某核電機組熱態功能試驗項目完整性研究

謝毅暉　關晉濤

摘? 要：熱態功能試驗是機組進入裝料和帶核調試之前的一次彩排，涉及眾多試驗項目，完整的試驗項目對核電廠調試、安全穩定運行具有重要意義，對熱態功能試驗項目的完整性進行研究非常重要。在完整的試驗項目基礎上，可進一步開展試驗項目邏輯的優化工作，縮短熱試工期，提高安全性。

關鍵詞：試驗項目;熱態功能試驗;完整性研究

中圖分類號：TM623.2 文獻標志碼：A? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2019）31-0011-04

Abstract： Thermal function test is a rehearsal before the unit enters into loading and nuclear commissioning， which involves many test items. The complete test project is of great significance to the commissioning， safe and stable operation of the nuclear power plant. It is very important to study the integrity of the hot function test project. On the basis of the complete test project， the logic optimization of the test project can be further carried out， the thermal trial period can be shortened and the safety can be improved.

Keywords： test project; thermal function test; integrity study

1 概述

某核電機組是在引進、消化、吸收、全面掌握AP1000非能動技術的基礎上，通過再創新開發出具有我國自主知識產權、功率更大的非能動大型先進壓水堆核電機組。其設計壽命為60年，單機容量153.4萬千瓦。

調試作為建安向機組運行的過渡階段，是核電生命周期的重要環節。通過調試，實現核電廠并網發電功能，并驗證核電廠能在設計規定的運行工況下安全、可靠的運行，驗證設備制造、施工和安裝質量，保證構筑物、系統和設備的性能符合設計和安全要求。熱態功能試驗是整個調試期的一個階段，熱試期間，在盡可能模擬核電廠實際運行的條件下，驗證系統性能是否與規定要求相一致。

某核電機組熱態功能試驗是機組進入裝料和帶核調試之前的一次彩排，涉及眾多試驗項目，完整的試驗項目對核電廠調試、安全穩定運行具有重要意義，對熱態功能試驗項目的完整性進行研究非常重要。在完整的試驗項目基礎上，可進一步開展試驗項目邏輯的優化工作，縮短熱試工期，提高安全性。

2 熱態功能試驗完整性評估方法

熱態功能試驗項目需要滿足并參考核安全法規和導則、設計文件（機組及系統功能）、其他堆型核電橫向比較等幾方面要求，這些都是進行試驗項目完整性分析的輸入（圖1）。

2.1 核安全法規與導則

《核電廠運行安全規定》HAF103對核電廠調試提出了必須滿足的最低要求，但未展開說明，《核電廠調試程序》HAD103/02對HAF103的有關條款進行了說明和補充，該導則對核電廠調試試驗項目有較為系統的規范，是指導國內核電調試的重要文件，是國家核安全局對各核電廠調試大綱進行評審的重要依據，具有法律效應。該文件雖然是指導性文件，但核電廠調試過程中仍應滿足該導則的要求。該導則的附錄Ⅰ“調試試驗的詳細項目”對核電調試試驗項目有明確的規定，是評價試驗項目完整性的最低要求，進行試驗項目完整性評估時首先就要滿足其要求。

該導則附錄Ⅰ所考慮的試驗項目既不完全包括也不能適合各種類型的反應堆，但提取了核電站的共性特征，該導則發布于1987年，當時還未出現第三代非能動壓水堆核電廠，文中某核電機組特定設計了非能動安全特征，其試驗要求存在不同的地方，可能需要一些附加的或不同的試驗。“Initial Test Programs for Water Cooled Nuclear Power Plant”RG1.68-2007包含了對非能動特性試驗的要求，在進行試驗項目完整分析時，可作為HAD103/02導則之外的參考和補充。

綜上所述，在核安全法規導則層面，某核電機組試驗項目設置必須滿足核安全導則HAD103/02的要求，同時，對于非能動特性要求還應參考RG1.68-2007的要求。

2.2 設計文件（系統及機組功能）

一個核電廠是由許多系統組成的。每個系統執行著一種或幾種特定的功能。調試的目的之一就是要驗證系統和設備的性能符合設計規定的性能指標。調試參考的主要技術性文件就是設計方和設備制造商提供的工程設計文件，這類文件供設計、安裝、調試和運行人員作參考，因此調試試驗項目必須滿足設計文件的要求。通過前期對某核電機組調試技術體系框架的研究成果，并研讀各類設計文件的內容，得出進行調試試驗項目完整性分析時要從安全分析報告（SAR）和系統設計規格書（SSD）/系統手冊入手。這兩類文件也是實踐中進行試驗項目規劃和試驗程序編制過程中最重要的參考文件。

2.3 其他堆型核電廠

中國核電起步于上世紀80年代，中國第一座自行設計、建造與調試的秦山核電于1985年3月澆灌第一罐混凝土，1991年12月成功并網發電。引進法國M310核電技術的大亞灣核電于1987年開建，由中法共同建設與調試，機組于1994年投入商運。引進俄羅斯VVER核電技術的田灣核電于1999年開建，由中俄共同建設與調試，2007年投入商業運行。課題組成員在調研了福清核電華龍一號機組的基礎上，借鑒AP1000依托項目調試經驗，開展某核電機組熱態功能試驗項目的完整性評估。

3 RCS（反應堆冷卻劑系統）熱態功能試驗項目完整性評估

本文以某核電機組RCS（反應堆冷卻劑系統）系統為例，進行RCS系統熱態功能試驗項目完整性評估。

3.1 核安全法規導則對RCS系統熱態功能試驗要求分析

逐條梳理HAD103/02對反應堆冷卻劑系統的試驗要求，并分析RG1.68與HAD103/02要求的差異，得到核安全法規導則對RCS系統的試驗要求（表1）。

3.2 設計文件對RCS系統熱態功能試驗要求分析

從設計文件（系統及機組功能）層面分解出發，對熱試試驗項目進行完整性評估，功能分解按照功能圖的模式開展（圖2）。

在進行試驗項目評估時，需要從設計文件系統出發，建立調試文件系統，具體關系為：法規、安全分析報告、系統規格書為設計文件層面，機組調試大綱/系統調試大綱、試驗規格書、試驗程序為調試文件層面。本文在進行熱試試驗項目完整性評估時，首先考慮法規、安全分析報告層面的要求，然后參考系統規格書相應內容，梳理并導出各個系統調試試驗項目，然后根據工況，確定熱試試驗項目。

反應堆冷卻劑系統（RCS）的功能可分為安全相關、縱深防御、非安全相關和其他與取證相關的功能。例如：安全功能主要指：限制、控制、緩解及終止可能導致RCS意外泄漏的事件，并維持放射性水平低于10CFR 50.34限值。安全有關功能主要用于：

（1）維持反應堆冷卻劑壓力邊界的完整性;

（2）停堆和維持安全工況;

（3）防止和緩解可能導致廠外泄漏的事故。

基于RCS系統維持反應堆冷卻劑壓力邊界完整性功能、堆芯冷卻功能、過程監測功能所涉及的到設備，導出RCS系統熱態功能試驗項目清單如下：

（1）RCS波動管熱分層試驗;

（2）RCS系統裝料前泄漏率試驗;

（3）穩壓器壓力、液位和噴淋試驗;

（4）主泵惰轉、主泵滑移試驗;

（5）儀表校準試驗;

（6）反應堆冷卻劑流量測量試驗;

（7）一回路水化學試驗。

3.3 其他堆型核電廠對RCS系統熱態功能試驗要求分析

某核電機組RCS系統的熱態功能試驗項目導出參考了AP1000機組熱試試驗項目設置。具體參考了AP1000機組設計文件體系及調試文件體系。具體見表2。

參考文獻：

[1]HAD 103/02.核安全導則[Z].