淺談核電廠計量建標管理策略

余迎　胡曉聰　夏浩　方一波

摘 要：核電廠作為高安全等級、高技術復雜度、高質量等級的大型企業，計量器具數量大，種類繁多，測量應用范圍廣。現場儀器儀表量值傳遞和量值測量的準確性，是核電廠安全穩定運行的重要保證。核電廠計量工作作為一項基礎性技術工作，與核電廠的建筑安裝、運行維修、輻射防護等工作密切相關。保證計量監督的公正性、相對獨立性和保證核電廠量值傳遞的準確性，為核電廠的安裝、運行、維修提供準確、可靠的數據，是核電廠計量管理的首要任務。核電廠廠址從安全角度出發一般情況下選擇在相對偏僻的地區，如果將電廠計量器具全部外部送檢，外部計量技術機構很難在檢定/校準時間上給予及時的響應。因此電廠建立一些與保有量較大的、安全相關的計量器具檢定/校準工作相配套的計量標準是非常有必要的。基于海南核電項目的計量工作實踐，該文提出了較為合理可行的計量管理策略。

關鍵詞：核電廠 計量 建標 管理策略

中圖分類號：F206 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（b）-0165-02

核電廠在我國的電力生產中占據了越來越重要的地位，計量管理作為核電廠質量管理的技術基礎和組成部分，其重要性也越來越顯著。核電廠為保證生產、檢修等工作的需要，配置了各種類型、數量不等的計量器具。為保證所用計量器具的準確可靠，這些計量器具都應進行周期檢定/校準。

該文從海南昌江核電廠的計量工作實際出發，結合對國內兄弟電廠的調研情況，通過分析提出了較為合理可行的計量管理策略。

1 核電廠計量管理的特點

核電廠不同于常規電廠的根本之處在于其能源來自于核裂變反應，從而避免了溫室氣體的排放，但也帶來了放射性物質泄漏的風險，也就是核安全的問題。為了確保核安全，核電廠在技術上和管理上采取了比常規電廠更嚴格的措施。核電廠和常規電廠在計量管理方面主要有以下幾點不同。

（1）法規要求不同：國家核安全局在《核電廠質量保證安全規定》HAF003中對核電廠的測量和實驗設備的標定進行了強制性的規定。

（2）專業范圍不同：核電廠大量使用了常規電廠沒有的輻射計量器具。

（3）工作環境不同：核電廠必須在具體的計量工作中考慮計量器具沾污放射性的問題，建立熱檢定間以及在工作程序中做出專門規定就是非常必要的措施。

（4）對工作人員能力要求不同：工作人員需要進行嚴格的培訓和授權，需要特別取得核安全相關的授權。

（5）對某些計量器具的使用有更嚴格的要求：常規電廠一般分為A、B、C三級，而核電站在A級計量器具之上劃分出了管理更嚴格的A+級器具。

（6）核電廠管理的計量器具數量、種類遠遠多于常規電廠。

（7）檢定活動組織的復雜程度不同：由于所管理和涉及的計量器具數量、種類多，并且為了避免周期檢定工作耽誤大修工期，核電計量器具的周期檢定工作常常需要依據大修工期進行調整。

（8）職責分工不同：常規電廠一般委托電力研究院履行監督、監管和技術指導職責，電廠沒有統一的計量管理部門。核電廠通常將計量管理職能作為技術支持領域中一項重要的職責進行歸口管理，建立了多個專業的計量實驗室和嚴格的計量管理體系。

2 海南核電計量情況

2.1 海南核電計量器具情況

核電廠計量器具按照使用狀態可以分為兩類：一類是各個專業實驗室非在線的用于量值傳遞和對現場工作計量器具進行檢測的計量器具；另一類是直接用于現場工藝控制、測量的在線工作計量器具。初步統計，非在線計量器具約3000余件，在線儀器儀表數量約7000余臺套。所有在線計量器具中，法律規定強制檢定的在線計量器具僅為計費使用的電能表及其相應的互感器，此設備屬于電網管轄，由電網相關單位負責送檢等工作。其余在線電氣設備均可以通過高精度等級儀器進行校準比對工作。非在線計量器具均為非強制檢定，根據實際生產情況確定檢定周期和檢定方式，可委托具備資質的第三方計量檢定單位檢定或者自主建立計量標準實驗室。

2.2 海南核電所處的計量環境情況

島內檢驗能力薄弱。僅能對部分長度、力學、電磁學等常規項目檢定，檢定量程范圍、精度大部分較低。70%～80%計量器具需外部委托深圳市計量測試所、廣東華南計量測試所檢定。

部分在線儀表時效性要求高，委托外檢無法滿足大修時間需求。大修期間，由于大修關鍵路徑時間限制，提供給儀表的檢定時間非常短暫，部分儀表必須在規定的時間拆除、檢定之后重新安裝，以滿足系統試驗和機組大修的需要。委托外省檢定時間周期約1～2個月，不滿足大小修的時效性要求。因此需要核電廠內部具備儀表檢定的能力與資質，在非常短時間內完成儀表的檢定，節省大修關鍵路徑時間。例如電量變送器和電流電壓功率表主要集中在6 kV系統，6 kV系統大修窗口僅為3～5 d，委托外省檢定無法滿足大修時間需求。

部分在線儀表不能拆除，不能外送檢定。部分儀表不具備拆除條件，無法送至實驗室檢定，因此需要核電廠內部具有儀表檢定的能力和資質，通過量值傳遞，在現場完成該類儀表的校驗。

部分儀表有輻射控制要求，不能外送檢定。部分儀表在核島廠房、核輔助廠房及燃料廠房當中，具有沾污的風險。一旦儀表被沾污，則不可在普通實驗室中檢定，必須通過量值傳遞的方法在現場實現檢定或要求相關資質單位現場檢定。

部分精密儀表不適合外送檢定。部分儀表在檢定之后為保證其檢定結果的有效，必須嚴格控制其存放和運輸。若檢定后運輸過程遇到超過規定的顛簸或振動可能影響其精度或性能，而這種顛簸或振動造成的影響我們是無法評估的，從而影響校準結果的準確性。這類儀表適宜就地檢驗，不適合長距離運輸送檢。

儀表外送丟失和延誤的風險較高。海南核電所處位置較為偏遠，物流轉接流轉環節多，加之過海和臺風季節因素，儀表丟失和物流延誤的風險較高。

3 海南核電計量建標策略

目前國內核電廠一般采取兩種管理模式。

第一種模式是不建立廠級計量標準，廠用計量器具全部送外部計量技術機構檢定/校準；

第二種模式則是建立部分廠級計量標準，用以檢定/校準數量較多且易于開展檢定/校準項目的計量器具，剩余部分則送外部計量機構檢定/校準。

計量器具的檢定/校準工作除專業因素外還涉及兩大因素：一是檢定/校準所需要的時間；二是檢定/校準成本。核電廠廠址從安全角度出發一般情況下選擇在相對偏僻的地區，如果將電廠計量器具全部外部送檢，則檢定/校準時間和檢定/校準費用都不能滿足效益最大化的需求，甚至在個別極端的情況下需要對某計量器具進行加急檢定/校準（如節假日等時間段），外部計量技術機構很難在檢定/校準時間上給予及時的響應。因此電廠建立一些與保有量較大的、安全相關的計量器具檢定/校準工作相配套的計量標準是非常有必要的。

3.1 儀控專業建標策略

由于壓力與核電廠的安全密切相關，根據調研海南東方電廠、參考大亞灣及田灣等兄弟單位的情況，經征詢大亞灣計量相關專家意見，建立壓力計量標準是非常有必要的。

儀控專業建議建立“壓力變送器檢定裝置”標準實驗室，用來對全廠壓力變送器進行檢定工作。

3.2 電氣專業建標策略

電氣專業建議建立“數字多用表檢定裝置”標準實驗室，用來對全廠數字式萬用表進行檢定工作，建議使用的Fluke5522A為標準儀器。

根據現場統計，電氣數量較多的非在線工器具主要是三類（見表1）。

3.2.1 費用估算

絕緣電阻表檢定要求較高，而且所包含設備種類多，檢定要求有差異。建立有能力檢定我廠所有絕緣電阻表的標準實驗室的費用在300萬以上，每年維護費用約5萬元，花費遠遠高于送檢費用。

數字式萬用表是最常見、數量最多、使用最頻繁的工器具之一，檢定工作較簡單，海南計量所均能進行檢定，每年送檢費用在6萬元左右。建立能檢定數字式萬用表的標準實驗室費用在100萬左右，每年維護費用約1萬元。建立標準實驗室的長期花費少于外送檢定。

鉗形電流表數量少，檢定工作較簡單，海南計量所均能進行檢定，費用在6千元左右。建立能檢定鉗形電流表的標準實驗室費用在100萬左右，每年維護費用約1萬元。建立標準實驗室的花費高于外送檢定。

表1中未列的工器具種類繁多、相同種類數量均小于10塊，建立標準實驗室的花費遠遠高于外送檢定。

3.2.2 可行性分析

主要考慮大修期間的使用情況。絕緣電阻表的數量本身有一定冗余，大修期間保證有10塊以上可用即可，因此外送檢定并不影響大修期間使用。數字式萬用表數量龐大，屬于電氣、儀控等專業人員的個人工器具，大修期間必須保證有2/3以上的數字式萬用表可用，對于外送檢定時間要求上有一定壓力。鉗形電流表使用并不頻繁，大修期間保證10塊左右可用即可，外送檢定并不影響大修期間使用。其他工器具均有冗余配置，且極少有同時大量使用的可能性，分批送檢均能滿足大修要求。

4 結語

從海南核電的計量工作實際出發，結合海南實際地理區位、檢定資源因素，參考對國內其它核電廠的調研情況，制定計量建標階段性管理策略：建議第一階段（現階段）先建立數字多用表檢定裝置及壓力變送器檢定裝置，待試運行一年后制定下一階段計量建標方案。

參考文獻

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