AP1000核电站核蒸汽供应系统清洁度控制简介

【摘要】AP1000核电站核蒸汽供应系统（NSSS）是核电站最重要的系统，是核电站的根本，与核安全紧密相连。NSSS设备在制造、运输、存储、安装、运行、维护过程中，对其本身及周围环境有着一定的清洁要求，以保证NSSS设备能满足核电站对安全性和可靠性的要求。本文对NSSS设备与清洁相关的定义、清洁及验收方法、清洁度的控制等方面进行阐述与总结。

【关键词】AP1000核电站；核蒸汽供应系统（NSSS）；清洁度控制

1.定义

清洁：去除在运行过程中可对设备安全性和可靠性造成有害影响的任何污染物。

组件：设备或系统的离散部件。

异物：在组件内部或者附近存在的不合要求的物质，该物质不作为制造、安装、修理或者其他程序流程的操作结果而正常存在。

非产品材料：在制造过程中所用的材料（金属或者非金属），这些材料不会成为最终组件的一部分。

污染物：在组件上或者与组件接触的流体中存在不合要求成分的任何材料。污染物应可以通过适当的清洁方法，将污染物去除到一个可接受的水平。污染物分为两类：①可以包括有机涂层、金属微粒、油脂和油污、表面沉积和异物，其中包括与腐蚀相关的卤化物、重金属或者硫化合物等成分。②有害材料，如：聚氯乙烯（PVC）、聚四氟乙烯（特氟纶）、氟硅氧烷和氯丁橡胶。

有害材料：污染物的一个子类，如果与组件接触，则会产生有害影响的材料。这些材料必须被严格控制。

禁用材料：污染物的一个子类，禁止在任何时候与组件或者施工材料接触的材料。

可接触区域：在制造过程中或者之后，该区域的异物容易通过简单手段去除，且不会对部件造成破坏。

不可接触区域：在制造过程中或者之后，该区域的异物难以通过简单手段去除，若去除则可能对部件造成破坏。

外表面：设备或者管道不与流体直接接触的表面。

内表面：设备或者管道与流体直接接触的表面。

最终清洁表面：本步工序完成后，对表面进行清洁，此表面经检查符合标准后才可以进行下一步工序时所达到的状态。

关键表面：与主系统冷却剂接触的表面和与安全相关组件的表面，此表面需要根据设计文档和操作手册进行特定水平的清洁。

非关键表面：不接触反应堆冷却剂的表面。

清洁区域：洁净的空间或者密封外壳，例如清洁度与洁净室相当的洁净帐篷或者包装袋。

洁净室：配有紧密固定窗和门的密封外壳，该外壳由便于清洁和减少堆积污物的材料做成，并配有系统以确保提供洁净的空气。

金属清洁：目测清洁，无油漆、油污、油脂、焊剂、矿渣、热处理和热轧成型氧化皮（可以允许一些表面上存在焊接导致的紧密粘贴氧化皮）、污物、垃圾、金属、磨料微粒和抛磨块，以及其他污染。

耐蚀合金：天然耐空气、水和其他工作环境中化学反应腐蚀的合金，例如不锈钢、镍基或者钴基合金。

非耐蚀合金：可能不耐空气、水或者工作环境中化学反应腐蚀的合金，例如碳和低合金钢。

裂缝：在表面或者配合表面之间任何接缝处的任何狭窄开口，其中开口处可以俘获污染物和异物，且在清洁和清洗操作过程中不易去除。

蚀损斑：表面上存在氧化铁的局部腐蚀，表明材料渗透导致表面缺陷。

生锈：腐蚀产品，主要由在铁和铁基合金上形成的水合氧化铁组成。这些氧化物的颜色可从红色到黑色变化，并可形成松散附着的重型覆盖物至紧密附着的薄膜。

应力腐蚀裂纹：应力和腐蚀的综合作用导致金属破裂。

2.清洁度控制

2.1清洁度控制程序

清洁度控制对于核电站的安全性、可靠性有着重要的意义，在实际操作过程中，除了有通用的管理规定外，还要针对每一个单项制定专门的程序、措施。以确定在每个工序过程中，所需要的清洁度要求，清洁方法，检查方法以确保该项工作满足核电站设计的需要。专门的清洁程序应由承包方根据设计文件的要求结合现场的实际情况编制，并经由相关管理单位审核确认后方可实施。

一般情况下，针对单个设备或管道的制造、安装过程中所编制的清洁度控制程序应该至少包含以下内容：

（1）该项工作中所有项目对清洁度的要求。

（2）该项工作每道工序中涉及的清洁工作的详细清洁顺序。

（3）该项工作使用的清洁设备和材料的详细要求，包括清洁材料的化学成分，抑制剂的浓度和类型，温度限制，接触时间，监控这些清洁材料、浓度和温度的方法等。

（4）该项工作中对组件或其部件进行清洁作业时所用的清洁方法以及检查达到清洁度要求的方法，包含可接触区域与不可接触区域。

（5）该项工作完成后，确定最终清洁度满足要求的方法。

（6）该项工作进行过程中，及该项工作完成以后，维持与保护组件或其部件始终保证其清洁度达到要求的方法。

（7）人员安全注意事项。

（8）该项工作中的其他要求等。

2.2清洁度检查方法

目视检查：目视无油漆、油污、油脂、焊接溶化物、焊渣、热处理和热成型鳞片（在某些表面由于焊接造成的紧密附着物是允许的），污垢，废物，金属加工和打磨产生的颗粒和碎片，和其他明显的污染物。外表面允许少量大气灰尘沉积，但是内表面不允许。目视检查要求一定的光亮度，包括正常光源和补充光源，至少达到1076Lx，正接受检查的部位最好要达到2690Lx。对于直接目视检查有困难的部位采用管道镜，镜子或者其他辅助设备进行严格的检查。光源的布置要防止被检查部位反射强光。

擦拭检查：对于不能直接目视检查的部位，用干净的无线头白色棉布或商业纸产品或滤纸（沾高纯度溶剂使其湿润但是不要湿透）擦拭检查。对于内径很小的管子，检查清洁度时使用一个干净的白色毛毡塞，充气使其稍大于管子内径，将此毛毡塞用干净的，干燥的，经过过滤的压缩空气使其通过管子。通过检查留在棉布或者塞子上污染物的种类来判断清洁度。白布上的污渍可以作为污染物存在的证据，如对白布上污渍是否有害出现争议，可以转移污渍到干净的石英显微镜下进行红外线分析。如果用白布不能完全发现污染物，可以用黑布重复做检查。

卤素离子检查：严格按照相关程序规定的卤素离子取样、提取、测量等的步骤，由具有相关资质的化学实验室完成。

其他检查方法：在特殊的条件下，根据实际情况，专门制定的清洁度检查方法。

3.总结

本文就核电站核蒸汽供应系统对清洁度的要求进行了阐述，一则说明清洁度控制的原则及过程，二则通过一个小的侧面说明核电的严谨性，核安全的重要性。

核电站的安全性、可靠性是核电运行过程中最重要的方面，核电站的建造质量高低直接决定了核电站的安全性、可靠性。核电站的质量控制不仅仅是设计程序，工作方案这些文件，更是在实际实施过程中的过程控制、严格把关、认真负责。

【参考文献】

[1]ASTM NQA-1，1994.