核島設備制造階段無損檢測人為因素控制分析

摘 要：核行業是一個特殊行業，事關民眾安全、能源發展。無損檢測則是核電設備安全的重要控制手段之一。而無損檢測過程中人為因素是無損檢測質量的重要變素，通過核安全文化固化于心、持證上崗各盡其責、熟悉標準統籌控制、積累經驗準確定性四個方面進行人為因素控制，從而可在一定程度上確保核電設備質量安全。

關鍵詞：核電設備；無損檢測；人為因素

1 概述

核電行業是一個特殊行業，民用核設備的安全可靠關系著公眾安全和整個核電行業的可持續發展。其設備在設計、制造、安裝、運行、退役都需要無損檢測，無損檢測是核電設備安全重要的質量控制手段之一。因此，重視無損檢測人員相關的各項因素，減少無損檢測過程中人為因素產生的失誤，能夠有效控制無損檢測質量，從而在一定程度上保證民用核電設備質量安全。

2 無損檢測過程中人為因素控制分析

下面從四個方面對民用核電設備無損檢測過程中的人為因素控制進行分析：

2.1 核安全文化固化于心

核安全文化概念是在前蘇聯切爾諾貝利核電站泄漏事故的分析報告中作為核安全對策提出的。核安全文化在核電制造單位也都作為企業文化、全員的行為準繩來學習、貫徹、執行。對于無損檢測人員來言，核安全文化的三個層次、十項特征要求其具有探索和質疑的工作態度，嚴謹的工作方法和相互溝通的工作習慣，嚴格遵守相關的法律、法規，對核電設備制造階段無損檢測工作要有敬畏心、責任心。認真學習關于無損檢測方面的經驗反饋，不斷改進檢測工藝，還要必須嚴格遵循無損檢測規范和細則，操作過程記錄清晰可追溯，記錄報告完整、準確、真實。

2.2 持證上崗，各盡其責

從法規方面來講，國家核安全局1995年6月制定并發布的《民用核承壓設備無損檢驗人員培訓、考核和取證管理辦法》，到國家環境保護總局和國防科學技術工業委員會在2007年聯合發布的《民用核安全設備無損檢驗人員資格管理規定（HAF602）》（2008年1月1日起施行），再到2015年7月《民用核安全設備無損檢驗人員資格管理規定（HAF602）》（修訂征求意見稿），可見，對無損檢測人員資質的管理一直是一項備受重視的工作，且隨之核電建設的進程，核電設備制造階段、役前階段、在役階段無損檢測實踐經驗的豐富，法規對無損檢測人員資質管理的要求也與時俱進。

從核電設備制造階段來講，尤其是主承壓零部件原材料及焊縫的無損檢驗工序更是重點關注對象，其中承接該工作的無損檢測人員的資質證書更是監督檢查的重中之重，即是否是有相應資質的人員執行相應方法和相應級別的民用核設備無損檢驗活動。因為，無損檢測應用的有效性取決于執行無損檢測人員的能力。無損檢測人員的技能水平直接影響核電設備檢驗質量，不同的資格等級代表不同的技能水平[1]，不同的資格等級應承擔不同的工作。HAF602（2008版）對于I級無損檢測人員來講，可承擔的工作有調整和使用儀器設備；在II級或者III級人員監督指導下，根據操作規程進行無損檢驗活動，并記錄檢驗結果；依據標準對檢驗結果進行初步評定，但不得出具無損檢驗結果報告。[2]無損檢測人員應該明確自己的職責，同時無損檢測單位也應該根據內部無損檢測人員資源情況合理安排工作，進行有效資源配置。

2.3 熟悉標準，統籌控制

無損檢測規范的制定依據是標準規范、上游技術文件、設計圖紙要求等。一般來講，上游文件的編制、圖紙中關于無損檢測的要求均來源于標準或根據相關經驗增加相關要求等，但歸根結底是按標準和規范。因此，熟悉并掌握標準并將其吸收、細化，再將其轉化成更具操作性、更合理的檢測規范的先決條件。

目前，我國民用核島主設備主要參照法國壓水堆核島機械設備設計和建造規則RCC系列規范、美國機械工程師學會（ASME）鍋爐及壓力容器規范、國家能源行業NB/T標準及俄羅斯標準要求進行設計、制造和役前/在役檢查。熟悉與無損檢測相關的要求，及各標準之間的差異、各標準對制造階段和在役檢查階段的不一致，對規范的制定有極大的幫助。對核電制造單位來言，承接不同的核電項目，采用的標準又各不相同，如：非能動先進壓水堆AP1000`核電廠主要采用美國ASME標準，歐洲壓水堆CPR1000類型主要采用法國RCC系列標準，華龍一號采用國際能源行業NB/T標準。因此，諸多類型的規范，對有些要求各不相同，這對于無損檢測操作人員來講，極易混淆，且對于特殊的要求也有操作遺漏的風險，因此，在核島主設備制造階段，熟悉各規范要求，對有條件的檢測方法可進行檢測規范標準化、統一化。對于不能標準化的檢測方法，重點指出，加強培訓。同時，熟悉規范對原材料、設備制造階段、役前/在役檢查驗收標準，在可行條件下事先增加控制手段，避免事后出現有爭議的質量問題。如交貨狀態合格的原材料在設備制造階段作為焊縫檢測一部分因驗收標準的不一致而不滿足制造階段的要求；制造階段合格的設備因檢驗方法、檢測范圍及驗收標準不同而不滿足役前檢查或在役檢查的要求等。

2.4 積累經驗，準確定性

對于超聲波檢驗和射線檢測來說，從底片上和波形顯示上來判斷缺陷性質尤其是危險性缺陷都有一定的困難。對于底片上的每一個影像，評片人員都應能夠做出正確的解釋[3]。對于超聲波檢測來言，美國ASME規范III卷NB-5000驗收標準要求，對于反射波幅度大于基準波幅度20%的所有缺陷應擴大檢測范圍，直至操作人員能確定所有這些缺陷的形狀、性質和位置，并根據相應標準來評定[4]，因此對大于基準波幅度20%且小于100%基準波幅的缺陷定性尤為重要，在此范圍內定為面積型缺陷或體積型缺陷，其嚴重程度截然相反，一旦定為面積型缺陷即更多的具有裂紋、未熔合或未焊透特征，則不論長度和幅度如何均為不合格。若將面積型缺陷定為可接受的體積型缺陷，則將質量隱患帶到核電設備運行階段，為核安全埋下隱患。由此可見，缺陷定性在設備制造階段顯得尤為重要。缺陷定性是一個很復雜的問題，目前的A型超聲波檢測儀只能提供缺陷回波的時間和幅度兩方面的信息。檢測人員根據這兩方面的信息來判斷缺陷的性質是有困難的，實際檢測中常常是根據經驗結合工件的加工工藝、缺陷特征、缺陷波形和底波情況來分析估計缺陷的性質。[5]缺陷定性也需要大量的實踐論證來佐證，即在估計判斷缺陷性質后，跟蹤缺陷返修處理，掌握實際缺陷性質與反射波形的特征，并進行總結和積累，從而提升缺陷定性的準確度。

3 結束語

核島主設備制造階段的無損檢測是核安全的第一道“保險”設置，而作為無損檢測工作的承擔者更應該在思想意識、標準理論及技術技能三個方面以高標準的要求來完成肩負的重要使命，確保核電廠的安全運行，確保人文環境和諧發展。

參考文獻

[1]ASNT， Recommended practice No.SNT-TC-1A [S].2001.

[2]國家環境保護總局令.民用核安全設備無損檢驗人員資格管理規定（HAF602）[S].2007.

[3]強天鵬，射線檢測（第二版）[M].中國勞動社會保障出版社，2007.

[4]ASME Boiler and Pressure Vessel Code， Section III [S].2012.

[5]鄭暉，林樹青.超聲檢測（第二版）[M].中國勞動社會保障出版社，2011.