TCNEA-壓水堆核電廠在役期間機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)

Q/LB.□XXXXX-XXXX目次TOC\o"1-1"\h\t"標(biāo)準(zhǔn)文件_一級(jí)條標(biāo)題,2,標(biāo)準(zhǔn)文件_二級(jí)條標(biāo)題,3,標(biāo)準(zhǔn)文件_附錄一級(jí)條標(biāo)題,2,標(biāo)準(zhǔn)文件_附錄二級(jí)條標(biāo)題,3,"前言 II引言 III1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14試驗(yàn)方法 14.1試驗(yàn)要求 14.2補(bǔ)充流量法（方法1A） 14.3流量收集法（方法1B） 24.4壓降法（方法2C） 34.5二次泄壓驗(yàn)證 45驗(yàn)收準(zhǔn)則 4附錄A 6附錄B 7前言本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利，本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由海南核電有限公司提出。本文件由中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)歸口。本文件起草單位：海南核電有限公司、北京冶核技術(shù)發(fā)展有限責(zé)任公司、蘇州熱工院有限責(zé)任公司。本文件主要起草人：朱建斌、張軍、王彤臣、劉曉龍、李恒敬、陳衛(wèi)峰、郭紅曉、徐森、高博、申彤、鄧德兵。引言為貫徹《中華人民共和國(guó)核安全法》，機(jī)械貫穿件是壓水堆核電廠第三道屏障的主要結(jié)構(gòu)，其密封性的結(jié)果影響核電廠第三道屏障的完整性，因此在機(jī)組停堆換料大修期間需執(zhí)行機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)，以檢驗(yàn)壓水堆核電機(jī)組在正常運(yùn)行期間能否保持第三道屏障的完整性，制定本標(biāo)準(zhǔn)。壓水堆核電廠運(yùn)營(yíng)期間機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)范圍本文件規(guī)定了壓水堆核電廠正常運(yùn)營(yíng)期間在機(jī)組停堆換料期間執(zhí)行機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)原理、方法、步驟及驗(yàn)收準(zhǔn)則。本文件適用于壓水堆核電廠正常運(yùn)營(yíng)期間在機(jī)組停堆換料期間執(zhí)行機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)。本文件適用于壓水堆核電廠機(jī)械貫穿件。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。NB/T20018-2010核電廠安全殼密封性試驗(yàn)EJ488-1989三十萬(wàn)千瓦壓水堆核電廠混凝土安全殼結(jié)構(gòu)完整性試驗(yàn)和泄漏率試驗(yàn)術(shù)語(yǔ)和定義NB/T20018-2010及EJ488-1989界定的術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。泄漏leakage指從破口、孔洞和裂縫溢出的可測(cè)得全部流體量。泄漏量leakagerate在確定的壓力及溫度的情況下，在指定的時(shí)間內(nèi)溢出流體的量。停堆換料shutdownrefueling機(jī)組每個(gè)燃料循環(huán)結(jié)束后的燃料更換。密封性試驗(yàn)leakagetest在協(xié)議的或規(guī)定的條件下，對(duì)指定結(jié)構(gòu)進(jìn)行加壓，以便對(duì)其密封性進(jìn)行檢查。試驗(yàn)方法試驗(yàn)要求執(zhí)行機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)需滿足以下條件：機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)可用水或空氣作為試驗(yàn)介質(zhì)；機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)通過(guò)對(duì)隔離閥進(jìn)行密封性試驗(yàn)得出；試驗(yàn)加壓方向只要有可能都應(yīng)從安全殼內(nèi)到安全殼外，隔離閥兩端壓差應(yīng)等于安全殼設(shè)計(jì)壓力（P）。補(bǔ)充流量法（方法1A）4.2.1試驗(yàn)連接補(bǔ)充流量法中目標(biāo)閥門(mén)、隔離閥門(mén)、加壓閥門(mén)以及試驗(yàn)連接方式見(jiàn)圖1。標(biāo)引字母說(shuō)明：V1——目標(biāo)閥門(mén)1；V2——隔離閥門(mén)2；V3——隔離閥門(mén)3；T1——加壓閥門(mén)1；T2——加壓閥門(mén)2；M——電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。加壓裝置需保持恒定的試驗(yàn)壓力（P）。圖1補(bǔ)充流量法及流量收集法試驗(yàn)連接方式4.2.2試驗(yàn)步驟補(bǔ)充流量法按照以下試驗(yàn)步驟執(zhí)行：將目標(biāo)閥門(mén)V1及隔離閥門(mén)V3置于關(guān)閉狀態(tài)；將加壓裝置及流量計(jì)連接到加壓閥門(mén)T1；將加壓閥門(mén)T1打開(kāi)；調(diào)節(jié)加壓裝置使目標(biāo)閥門(mén)V1及隔離閥門(mén)V3之間的管道壓力達(dá)到P，并保持恒定；根據(jù)流量計(jì)示數(shù)，讀取目標(biāo)閥門(mén)V1與隔離閥門(mén)V3的總泄漏率。試驗(yàn)說(shuō)明采用補(bǔ)充流量法執(zhí)行機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)，需注意以下事項(xiàng)：按照4.2.2要求操作后，測(cè)量的泄漏率是目標(biāo)閥門(mén)V1與隔離閥門(mén)V3的總泄漏率。為保守起見(jiàn)，可將總泄漏率作為目標(biāo)閥門(mén)V1的泄漏率；當(dāng)用水作為試驗(yàn)介質(zhì)時(shí)，試驗(yàn)期間目標(biāo)閥門(mén)V1的下游必須沒(méi)有壓力，因此需要連續(xù)開(kāi)關(guān)幾次加壓閥門(mén)T2以泄掉壓力；加壓裝置及流量計(jì)必須連接在目標(biāo)閥門(mén)V1的上游。流量收集法（方法1B）4.3.1試驗(yàn)連接流量收集法中目標(biāo)閥門(mén)、隔離閥門(mén)、加壓閥門(mén)以及試驗(yàn)連接方式見(jiàn)圖1。4.3.2試驗(yàn)步驟流量收集法按照以下試驗(yàn)步驟執(zhí)行：將目標(biāo)閥門(mén)V1、隔離閥門(mén)V2和V3置于關(guān)閉狀態(tài)；將加壓裝置連接到加壓閥門(mén)T1；將流量計(jì)連接到加壓閥門(mén)T2；將加壓閥門(mén)T1、T2打開(kāi)；調(diào)節(jié)加壓裝置使目標(biāo)閥門(mén)V1、隔離閥門(mén)V3之間的管道壓力達(dá)到P，并保持恒定；根據(jù)流量計(jì)示數(shù)，讀取目標(biāo)閥門(mén)V1的泄漏率。4.3.3試驗(yàn)說(shuō)明采用流量收集法執(zhí)行機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)，需注意以下事項(xiàng)：按照4.3.2要求操作后，測(cè)量的泄漏率是目標(biāo)閥門(mén)V1與隔離閥門(mén)V2的總泄漏率。為保守起見(jiàn)，可將總泄漏率作為目標(biāo)閥門(mén)V1的泄漏率；加壓裝置需要設(shè)置在目標(biāo)閥門(mén)V1的上游，流量計(jì)需要設(shè)置在目標(biāo)閥門(mén)V1的下游。壓降法（方法2C）4.4.1試驗(yàn)連接壓降法中目標(biāo)閥門(mén)、隔離閥門(mén)、加壓閥門(mén)以及試驗(yàn)連接方式見(jiàn)圖2。標(biāo)引字母說(shuō)明：V1——隔離閥門(mén)1；V2——隔離閥門(mén)2；T1——目標(biāo)閥門(mén)1；T2——加壓閥門(mén)2；M——電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；LP——壓力表。圖2壓降法試驗(yàn)連接方式4.4.2試驗(yàn)步驟壓降法按照以下試驗(yàn)步驟執(zhí)行：將隔離閥門(mén)V1、V2置于打開(kāi)狀態(tài)，保證目標(biāo)閥門(mén)T1上游為常壓；將目標(biāo)閥門(mén)T1置于關(guān)閉狀態(tài)；將加壓裝置連接至加壓閥門(mén)T2下游；打開(kāi)加壓閥門(mén)T2；將緩沖罐至目標(biāo)閥門(mén)T1的管線加壓至試驗(yàn)壓力P后，關(guān)閉加壓閥門(mén)T2，并保證加壓閥門(mén)T2下游為常壓；測(cè)量并記錄試驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間對(duì)應(yīng)的LP壓力值及溫度值；按照附錄A計(jì)算目標(biāo)閥門(mén)T1的泄漏率。試驗(yàn)說(shuō)明采用壓降法執(zhí)行機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)，按照4.4.2要求操作后，測(cè)量的泄漏率是目標(biāo)閥門(mén)T1與加壓閥門(mén)T2的總泄漏率。為保守起見(jiàn)，可將總泄漏率作為目標(biāo)閥門(mén)T1的泄漏率。二次泄壓驗(yàn)證4.5.1方法1A單次泄壓方法1A泄壓方式按圖1連接方式進(jìn)行說(shuō)明：執(zhí)行機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)前，將目標(biāo)閥門(mén)V1、隔離閥門(mén)V2和V3、加壓閥門(mén)T1和T2從所屬系統(tǒng)中隔離；將隔離閥門(mén)V2、V3、T2置于關(guān)閉狀態(tài)；將隔離閥門(mén)V2、V3、T2的背壓泄掉；將加壓裝置及流量計(jì)連接到加壓閥門(mén)T1；將加壓閥門(mén)T1打開(kāi)；調(diào)節(jié)加壓裝置使目標(biāo)閥門(mén)V1及隔離閥門(mén)V3之間的管道壓力達(dá)到P，并保持恒定；根據(jù)流量計(jì)示數(shù)，讀取目標(biāo)閥門(mén)V1與隔離閥門(mén)V3的總泄漏率。4.5.2方法1A缺陷當(dāng)使用方法1A執(zhí)行機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)，因下述閥門(mén)泄漏程度不同影響下游隔離閥門(mén)的背壓，進(jìn)一步影響試驗(yàn)結(jié)果判斷：試驗(yàn)過(guò)程中，如果目標(biāo)閥門(mén)V1的泄漏率不大（）。則在試驗(yàn)過(guò)程期間，泄漏到該目標(biāo)閥門(mén)下游密封隔離空間的水較少，不足以導(dǎo)致該目標(biāo)閥門(mén)的背壓上升，這種情況下得出試驗(yàn)結(jié)果是正確的；如果目標(biāo)閥門(mén)泄漏率很大（），也就是目標(biāo)閥門(mén)喪失隔離功能。此時(shí)對(duì)目標(biāo)閥門(mén)做試驗(yàn)，就是通過(guò)目標(biāo)閥門(mén)對(duì)其下游的隔離閥門(mén)做試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果可能在該目標(biāo)閥門(mén)的允許范圍之內(nèi)，這種情況下得出試驗(yàn)結(jié)果是錯(cuò)誤的；以上兩種試驗(yàn)情況從初態(tài)到建立穩(wěn)定試驗(yàn)壓力的時(shí)間都很短，由于水的不可壓縮性，從充壓時(shí)間上無(wú)法判斷該目標(biāo)閥門(mén)屬于哪種情況，因此試驗(yàn)結(jié)果也無(wú)法判斷。4.5.3二次泄壓驗(yàn)證使用水做試驗(yàn)介質(zhì)二次泄壓方式按圖1連接方式進(jìn)行說(shuō)明：按照4.5.1步驟執(zhí)行密封性試驗(yàn)；當(dāng)泄漏率穩(wěn)定時(shí)（），保持所有閥門(mén)狀態(tài)不變；打開(kāi)加壓閥門(mén)T2，將目標(biāo)閥門(mén)V1的背壓泄掉。4.5.4二次泄壓結(jié)果說(shuō)明當(dāng)使用水做試驗(yàn)介質(zhì)要實(shí)施二次泄壓，即通過(guò)二次泄壓來(lái)判斷閥門(mén)密封性以及試驗(yàn)結(jié)果的正確性：如果流量計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定，則試驗(yàn)結(jié)果正確；如果流量計(jì)讀數(shù)快速上升，則試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。在實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中會(huì)遇到工藝流程中沒(méi)有設(shè)置加壓閥門(mén)T2的情況，需將4.5.3中的步驟c）內(nèi)容更換為：打開(kāi)目標(biāo)閥門(mén)V1。如果流量計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定，則閥門(mén)V1的密封性不合格；如果流量計(jì)讀數(shù)快速上升，則閥門(mén)V1的密封性良好。驗(yàn)收準(zhǔn)則按照附錄B中定量準(zhǔn)則的計(jì)算方法，機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)驗(yàn)收準(zhǔn)則如下：所有機(jī)械貫穿件隔離閥定期試驗(yàn)（以空氣作為試驗(yàn)介質(zhì)）允許泄漏率為安全殼總允許泄漏率的50%；對(duì)于機(jī)械貫穿件的單個(gè)隔離閥的允許泄漏率，以空氣作為試驗(yàn)介質(zhì)時(shí)，；對(duì)于機(jī)械貫穿件的單個(gè)隔離閥的允許泄漏率，以水作為試驗(yàn)介質(zhì)時(shí)，。

（資料性）壓降法泄漏率計(jì)算方法說(shuō)明本方法說(shuō)明了壓降法（方法2C）泄漏率的具體計(jì)算方法。泄漏率計(jì)算方法根據(jù)壓力損失計(jì)算泄漏率試驗(yàn)開(kāi)始以及結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)管道內(nèi)壓降（）為：（A.1）式中：—初始?jí)毫Γǎ?；—最終壓力（）。若初始溫度和最終溫度相同，泄漏率（Q）按下式計(jì)算：（A.2）式中：—受壓容積（）；—壓降（）；—試驗(yàn)時(shí)間（）；—大氣壓力（）。若初始溫度和最終溫度不相同（），泄漏率（Q）按下式計(jì)算：（A.3）式中：—（K）；—初始溫度（K）；—最終溫度（K）；試驗(yàn)時(shí)間計(jì)算試驗(yàn)時(shí)間（t）按下式計(jì)算：（A.4）式中：—單位直徑允許最大泄漏率（）；—公稱直徑（mm）；

（資料性）機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)的定量準(zhǔn)則說(shuō)明本準(zhǔn)則說(shuō)明了以氣體或水作為試驗(yàn)介質(zhì)，進(jìn)行機(jī)械貫穿件密封性試驗(yàn)時(shí)定量準(zhǔn)則的具體計(jì)算方法。用空氣進(jìn)行密封性試驗(yàn)的定量準(zhǔn)則安全殼機(jī)械貫穿件隔離閥的允許泄漏率為安全殼整體密封試驗(yàn)總允許泄漏率（）的，總允許泄漏率滿足下式：（B.1）（B.2）式中：—在安全殼整體密封試驗(yàn)期間測(cè)得的泄漏率（%/24h）；—在安全殼整體密封試驗(yàn)期間測(cè)得的不確定度；—在安全殼整體密封試驗(yàn)期間對(duì)應(yīng)時(shí)的最大允許泄漏率（%/24h）；—設(shè)計(jì)基準(zhǔn)LOCA后24小時(shí)內(nèi)安全殼的最大允許泄漏率，累計(jì)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)LOCA后安全殼氣體總質(zhì)量的0.3%（%/24h）；0.75—考慮到安全殼老化效應(yīng)而取的保守系數(shù)；0.74—試驗(yàn)溫度為20時(shí)的溫度系數(shù)。對(duì)安全殼整體密封性試驗(yàn)，為：（B.3）式中：—在安全殼整體密封試驗(yàn)期時(shí)24小時(shí)泄漏空氣的總質(zhì)量（kg）；—在安全殼整體密封試驗(yàn)時(shí)安全殼內(nèi)空氣總質(zhì)量（kg）。已知安全殼內(nèi)自由空間的容積為50637，在試驗(yàn)期間安全殼內(nèi)空氣總質(zhì)量為（假定試驗(yàn)在20℃條件下進(jìn)行）：（B.4）所以安全殼整體密封試驗(yàn)的泄漏限值為：（B.5）由于該限值的50%是由閥門(mén)的泄漏導(dǎo)致的，因此閥門(mén)的泄漏限值為12.58kg/h。若考慮老化效應(yīng)取保守系數(shù)為0.75，則用于閥門(mén)泄漏的定量準(zhǔn)則為9.435kg/h。已知安全殼內(nèi)所有貫穿件總的等效直徑為11350mm，將閥門(mén)最大泄漏量用于安全殼貫穿件等效直徑，得出的試驗(yàn)準(zhǔn)則為：（B.6）若在大氣壓力及試驗(yàn)溫度20℃條件下，試驗(yàn)準(zhǔn)則為：（B.7）保守取值，用空氣進(jìn)行密封性試驗(yàn)的泄漏定量準(zhǔn)則為：（B.8）用水進(jìn)行密封性試驗(yàn)的定量準(zhǔn)則在相同的物理試