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基于设计角度对核电站仪表管路压力试验若干问题的探讨

发布日期:2020-03-05 11:40:49  来源:  作者:  浏览次数:
【导读】:仪表管路的压力试验是核电站仪表安装工作的重要检查环节,也是仪表管路严密性与结构强度检查的重要手段。本文对仪表管道设计的角度对压力试验中一些问题展开了讨论,为后续项目建设提供了参考性思路。......

 【内容摘要】本文从设计角度对当前核电站仪表管道压力试验中的若干问题作出了阐释,为在安装工程中出现的一些特例提出了要求。

 
在核电站核岛安装工程中,仪表管路作为仪表系统的重要组成部分,工程质量的优劣直接影响仪表工作性能,并进而影响整个电站的安全、稳定运行。仪表管路的压力试验是核电站仪表安装工作的重要检查环节,也是仪表管路严密性与结构强度检查的重要手段。本文对仪表管道设计的角度对压力试验中一些问题展开了讨论,为后续项目建设提供了参考性思路。
 
一、压力试验系数的确定
根据 NB/T 20255 的要求及目前核电项目设计、建设实际,核岛仪表管道的核安全分级一般为核 2、3 类及非核安全级。其建造标准根据项目整体执行的规范体系,一般遵循RCC - M C、E 篇(2007 版)或 ASME Sec. III NC、ND 卷,参考国标体系作为对比,得到压力试验系数对比如表 1 所示。
各规范体系对仪表管道压力试验介质与系数的要求
综合考虑核岛仪表管道安装工程的各项实际,设计院认为应优先使用液压试验作为仪表管道的首选压力试验方式。同时,考虑到如气动阀门仪用压缩空气管道(1Mpa 工作压力)等干燥碳钢管道的特殊情况,仍应保留气压试验作为补充。在压力试验系数的选择上,GB50093 的技术源头为 ASMEB31. 3,与核电标准 ASME Sec. III 处于同一技术体系。但ASEM Sec. III 与 RCC -M 均充分考虑了管道材料性能作为安全限制,相较 GB50093 在压力试验的实际执行过程中更为安全。因此在管道设计中,确定液压试验系数为1. 25 倍,气压试验系数为1. 15 倍,并设置1. 25Mpa 作为气压试验的非常大限值。
 
二、压力试验中特殊情况处理
(一)“零压力”管道的处理。在仪表管道设计中,根据工艺系统管道清单,部分设计的工作压力为 0Mpa。经分析系统流程后发现,此类仪表多为液位测量,所处工艺设备或管道的上游多为地坑、收集池、敞口容器等。此类仪表管道的设计压力是客观存在的,尤其部分带放射性系统,其仪表管道的压力试验或泄露性试验对于生产活动的正常开展和放射性控制都是有意义的。在此类仪表管道的设计中,应分类处理,确定其压力试验方式与系数。
 
1. 对于上游为高大罐体的,应充分考虑其工作压力,严格要求仪表的压力试验。可将上游罐体的非常大工况或满液位作为此仪表的设计压力,并取 1. 25 倍作为压力试验系数。
2. 对于上游管道为地坑或收集池的,可视为低压管道。可参考与之相连的工艺管道的泄露性试验方法,联合或独立开展仪表管道的泄露性试验。对于如放射性废水系统等具有潜在放射性危害的,也应参考 GB50093 中“有毒、有害介质测量仪表”的要求,于设计中明确提出与工艺管道联合试验的要求。
 
(二)“短管”的处理。根据 GB50235 的要求,如温度计套管、浮子/浮球液位计磁翻板液位计等部分直接安装于工艺管道或成套设备上的仪表或仪表设备,不应要求安装单位开展联合压力试验,避免产生飞射物风险,容易造成不必要的伤亡。对于部分长度很短的仪表管道,并不具备开展独立压力试验的客观条件。也应将其视为潜在的飞射物,不应盲目地根据规范要求安装单位将其与与之相连的工艺管道或设备开展联合压力试验。
 
据此情况,参考 ASME 及 GB50235 规范的工程实际,设计院可允许安装单位免除压力试验。但仍需要求安装单位对全部管道、管座等承压边界上的承插焊缝缝、角焊缝等开展射线、超声波探伤或其他可行探伤,确保焊接质量达到技术文件要求。
 
三、结语
核岛仪表管道作为一类特殊的管道类型,设计与安装所依据的规范与工艺管道既有交叉又有其特点。设计人员应掌握不同规范间的技术脉络,并保持对现场安装工作的跟踪,结合实际开展相关设计。

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