大亚湾_岭澳核电站的设备老化与寿命管理_戴忠华
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国家环境保护总局关于广东大亚湾核电站/岭澳核电站群堆管
理优化方案的初步审评意见
【法规类别】核安全管理
【发文字号】国核安发[2003]8号
【发布部门】国家环境保护总局(已撤销)
【发布日期】2003.01.17
【实施日期】2003.01.17
【时效性】现行有效
【效力级别】XE0303
国家环境保护总局关于广东
大亚湾核电站/岭澳核电站群堆管理优化方案的初步审评意见
(国核安发[2003]8号)
广东核电合营有限公司、岭澳核电有限公司:
广东核电合营有限公司和岭澳核电有限公司联合向我局提出了广东大亚湾核电站/岭澳核电站《核电厂运行许可证》转移的申请,同时提交了附件《广东大亚湾核电站/岭澳核电站群堆管理优化方案》,由大亚湾核电运营管理有限责任公司运行广东大亚湾核电站和岭澳核电站。
根据我国核安全法规《中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例》(HAF001)、《核电厂安全许可证件的申请和颁发》(HAF001/01)、《
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核电厂一回路压力边界双相不锈钢部件的老化管理1陆念文1薛飞1汪小龙1遆文新2戴忠华、2刘鹏1 苏州热工研究院苏州 2150042 大亚湾核电运营管理有限责任公司深圳市 518124摘要:核电厂一回路压力边界(RCPB)许多部件的材料是铸造奥氏体-铁素体不锈钢,又称双相不锈钢。
在轻水堆运行温度下长时运行后,双相不锈钢的韧性和延性会下降,发生热脆(thermal embrittlement)现象,又称为热老化(thermal aging)。
随着热老化程度的加深,压力部件的临界裂纹尺寸值会下降,因此将削弱一回路压力边界的结构完整性。
及时进行双相不锈钢部件的热老化管理,对于核电厂的运行、在役检查和延寿都很有意义。
关键词:双相不锈钢,热老化,老化管理1.引言轻水堆(包括PWR、BWR)核电厂的一回路压力边界许多部件的材料应用铸造奥氏体-铁素体不锈钢(CASS),又称为双相不锈钢。
该材料有良好的抗热裂纹(Hot Cracking)、耐腐蚀(Corrosion)、抗应力腐蚀开裂(SCC)性能,同时具有良好的机械性能。
保持一回路压力边界的结构完整性,对于核电厂的安全运行特别重要。
任何导致双相不锈钢机械性能下降的老化机理都必须考虑,以延长核电厂的寿命。
在轻水堆的运行温度下,双相不锈钢最主要的老化机理是热脆(Thermal embrittlement),即韧性和延性下降的现象,又称为热老化(thermal aging)。
随着热老化程度的加深,压力部件的临界裂纹尺寸值会下降,因此将削弱一回路压力边界的结构完整性[1]。
双相不锈钢在核电厂运行温度下可能发生热老化,最早是通过实验室的研究提出的。
随后对退役或更换的双相不锈钢部件的跟踪研究表明热老化确实存在,热老化的程度与双相不锈钢部件的化学成分、铸造工艺、微观组织形态和部件形状有密切的关系[2]。
由于一回路压力边界中双相不锈钢部件更换困难、费用巨大、无损检测困难,因此美、法等核电大国对此相当重视,开展了双相不锈钢热老化的深入研究。
核电厂老化和寿命管理戴忠华刘鹏大亚湾核电运营管理有限责任公司(DNMC) 518124摘要本文概述了IAEA对核电厂老化管理的基本要求和所推荐的实施老化和寿命管理的方法;介绍了DNMC实施老化和寿命管理的工作方法和实践。
文章指出老化和寿命管理工作首先要将精力集中在核电站的关键设备上,然后逐步扩大范围;并且随着经验数据的积累,工作重点逐步由老化机理理解、敏感部件筛选向老化趋势分析和寿命评估转变。
关键词核电厂老化寿命管理1.概述通常,核电站的设计寿命为40年。
目前,一些国家早期建造的核电站已经接近它的设计寿命,为了延寿到60年寿命,必须对核电站进行全面的安全和经济评估,以及相关的改造。
但是,仍然有一部分核电站由于在建造和运行阶段,没有实施良好的老化管理,而被迫退役,例如美国,这部分退役的核电站将占美国核电站总数的20%左右。
从而,20世纪80年代后,如何在核电站实施有效的老化和寿命管理成为了一个国际关注的课题。
各个国家都在这方面注入了大量精力进行研究和改进,对于保证核电站安全裕度、挖掘核电站的经济潜力、提高核电竞争力方面做出了重要贡献。
其中,IAEA为了规范化老化和寿命管理工作,在吸取了各个国家的的良好实践后,归纳和总结出了一套系统的老化和寿命管理方法,并且编写成了技术导则,为国际上老化和管理的开展奠定了坚实的基础;美国NRC制定了一系列法规要求,为核电站老化管理提出了明确具体的要求,规范核电站老化管理工作的开展。
在十年安全审查中,大亚湾核电按照核安全局的要求,对核电站的老化管理状况进行了认真的审查,通过本次审查中发现的不足,结合国际先进的经验和良好实践,开展了一系列活动,以求不断完善核电站老化和寿命管理体系。
2.老化和寿命管理的方法IAEA核电厂寿命管理技术工作组(TWG-LMNPP)依据成员国的建议,推荐实施设备老化和寿命综合管理。
图1标明了设备部件的老化和寿命管理之间的总体关系;理解老化机理和参数就可以管理和改进部件的老化曲线,从而延长了部件的寿命。
2024年核电厂老化管理的内容2024年核电厂老化管理的内容主要包括以下几个方面:检测评估、预防维护、设备更新和技术创新。
一、检测评估核电厂老化管理的首要任务是通过检测评估来了解设备的老化状况。
在2024年,我们可以借助先进的无损检测技术、超声波检测技术和红外热像仪等工具来对设备进行定期检测。
同时,通过实施系统化的老化评估,对设备的老化程度进行定量评估,从而制定相应的老化管理策略。
二、预防维护预防维护是核电厂老化管理的重要环节。
2024年,我们将加强预防性维护措施,例如定期清洁、润滑和调整设备,确保其正常运行。
同时,我们将加强设备的定期检修和校准,确保其性能始终处于良好状态。
此外,我们还将制定设备操作规程和管理制度,培训和提高操作人员的技术水平,以减少人为操作失误对设备老化的影响。
三、设备更新设备更新是核电厂老化管理的重要手段之一。
随着科技的不断进步,新一代的核电设备将会相继问世。
在2024年,我们将积极推动设备的更新,将老化程度较大的设备逐步更换为新型设备。
同时,我们还将加强与设备生产厂商的合作,共同研发和改进设备,以提高设备的可靠性和安全性。
四、技术创新技术创新是核电厂老化管理的核心要素。
在2024年,我们将继续推动技术创新,通过引进新技术、新材料和新工艺,提升设备的抗老化能力和寿命。
例如,采用先进的材料、涂层和防腐技术,延缓设备老化的速度;引入智能化监测系统和大数据分析技术,及时发现设备异常和老化迹象,为老化管理提供科学依据。
综上所述,2024年核电厂老化管理的内容将主要集中在检测评估、预防维护、设备更新和技术创新等方面。
通过科学合理的管理措施,我们将有效延缓设备老化的速度,确保核电厂的安全稳定运行。
论核电站仪控设备的老化机理及管理问题摘要:从理论上分析了仪控设备老化对核电站安全性的影响,并据此指出了仪控设备老化管理的关键要素。
针对仪控系统涉及的各类传感器、电子元器件、继电器、电缆及连接器等部件的老化机理进行了深入剖析,从实施的角度论述了老化管理的过程和策略,并特别针对电子设备过时淘汰问题进行了讨论。
关键词:核电站;老化管理核电站的系统、构筑物和部件(SSC)因受腐蚀、振动及辐照等影响,性能随服役年数增加而下降,导致核电站安全裕量减小,非计划停堆和设备维修次数增加。
20世纪80年代起,世界核电大国纷纷对核电站老化管理进行了研究,对压力容器、堆内构件及安全壳内电缆的老化机理有了深入了解。
目前业界对仪控设备老化管理的认识有一定的片面性。
仪控系统特别是保护和安全系统对核电站安全可靠运行所起的作用无可替代,仪控设备老化对核电站运行经济性同样有重要影响。
我国秦山一期和大亚湾核电站投入运行都已近20年,仪控设备的老化问题日益突出。
总结消化吸收先进国家仪控设备老化管理的经验,有助于提高我国仪控设备的老化管理水平。
1仪控设备老化总体分析核电站运行环境恶劣,仪控设备尤其是现场测量元件易受温度循环、高压、高湿、振动冲击、腐蚀以及电离辐射的影响发生性能劣化。
不同仪控设备因其安装位置、所处环境以及物理特性不同,老化机理也不尽相同。
一般认为仪控设备老化包括物理老化和过时淘汰两个方面。
物理老化是指SSC的物理性能随时间或使用而发生变化的过程;过时淘汰是指物项或系统因厂商停止生产等原因而致使无法通过正常渠道采购的过程。
过时淘汰通常经历两个阶段,即初步淘汰和完全淘汰。
在初步淘汰阶段,制造商停止产品生产,但随后一段时间仍提供替代产品和维修等服务;在完全淘汰阶段,制造商全面停止与产品相关的所有技术支持和服务。
笔者重点研究仪控设备的物理老化及其管理技术,在不至于引起歧义的情况下将物理老化简称为老化。
从核电站安全分析的角度对保护系统仪表通道的老化管理进行研究。
核电站设备可靠性管理体系的探索与运作摘要:近年来,我国的大亚湾核电站在核电运营管理设备上进行了全面的创新,形成了更加完备的适应核电站的设备管理和运作的模式。
核电站的设备可靠性是关系到核电站进行安全生产的关键点,提高和完善对核电设备可靠性的管理,能有效提升企业在市场竞争中的地位。
本文通过对核电设备的了靠性进行分析,以建设优化核电设备的维修措施为目标,实施对核电设备的监测和管理,为确保我国居民在日常生产和活动中提供更加稳定的可靠核电站设备而努力。
关键词:核电站;设备可靠性;管理体系;探索;运作一、导言我国的主要核电站是由大亚湾核电运营管理有限责任公司负责运营的广东核电集团旗下的大亚湾核电站和岭澳核电站,在其运营的过程中不断进行设备上的更新和管理,发展日趋完善化。
在运行的初期,由于设备维修上缺乏系统的可靠性的维修核管理方法,遇到设备故障问题不能做出自主的维修解决方案,需要更多的去借助对设备和外部积技术的来维护设备的运行,却反自主管理能力。
在意识到这一情况之后,公司提出了针对在设备维修核管理上进行创新策略,为能够适应市场的需求,建立更加完善和现代化的设备管理系统。
在设备的运行方面开展可靠性的技术维修和技术导向的设备管理系统,实现自主运营,维修和管理体制。
本文主要通过对大亚湾管理核电站在设备可靠性管理的具体实践探索中,对核电设备状态进行检测,及时发现设备缺陷及时干预管理。
将核电设备的可靠性评测和维修方案相结合,最终实现我国在各种重大修理活动和日常生活和生产中发挥核电站设备可靠性进行进一步探究。
二、核电设备可靠性管理体系我国的核电企业要想提高在市场中的核心竞争力,一定要注重对核电设备可靠性进行管理。
建立合理有效的电力设备管理体系,提高设备的可靠运行,并在运作的过程中不断的总结经验进行创新,并建立一个完备的设备数据平台体系,主要包括以下几个方面内容:(一)设备种类和识别系统的管理。
首先要建立对电力设备进行分析分类体系,并要对各设备部件的性能进行识别和管理,明确设备的功能。
中国能源报/2010年/7月/12日/第019版
核电
大亚湾、岭澳核电站的设备老化与寿命管理
大亚湾核电运营管理有限责任公司技术部经理戴忠华
1. 大亚湾、岭澳核电站设备老化与寿命管理政策与实施策略
大亚湾、岭澳核电站设备老化与寿命管理政策:在寿命初期即对电站设备进行有效的老化与寿命管理,确保设备在其整个服役期(包括电站的延寿期)内,能够满足安全裕度要求;从经济性角度考虑,密切关注那些既对机组可用率和电站寿命有紧密影响,又有潜在老化降级风险的设备,通过前瞻性的技术手段,尽可能提高设备可靠性、延长设备寿命,从而获得最大经济效益和社会效益。
大亚湾、岭澳核电站设备老化与寿命管理实施策略:以状态监测和外部经验反馈为基础,开展核电站重要设备老化、寿命与经济性管理工作,寻找因电站设计缺陷与变更、改造、环境等因素带来的设备加速老化现象,制定切实可行的改进措施,确保电厂安全生产顺利进行。
设备加速老化现象是核电站的安全运行隐患,且容易被管理层忽视,以下是来自日本核电站的设备加速老化外部经验反馈和大亚湾核电站自身设备加速老化经验反馈:
2004年8月9日,日本中部福井县美滨核电站3号机由于忽视了主蒸汽管道的在役检查,导致管道壁厚因流体加速腐蚀(FAC)提前超过安全阈值,且未能及时发现,酿成严重人员伤亡事故。
该反应堆是1976年投入使用,至发生FAC已经运行27年,一直没有对主蒸汽管道进行状态检查。
一般核能界都认为核级设备的设计寿命大约在30-40年,导致该电站管理层带有固定思维,认为这些设备没有核泄漏的危险,相对比较安全,忽视了检查,未能及时发现主蒸汽设备加速老化的隐患。
科学、严谨、有计划地开展设备老化与寿命管理工作,充分利用国际核能界的老化与寿命管理经验:根据设备的重要度及安全功能逐步建立电站重要敏感设备老化的SSCs分级清单,根据设备老化与寿命的重要度有条理地开展设备老化机理分析与可靠性评估工作;建立老化数据与信息平台,使得设备老化数据管理逐步走上正轨;有计划地形成老化与寿命管理数据采集与评估系统,包括目前比较敏感的电气、仪控设备信息采集系统(己经完成)和蒸汽发生器老化管理数据采集系统。
2. 大亚湾、岭澳核电站设备老化与寿命管理进展
大亚湾、岭澳核电站已制定了老化与寿命管理工作的五年规划,针对选定的“老化与寿命管理系统、构筑物和部件(SSCs)初步清单”,按现行的部门责任分工,实行项目分工负责制,由老化与寿命管理组归口管理。
有条理地组织指导并带领运行、维修、技术支持部门的相关工程师,实施具体的老化与寿命分析评估工作;老化与寿命管理组还要将某些需要进行深入研究的课题,通过合同分包给中科华核电技术研究院实施;按计划完成选定设备的老化与寿命管理实施大纲编写工作,以及老化与寿命管理初步的基础性分析评估工作。
实施有效的质量控制、质量保证和质量管理,既是将人因失误导致的设备老化降至最低限度的重要因素,也是实施系统的老化管理过程的关键因素;在确定老化与寿命管理行动并实施行政管理控制方面,目前大亚湾、岭澳核电站按IAEA导则要求实施的质量管理体系是有效的。
鉴于核电站设备老化与寿命管理是与电站安全、可靠、经济地运营密切相关的工作,并且需要满足安全法规条例的要求,IAEA称“老化管理是核电站命运悠关的事务”;大亚湾、岭澳核电站技术部负责制定了电站老化与寿命管理的政策、目标和策略,以及组织机构和职责分工。
由于实施有效老化与寿命管理的责任分散在电站的多个相关组织机构,因此要求全体核电员工认真贯
彻实施IAEA倡导的“安全文化”,发扬团队精神和提高参与人员的责任心、警觉性;只有发扬团队精神才能搞好协调和维持长期的良好工作关系;只有运行、维修、技术支持人员保持高度的责任心、警觉性,才能及时识别各种异常现象,以及未预见到的老化现象,并妥善地加以解决,使电站的运行工况、安全和性能最佳化;这是做好电站老化和寿命管理工作的有力保证。
大亚湾、岭澳核电站目前已经完成的流体加速腐蚀(FAC)、反应堆压力容器、堆内构件、电缆、安全壳、管道热疲劳、小支管振动、变压器、电气仪控设备老化(继电器、电容和开关的老化)等项目的老化分析管理导则,并开始有计划地推动老化管理措施的实施。
为了使中广核集团核电站设备老化与寿命管理技术能够进入世界先进行列,项目组开始筹建具有国际先进水平的“重要设备老化与寿命的经济性评估模型LCM”,旨在有效、合理地管理核电站重要设备寿期内更换工作。
在淘汰品管理方面,项目组开始了核级板件国产化工作,并在K3类板件国产化方面取得了重大突破,完成了具有代表性的KRG机柜10种板件和RIC系统TOR1板件试制,成果通过了核级K3类鉴定试验。
这不仅为运行核电站解决了此类核级板件长期的备品需求,而且为新建核电站乃至引进的第三代核电站电气仪控板件及相关产品的国产化打下了基础。
该项目的实施标志着在中广核集团内自主建立了核级电气仪控板件国产化标准及核级K3类鉴定试验认证体系。
3. 大亚湾、岭澳核电站设备老化与寿命管理导则与大纲
为了有效地实施电厂老化管理,大亚湾、岭澳核电站将制订一个综合性的老化管理大纲(AMP),它包括:
* 系统性的关于材料老化、被淘汰设备和电厂员工胜任能力等三方面的管理程序。
* 针对选取的部件或部件组制定专属的老化管理实施大纲。
* 按照老化管理大纲实施老化分析及评估;拟订、并经协调,必要时需经批准后,实施针对老化降级采取的超前、积极的缓解措施或纠正行动。
* 协调、加强并优化电厂现有的与老化管理相关的大纲和活动。
* 定期审查老化管理大纲,评估老化管理措施及行动的有效性;采取有效的经验反馈行动优化老化管理大纲。
* 老化管理大纲的目标是:保证在核电厂的服役期内,包括延寿期内,将所选定的系统、构筑物和部件的老化降级控制在可接受的限值之内,确保安全相关设备都能满足安全裕度的要求。
4. 结束语
大亚湾、岭澳核电站已经开展了一系列的老化和寿命管理活动,取得了一些实质性成果。
电站将博采众长,充分借鉴、吸取国际上实施老化和寿命管理的经验教训与研究成果,并结合本电厂的实际情况,开展老化和寿命综合管理;把系统性、超前积极、预防性为主的老化管理与行动计划、经济效益结合起来综合考虑,拟定和实施老化和寿命管理行动,制定电厂设备长期保健计划。
通过老化与寿命管理保证核电厂重要设备在整个服役寿期内,包括延寿期内的功能完整性和寿命特征,确保电厂的安全;在此基础上,力求达到尽可能高的性能水平,获得最大的经济效益和社会效益。