核電廠設(shè)備缺陷統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，腐蝕損傷是日常運(yùn)行和換料大修的主要缺陷類型，比較嚴(yán)重的腐蝕損傷會導(dǎo)致運(yùn)行期間設(shè)備或管道帶壓堵漏，甚至導(dǎo)致機(jī)組≥10%功率波動或非停事件的發(fā)生，其中以常規(guī)島所占比例較高。

    參考相關(guān)可靠性理論，設(shè)備材料腐蝕損傷相關(guān)可靠性可劃分為兩大類，即固有可靠性和使用可靠性。核電廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，核島設(shè)備防腐蝕設(shè)計(jì)較為成功，常規(guī)島的設(shè)備材料主要是在固有可靠性方面存在待改進(jìn)問題。

    可靠性

    核電廠系統(tǒng)設(shè)備可靠性是指系統(tǒng)或設(shè)備在規(guī)定時(shí)間區(qū)間內(nèi)和規(guī)定條件下能完成規(guī)定功能的能力。國內(nèi)外核電廠目前大多參考美國核電運(yùn)行研究所發(fā)布的INPO AP-913V2識別和組織核電廠設(shè)備可靠性相關(guān)活動。

    然經(jīng)筆者分析，認(rèn)為INPO AP-913V2側(cè)重設(shè)備管理及使用可靠性，并未形成包括固有可靠性分析和基于可靠性原理的體系。可靠性工程控制的核心思想是通過分析得出根本原因，并針對根本原因采取措施，可靠性就會得到提高。

    本文主要結(jié)合秦山二期的情況探討設(shè)備材料腐蝕損傷相關(guān)固有可靠性和使用可靠性問題，但這些問題帶有普遍性。

    固有可靠性

    （1）核電材料標(biāo)準(zhǔn)

    材料性能是核電廠設(shè)備設(shè)計(jì)輸入的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，眾多廠家生產(chǎn)的材料的固有可靠性需要用材料標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范。對于核電材料標(biāo)準(zhǔn)方面存在的問題歸納和探討如下：

    1.核電材料規(guī)范對部分材料化學(xué)成分控制范圍過寬、殘余元素控制不足

    2.核電材料規(guī)范存在對組織和相結(jié)構(gòu)的要求不夠明確

    3.部分替代外國進(jìn)口材料有待根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)反饋持續(xù)完善并期待形成核心技術(shù)

    （2）核電設(shè)備防腐設(shè)計(jì)

    主要是核電廠常規(guī)島的設(shè)備材料發(fā)生了較多因防腐設(shè)計(jì)不當(dāng)（主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和/或材料選材）導(dǎo)致的腐蝕損傷，核電廠為此已實(shí)施并正在研究大量的相關(guān)技術(shù)改造。

    核電設(shè)備防腐設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)牡湫桶咐缦拢?/span>

    1.SRI/SEN板式熱交換器板間流速設(shè)計(jì)值過高，導(dǎo)致鈦板故障頻發(fā)

    2.二回路部分汽水管道的材料選材不當(dāng)

    秦山二期四臺核電機(jī)組30余堆年運(yùn)行期間因FAC導(dǎo)致汽水管道帶壓堵漏高達(dá)近300起，集中發(fā)生在AHP、GSS、VVP、APA、CET、GPV等系統(tǒng)汽水兩相管道（主要是疏水小管道），原因是設(shè)計(jì)選用的碳鋼的Cr含量未達(dá)到抗FAC的含量，部分系統(tǒng)管道的管材如表所示。

  二回路部分汽水管道及其材料

    3.SEC泵海水泥沙沖蝕-腐蝕

    SEC泵在含砂海水中的工況與料漿沖蝕模型相近，在顯微切削的同時(shí)伴隨著電化學(xué)腐蝕，致使檢修周期偏短。葉輪形貌如圖所示。

    SEC泵葉輪磨蝕形貌

    4.防腐施工和腐蝕檢查的可達(dá)性

    （3）設(shè)備制造

    設(shè)備制造導(dǎo)致的固有可靠性問題，主要包括制造質(zhì)量質(zhì)量控制不夠嚴(yán)格，制造檢驗(yàn)技術(shù)落后，制造工藝技術(shù)欠缺等。筆者曾研究國內(nèi)外奧氏體不銹鋼Z2CN18-10和Z2CND18-12N管材的制造質(zhì)量問題，歸納出可能存在的以下問題需要關(guān)注：

    1）使用較多的廢鋼進(jìn)行冶煉，導(dǎo)致發(fā)生問題很多，尤其是雜質(zhì)含量控制問題。

    2）鍛造比不足3，采用煤氣加熱代替精煉電爐導(dǎo)致表面增碳，小直徑管道內(nèi)壁增碳嚴(yán)重，大管徑管道用擴(kuò)管工藝代替正常的軋制或者拉拔工藝，固溶處理加熱速率偏離和保溫時(shí)間較短，晶粒度偏粗，屈服強(qiáng)度過高等問題。

    使用可靠性

    設(shè)備材料使用可靠性，包括運(yùn)行方面的環(huán)境相容性、工藝參數(shù)是否在設(shè)計(jì)范圍和系統(tǒng)健康監(jiān)督，維修方面的材料完整性、預(yù)防性維修優(yōu)化和維修質(zhì)量控制等。

    偏離設(shè)計(jì)運(yùn)行的常見例子是截止閥長期作為調(diào)節(jié)閥使用，例如汽輪機(jī)旁排系統(tǒng)（CET）截止閥，由此導(dǎo)致閥門遭受異常沖刷損壞，故障多次重復(fù)發(fā)生。

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責(zé)任編輯：王元

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