某新型核電站核島部件無損檢測設(shè)計特點解析

（國核工程有限公司，上海200233）

0 前言

某新型非能動壓水堆核電站是我國引進(jìn)的按某國外標(biāo)準(zhǔn)建造的三代核電項目，由國外某公司設(shè)計的核島部分，無損檢測主要采用以ASME標(biāo)準(zhǔn)和AWS標(biāo)準(zhǔn)為主的設(shè)計規(guī)范，且在此基礎(chǔ)上符合我國的核安全法規(guī)，結(jié)合具體的設(shè)計要求展開。

該新型核電站核島的設(shè)計要求中，無損檢測要求具有系統(tǒng)性和多樣性，針對部件結(jié)構(gòu)、母材材質(zhì)、接頭形式和坡口形式等，對不同的焊縫要求不同的無損檢測方法，并且一道焊縫往往需要運用多種無損檢測方法來實現(xiàn)檢測目的。

1 無損檢測設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和檢驗要求

該新型核電站核島的安裝部件可分為核級和非核級兩大部分，其中核級為執(zhí)行ASME BPVC第Ⅲ卷[1]的部件，包括核 1級、2級、3級、MC級等，非核級包括執(zhí)行ASME BPVC第Ⅲ卷或ASME B31系列標(biāo)準(zhǔn)（如ASME B31.1[2]）的非核級部件以及執(zhí)行AWS標(biāo)準(zhǔn)的各類鋼結(jié)構(gòu)和模塊部件等，具體如表1和表2所示。

表1 核級部件無損檢測設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

表2 非核級部件無損檢測設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

對于執(zhí)行ASME標(biāo)準(zhǔn)的部件，ASME標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品卷冊按照壓力邊界的原則和部件的結(jié)構(gòu)特點最低限度的無損檢測要求，再結(jié)合ASME BPVC第V卷[3]的具體方法執(zhí)行。但對于部分部件，例如管道部件，如果需要進(jìn)行一定比例的抽檢，則要求由設(shè)計文件具體給出。

對于結(jié)構(gòu)模塊和鋼結(jié)構(gòu)部件，由于AWS標(biāo)準(zhǔn)中并未給出部件的無損檢測方法及檢測比例要求，則具體某一焊縫需要采用的無損檢測方法和檢測比例要求需要遵循ANSI/AISC N690-1994[4]的原則，再結(jié)合具體的設(shè)計文件給出。

ANSI/AISC N690-1994是該新型核電站核島結(jié)構(gòu)模塊和鋼結(jié)構(gòu)等的設(shè)計基礎(chǔ)文件，其中與無損檢測有關(guān)的條款有：Q1.26.2條，所有焊縫應(yīng)進(jìn)行100%的VT；Q1.26.2.1條，全熔透焊縫應(yīng)進(jìn)行10%的UT或RT抽檢，抽檢方式可以是每條焊縫的10%，或每10條焊縫中的一條；Q1.26.2.2條，部分熔透焊縫應(yīng)進(jìn)行10%的MT或PT抽檢，抽檢方式可以是每條焊縫的10%，或每10條焊縫中的一條。這些條款是相關(guān)部件原始設(shè)計文件、現(xiàn)場設(shè)計變更、不符合焊縫返修檢驗等應(yīng)遵循的基礎(chǔ)。

2 無損檢測人員資格要求

對于無損檢測人員的資格，該新型核電站核島部分在執(zhí)行某國外標(biāo)準(zhǔn)的同時，還要滿足國內(nèi)核安全法規(guī)的要求[5]。

2.1 常規(guī)要求

標(biāo)準(zhǔn)方面，根據(jù)ASME BPVC第Ⅲ卷各分卷的NX-5520，ASME B31.1的136.3.2 條，以及AWS D1.1[6]的 6.14.6 條、AWS D1.6[7]的 6.2.7 條、AWS D1.4[8]的7.8條等，不管是核級部件還是非核級部件，其無損檢測人員的資格評定均可按照美國無損檢測學(xué)會（ASNT）的SNT-TC-1A開展。根據(jù)該新型核電站核島的設(shè)計準(zhǔn)則，SNT-TC-1A—1992[9]為可適用版本。

法規(guī)方面，根據(jù)國務(wù)院第500號令公布的《民用和安全設(shè)備監(jiān)督管理條例》[10]，從事民用核安全設(shè)備焊接及無損檢測的人員，必須分別依據(jù)HAF 603《民用核安全設(shè)備焊工焊接操作工資格管理規(guī)定》[11]和HAF 602《民用核安全設(shè)備無損檢測人員資格管理規(guī)定》[12]參加考核并取得相應(yīng)資格證書。

因此，總體上來講，從事非核級部件無損檢測的人員需要按照SNT-TC-1A—1992取得相應(yīng)資格；從事核級部件無損檢測的人員在按照SNT-TC-1A—1992取得相應(yīng)資格的基礎(chǔ)上，還需持有與施工項目相匹配的HAF資格。

2.2 人員資質(zhì)要求的特例

對于核島中的部分非核級濕面焊縫，國家核安全局在焊接和無損檢測方面有特殊要求。這類焊縫由雙相不銹鋼組成，因為直接接觸含硼水，具有一定的安全功能，被設(shè)計方定義為安全C級。這些模塊不是容器，執(zhí)行AWS標(biāo)準(zhǔn)而不執(zhí)行ASME標(biāo)準(zhǔn)，但按照國家核安全局的要求，這類濕面焊縫視為核3級。因此，對于從事濕面焊縫作業(yè)的焊接和無損檢測人員，與從事核級焊縫作業(yè)相同，要求在按照SNT-TC-1A—1992取得相應(yīng)資格的同時，取得HAF資格。

此外，在該新型核電站依托項目建設(shè)初期，由于不少國內(nèi)供貨的設(shè)備廠家缺少ASNT的無損檢測人員資格，經(jīng)設(shè)計方認(rèn)可，有條件地認(rèn)可了HAF602資格等同ASNT資格。但隨著項目的進(jìn)展以及供應(yīng)商ASNT資格取證工作的開展，該新型核電站依托項目核島設(shè)備制造和安裝現(xiàn)場對于核級設(shè)備無損檢測人員均要求持有雙證，即持有ASNT和HAF602兩種資格。

3 無損檢測要求在設(shè)計文件中的表達(dá)形式

在實際制造和安裝過程中，該新型核電站核島設(shè)備及部件焊縫的無損檢測應(yīng)遵循圖紙+技術(shù)規(guī)格書+標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。具體來講，焊縫的無損檢測要求應(yīng)根據(jù)圖紙中的線索進(jìn)行查找，通常存在以下四種情形：

①在圖紙中焊縫符號參考線的尾部標(biāo)注無損檢測要求。

②焊縫符號參考線的尾部標(biāo)注參見NOTE A，在圖紙的NOTE A中進(jìn)行說明。

③圖紙的NOTE A中注明，執(zhí)行X技術(shù)規(guī)格書；查找X規(guī)格書，或者再根據(jù)該X技術(shù)規(guī)格書的說明執(zhí)行Y技術(shù)規(guī)格書或Z標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。例如在管道安裝技術(shù)規(guī)格書中，對各類焊縫需采取的無損檢測方法作了詳細(xì)要求。又如結(jié)構(gòu)模塊CA20中的碳鋼焊縫，其焊后應(yīng)進(jìn)行的無損檢測方法及檢測比例要求應(yīng)遵循圖紙、圖紙總說明（相當(dāng)于技術(shù)規(guī)格書）及總說明中注明執(zhí)行ANSI/AISC N690-1994的要求，而無損檢測的具體執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和驗收要求應(yīng)按照AWS D1.1的相關(guān)條款執(zhí)行。

④焊縫符號參考線的尾部或圖紙的NOTE A中注明，無損檢測按照Z標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范執(zhí)行。例如，核1級部件的圖紙中，在NOTE中注明執(zhí)行ASME BPVC第Ⅲ卷的NB分卷。而鋼制安全殼容器的無損檢測要求除了在技術(shù)規(guī)格書中提出總要求外，在圖紙中還通過NOTE注明執(zhí)行ASME BPVC第Ⅲ卷NE分卷。

在前兩種情形中，對于無損檢測的要求非常明確，能夠直接判斷；而③、④兩種情形，則需要工程師查找技術(shù)規(guī)格書或標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的相關(guān)條款進(jìn)行分析和判斷（尤其是涉及到焊縫是否為核級、是否承壓邊界等情況時）。

4 結(jié)論

通過某新型核電站核島的工程實踐，相關(guān)技術(shù)人員對某國外標(biāo)準(zhǔn)體系下的部件無損檢測設(shè)計特點有了全面的了解、掌握直至熟練應(yīng)用。同時，在工程實踐中，也發(fā)現(xiàn)了一定的問題，例如有一些設(shè)計要求不夠明確，需要技術(shù)人員對照設(shè)計文件、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、核安全法進(jìn)行逐一判斷，存在漏檢或者檢驗方法使用不當(dāng)?shù)娘L(fēng)險。

對于此類問題，后續(xù)的該堆型項目應(yīng)加強設(shè)計文件審查，進(jìn)行專項梳理，明確細(xì)化無損檢測設(shè)計要求，對無損檢測要求的表述以設(shè)計圖紙為優(yōu)先方式并將焊縫級別和無損檢測要求標(biāo)識清楚，對于一些容易造成歧義的設(shè)計信息，技術(shù)澄清后及時更新到設(shè)計文件當(dāng)中，規(guī)避因設(shè)計文件理解偏差和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范解讀有誤導(dǎo)致的漏檢風(fēng)險。