泄，启动水压试验泵。通过主泵轴封注入和过剩下泄将一回路升压到17.2MPa.g，实施第二阶段第二步仪表隔离。升压到20.6MPa.g立即实施现场道和设备密封性检查和投运声发射装置，稳压10分钟后实施焊缝检查。
（4）20.6MPa.g平台结束后实施降压操作，包括降压到17.2MPa.g重新投运第二阶段隔离的仪表，16.5MPa.g停运水压试验泵，投运上充下泄。降压到12MPa.g投运第二组下泄孔板，降压到8MPa投运第三组下泄孔板，降压到4MPa.g启动主泵均匀一回路温度（主要是为了稳压器降温），降压到27MP.g投RRA，最后对一回路降压及排水开大盖。
3福清核电在役水压试验的优化
3.1一回路充水排气的优化
福清核电1、2号机组在役水压试验的排气过程是，在压力容器顶盖就位后在线压力容器顶盖排气管线。当一回路充水水位达到10.5米左右进行稳压器的排气管线在线，当一回路充水到水位达到约14.0米时，关闭压力容器顶盖排气阀，之后继续充水，直到稳压器满水。稳压器满水后关闭稳压器顶部排气阀。此后通过RCV013VP对一回路升压到2.3bar.g，以对压力容器大盖顶部，环路和稳压器顶部进行排气。
3号机组将在一回路水位到达14.0米时，不关闭压力容器顶盖排气阀，在此后的一回路充水期间，维持压力容器顶盖的充水排气，直到压力容器顶盖处的RPE窥视孔显示无气泡水流或稳压器顶部满水。或者在在一回路升压到2.3bar.g前，关闭稳压器和压力容器顶盖的排气阀。
根据秦山核电扩建工程（方家山核电）良好实践，经过优化后的一回路充水排气时间将明显缩短，可大大节约主线工期。但是由于压力容器顶盖排气时间提前开展，现场人员必须提前站位，这对于在役水压试验来说，无疑将增加现场操作人员的辐照剂量，可以通过多人轮流操作，减少人均剂量。
3.2退出下泄孔板时机的优化
在福清核电1、2号机组在役水压试验升压过程中，当一回路压力达到7MPa.g时，稳定压力，由机械和仪控实施RIC系统密封性检查，检查完成后，升压到8MPa.g，然后运行退出一组下泄孔板。
3号机组在役水压试验拟采用当一回路压力达到7MPa.g时，机械仪控进行RIC系统密封性检查，运行同步实施退出一组下泄孔板，将原本串行的工作并行执行，可有效节约主线时间。
在7-8MPa.g退出一组下泄孔板主要是根据机组的下泄流量决定的。在下泄孔板后压力达到2.5MPa.g时，RCV013VP投自动，此后的升压速率是由上充流量控制的，由于一回路水实体，下泄孔板的隔离可能导致一回路压力大幅波动。退出第一组下泄孔板的时机应选在下泄流量在约27m³/h（此流量正好相当于两个下泄孔板的流量）或小于27m³/h时进行，这样便最大限度平衡下泄流量与一回路的压力控制。所以，在3号机组一回路在役水压试验时进行该优化既能节约主线工期，也能控制一回路的压力波动。
3.3水压试验后一回路开盖方式的优化
福清核电1、2号机组首次水压试压结束后均采用排水到一回路水位10.5m，开启稳压器人孔，稳压人孔开启后，继续执行压力容器大盖开启工作。
实际上，根据三大试验的执行顺序，水压试验结束，压力容器开盖后将进行反应堆换料水池的充水和装料准备工作，而打开稳压器人孔工作并不是特别迫切，只要能在装料结束转上行前开启，以便压力容器关大盖。所以，直接执行开压力容器大盖，将稳压器开人孔工作从主线工作中移除，可有效节省主线工期，稳压器开人孔工作可在压力容器开大盖后再执行，甚至到装卸料期间执行，不占用主线。
4福清核电在役水压试验风险控制分析
4.1一回路超压风险
在水压试验期间，由于一回路水实体，所以，一回路超压风险非常高，例如下泄孔板的投退，154bar.g平台启动主泵等。
当主系统压力在29bar.g以下时，RCP与RRA相连接，此时的超压保护由RRA安全阀来保证。当RRA隔离以后，超压保护是通过发出超压报警和开启RIS试验管路阀门RIS124VP以及跳闸水压试验泵来确保的。在一回路升压到27bar.g平台，实施超压开启RIS124VP的TCA并验证（先生效172bar.g定值，当一回路升压到165bar.g时，生效212bar.g定值）。如图1所示：
图1 福清核电3号机组在役水压试验超压保护逻辑图
根据福清核电1号机组在役水压试验的反馈，由于水压试验的最高压力平台是以大盘表（即主压力计）为准，而超压保护是根据EHP001/002MP实施的，实际上由于引压管线的差异和仪表本身的差异，会导致主压力计与超压保护压力计EHP001/002MP压力显示有差别，可能产生超压保护误动作。因此，水压试验154.bar.g以下平台均以RCP037/039MP为准进行控制，154bar.g及以上平台应充分参考EHP001/002MP和大盘表对一回路压力进行控制。
针对下泄孔板投退导致的超压风险，采用现场缓慢关闭手动阀来控制。154bar.g平台启动主泵要求必须预先减小一回路压力到145bar.g来防止超压保护动作。如果是由于下泄异常隔离导致的的压力异常上升，则通过隔离上充，减少轴封，必要时投运过剩下泄来稳定压力。
4.2泄漏率不合格风险
在役水压试验期间将实施两次泄漏率计算，两次泄漏率计算可以评估构成RCP焊缝和试验回路的密封性满足要求，其中154bar.g平台的泄漏率计算是法规要求的。
初次计算是在27bar.g，动态排气结束，RRA系统未与一回路隔离情况下进行的。它的作用是在升压至系统运行压力前评估RCP的密封性。如果RCP的密封性不满意，返回3bar.g以进行法兰连接的重新紧固。第二
次计算在154bar.g下进行，将决定压力是否上升到试验压力（206bar.g）。154bar.g下的泄漏计算，大于230升／小时的总泄漏将表明试验的准备不足，其结果将报送给国家核安全局。
为保证泄漏率合格，在一回路充水期间即开始进行边界巡查，及时确认可能的外漏或内漏。在27—100—154bar.g平台进行查漏并收集之，检查期间要做好相关的检查记录，如果发现密封装置处（法兰密封垫、阀门盘根处……）有泄漏，在升压到更高压力平台之前，应进行重新紧固或重新恢复这些装置的状态。另外，运行专业还编制了泄漏率不合格的查漏方案。
5结束语
核电厂一回路在役水压试验是一个综合性非常强的高风险工作，而且处在机组大修的关键路径上，如何优化在役水压试验的工期和控制在役水压试验的风险是各电厂都面临的棘手问题。本文通过对福清核电1、2号机组在役水压试验的总结，为后续机组，特别是3号机组在役水压试验的运行优化和风险控制提供了参考。
参考文献：
[1]TR1ENS21 主冷却剂系统冷态水压试验
[2]黄铁明，核电站一回路水压试验宝华装置研究与实践，科技创新导报，2008，03（b）：208-209
论文作者:王雨,卢晔
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/16
标签：水压论文; 回路论文; 福清论文; 机组论文; 核电论文; 压力论文; 稳压器论文; 《基层建设》2018年第3期论文;