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NB/T 20222-2013

基本信息

标准号: NB/T 20222-2013

中文名称:压水堆核电厂蒸汽发生器老化指南

标准类别:能源标准(NB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 压水堆 核电厂 蒸汽 发生器 老化 指南

标准分类号

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出版信息

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标准简介

NB/T 20222-2013.Ageing management guideline of steam generator in PWR nuclear power plants.
1范围
NB/T 20222规定了压水堆核电厂立式U形传热管自然循环蒸汽发生器(Steam Genarator,以下简称SG)老化管理工作的基本要求。
NB/T 20222适用于压水堆核电厂立式U形传热管自然循环蒸汽发生器老化管理工作的计划制定、实施和完善,其它类型的蒸汽发生器的老化管理工作可参考使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
HAD103/12- -2012 核动力厂 老化管理
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1一回路应力腐蚀破裂pr imary water stress corrosion cracking (PWSCC)
一回路应力腐蚀破裂也称为内径应力腐蚀破裂( inner diameter stress corrosion cracking,简称IDSCC) ,是一种发生在传热管内表面的应力腐蚀破裂形式。
3.2二次侧应力腐蚀破裂outside di ameter stress corrosion cr acking (ODSCC)
二次侧应力腐蚀破裂包括晶间应力腐蚀破裂(intergranular stress corrosion cracking, 简称IGSCC)和晶间腐蚀(intergranular attack, 简称IGA)两种形式,是 一种发生在传热管外表面的应力腐蚀破裂形式,与拉应力、材料敏感性、温度和腐蚀性环境有关。
4老化管理主要部件
4.1一次侧压 力边界部件
如底封头,一回路冷却剂进、出口接管,-次侧人孔, 管板,传热管。

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标准内容

ICS27.120.20
备案号:41453—2013
中华人民共和国能源行业标准
NB/T202222013
压水堆核电厂蒸汽发生器老化指南Ageingmanagement guideline of steam generatorinPWR nuclear powerplants2013-06-08发布
国家能源局
2013-10-01实施
1范围
2规范性引用文件
3定义和术语
老化管理主要部件
5老化管理的组织机构
6全寿期老化管理
老化管理过程
8老化管理内容
附录A(资料性附录)
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
参考文献
蒸汽发生器老化机理
蒸汽发生器老化相关的数据
蒸汽发生器老化效应的探测.
NB/T20222—2013
NB/T20222—2013
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草,本标准参考IAEA-TECDOC-1668《核电厂安全相关重要设备老化的评估和管理-蒸汽发生器》和NUREG-1801《通用老化经验报告》本标准由能源行业核电标准化技术委员会提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位:苏州热工研究院有限公司。本标准起草人:薛飞、朱成虎、施震灏、王兆希、周琳、韩传伟、林根仙。II
1范围
压水堆核电厂蒸汽发生器老化指南NB/T20222—2013
本标准规定了压水堆核电厂立式U形传热管自然循环蒸汽发生器(SteamGenarator,以下简称SG)老化管理工作的基本要求。
本标准适用于压水堆核电厂立式U形传热管自然循环蒸汽发生器老化管理工作的计划制定、实施和完善,其它类型的蒸汽发生器的老化管理工作可参考使用。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仪所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。HAD103/12—2012核动力厂老化管理3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
一回路应力腐蚀破裂primarywaterstresscorrosioncracking(PwSCC)一回路应力腐蚀破裂也称为内径应力腐蚀破裂(innerdiameterstresscorrosioncracking,简称IDSCC),是一种发生在传热管内表面的应力腐蚀破裂形式。3.2
二次侧应力腐蚀破裂outsidediameterstresscorrosioncracking(oscc)二次侧应力腐蚀破裂包括晶间应力腐蚀破裂(intergranularstresscorrosioncracking,简称IGSCc)和晶间腐蚀(intergranularattack,简称IGA)两种形式,是一种发生在传热管外表面的应力腐蚀破裂形式,与拉应力、材料敏感性、温度和腐蚀性环境有关。4老化管理主要部件
4.1次侧压力边界部件
如底封头,一回路冷却剂进、出口接管,一次侧人孔,管板,传热管。4.2二次侧压力边界部件
如二次侧壳体,蒸汽出口接管,主给水接管,辅助给水接管,二次侧人孔组件/手孔组件/眼孔组件,螺栓螺母。
NB/T20222—2013
4.3一次侧内部构件
如水室分隔板,堆焊层。
4.4二次侧内部构件
如排污管组件,管束套筒组件,传热管支承板,流量分配挡板,防振条,给水环组件,汽水分离器组件,干燥器组件,泥渣收集器组件,拉杆。5老化管理的组织机构
核电厂老化管理组织机构应负责蒸汽发生器的老化管理。应确定该组织机构的职责分工及与其他组织机构的接口,为蒸汽发生器的老化管理提供资源保证,以协调各项老化管理活动,开展蒸汽发生器老化管理大纲的制定、实施和完善工作。6全寿期老化管理
6.1役前阶段的老化管理
役前阶段的老化管理包括设计、制造、安装以及调试阶段的老化管理工作,主要是结合最新的老化实践活动和研究成果进行老化管理,包括在设计、制造过程中充分考虑蒸汽发生器的老化因素,材料的留样和试验,以及设计、制造、安装和调试相关数据的采集和保存等方面工作,为核电厂在役阶段老化管理工作的开展莫定基础。
6.2在役阶段的老化管理
在役阶段的老化管理包括设计寿命期间以及许可证延续运行期间的老化管理工作,主要是通过运行,检查和监测,分析和评估以及维修缓解活动来保证及时发现和缓解可能影响蒸汽发生器安全功能的老化降质现象。
6.3退役阶段的老化管理免费标准bzxz.net
应制定适当的方案以确保蒸汽发生器保持其应有的功能和可用性,以满足核动力厂退役活动的需要。
7老化管理过程
蒸汽发生器的老化管理是一个系统化的过程,按照图1所示的德氏图的方法进行管理,具体内容详见第8章。
5、SG的维修
处理老化效应:
预防性维修
·纠正性维修
备件管理
更换和改造
维修历史
改善老化管理
大的有效性
缓解性能劣化
8老化管理内容
8.1老化的识别
8.1.1一般要求
2、SG老化管理活动的建立和优化准备、协调、维持和改进老化管理活动
收集整理监管要求和安全准则
编制相关活动文件
描述协调机制
提供老化管理大纲文件
根据当前的认知、自评估和同行评议改进老化管理的有效性
1SG的老化认知
有效老化管理所需的关键信息:材料和材料性能,制造方法
危害因素和运行条件
老化机理
性能劣化部位
老化劣化和失效后果
研发结果
运行经验
检查、监测和维修历史
缓解措施
当前现状和状态指标
4、SG的检查、监测和评估
探测和评估老化效应:
传热管检查
给水接管、临近管道、壳体检查疲劳监测
泄漏率监测
适合服役评估
蒸汽发生器老化管理德氏图
NB/T202222013
将预期的性能劣
化减至最小
3、SG的运行
控制老化机理,
遵循运行规程
控制给水化学、沉积物、外来
释放次侧缝隙的杂质
检查性能劣化
对蒸汽发生器的老化识别应建立在对老化机理的充分认知和对特定核电厂运行环境等条件的充分分析的基础之上,确定蒸汽发生器部件的以下信息:a)功能要求:
材料及其特性:
运行环境、状态和影响因素:
易发生老化降质的敏感部位:
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e)影响老化降质的关键老化机理、效应:f)老化管理措施。
应汇编核电厂蒸汽发生器相关的数据文件或建立蒸汽发生器老化管理数据库,作为其老化管理的基础。数据包括设计基准、制造、安装和调试记录、运行记录,以及检查、监测和试验记录(见附录B)。老化识别是一个持续动态的过程,应借鉴同类核电厂的经验反馈以及业界的研究成果等良好认知和实践持续更新对蒸汽发生器老化的识别。8.1.2老化机理
蒸汽发生器的老化机理主要有:传热管的微动磨损、腐蚀(如应力腐蚀破裂、点蚀等)、疲劳和结垢:a)
b)入口、出口接管及焊缝处的疲劳:c)水室分隔板的应力腐蚀破裂:d)给水环及分离器的流动加速腐蚀:内部构件的腐蚀:
f)松动部件导致的损伤。
附录A中给出了55/19B型蒸汽发生器的主要老化机理。8.2老化管理大纲的编制
8.2.1一般要求
老化管理大纲应协调运行、检查、监测、维修以及影响蒸汽发生器所处的环境状态或服役条件的管理活动,应采用文件表述老化管理大纲。8.2.2老化管理大纲的内容
根据HAD103/12一2012中相关要求,核电厂蒸汽发生器老化管理大纲的内容应至少包含以下9个基本要素,见表1。
表1老化管理大纲应涵盖的内容
基本要素
基于老化认知的老化
管理大纲的范围
缓解和控制老化劣化
的预防性措施
老化效应的探测
老化效应的监测和劣
化趋势预测
需要进行老化管理的构筑物(包括构筑物构件)和部件:老化现象(主要的老化机理、敏感部位)的认知:构筑物/部件的材料、服役条件,危害因素、劣化部位、老化机理及老化效应:构筑物/部件状态指标及验收准则:老化现象相关的定量或定性预测模型。·预防性行动的确定:
监测或检查参数的确定:
需要维持的服役条件(即环境和运行条件),以及用于减缓构筑物或部件潜在劣化的操作方法。
·在构筑物或部件失效前及时探测出老化效应的有效技术(检查、试验和监测方法)。·监测的状态指标和参数:
收集有助于构筑物或部件老化评估的数据:评估方法(包括数据分析和趋势预测)。序号
基本要素
老化效应的缓解
验收准则
纠正行动
运行经验和研发结果
质量管理
表1老化管理大纲应涵盖的内容(续)描述
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·能缓解构筑物或部件探测出的老化效应和/或劣化的运行、维护、修理和更换活动。·用于判断是否需要采取纠正行动的验收准则。·当某一部件不满足验收准则时需采取的纠正行动。·确保及时对运行经验和研发结果进行反馈的机制(如果适用》,并提供这些反馈已在老化管理大纲中得到充分考虑的客观证明。·对老化管理大纲实施及所采取行动的文档化管理:有助于对老化管理大纲进行评价和改进的指标:·确保预防性行动充分、适当以及所有纠正行动已经完成且有效的确认(验证)过程:·应遵循的记录保存方法。
8.2.3老化管理大纲的有效性评估核电厂应定期根据最新的认知、自我审查和同行审查对老化管理大纲的有效性进行评估,并根据评估结果优化老化管理大纲。
8.2.4老化管理大纲的审查、优化应定期根据最新的认知,自我审查、同行审查和综合审查优化管理大纲,见表2。表2老化管理大纲的审查优化
审查类型
自我审查
同行审查
综合审查
8.3运行
审查机构
老化管理小组
业内同行
国家核安全监管部门
总体要求
优化老化管理大纲
审查现有的相关大纲是否符合普遍接受的标准审查老化是否得到有效的管理
对蒸汽发生器老化管理中运行方面的总体要求如下:建议频度
通过将蒸汽发生器的运行状态保持在设计限值以内,从而将老化降质控制到最低程度,包括:a
1)遵循运行规程:
保持运行状态在设计限值以内:2)
系统、有效地记录和保存运行过程中产生的数据。3)
应关注、监测和控制蒸汽发生器难以接近部位的运行环境。具体内容
对蒸汽发生器老化管理中运行方面的具体要求如下:a)一回路水化学参数控制应严格按照一回路运行技术规范的要求执行。应主要注意以下几个方面:
正确控制一回路反应堆冷却剂中氢浓度以控制水的辐照分解,从而控制一回路反应堆冷却1)
剂中溶解氧浓度,减少蒸汽发生器的腐蚀:2)pH值的控制,减少腐蚀产物的产生和迁移;5
NB/T20222-2013
卤素类腐蚀敏感杂质控制;
通过化学和容积控制系统的过滤、离子交换和除气,减少一回路反应堆冷却剂中的杂质浓4)
二回路水化学参数控制应严格按照二回路运行技术规范的要求执行,应主要注意以下几个方b
尽可能减少传送至蒸汽发生器的腐蚀产物:2)
合适的还原性环境(避免出现氧化环境):合理的控制好进入蒸汽发生器的杂质,重点关注:保持凝汽器完整性,凝汽器在电厂寿期内应无重大泄漏:凝结水精处理系统的使用,避免从凝结水精处理装置中引入低浓度腐蚀剂等杂质;排污水的再循环,避免氯化物和其他杂质经再循环补给水引入蒸汽发生器;铅污染,应通过制定有效的运行规程来控制铅的引入;铜污染,应在二回路冷却剂系统中限制铜基合金的使用。应严格控制蒸汽发生器运行过程中的瞬态,避免出现超出设计之外的瞬态。c)
应对蒸汽发生器的热工水力性能进行监督和管理,应至少关注:给水及蒸汽的温度、压力、流量:1)
蒸汽湿度:
热功率:
热平衡数据:
水位变化:
压力损失等指标参数。
应控制蒸汽发生器中的沉积物。应做好蒸汽发生器停运期间的保养。8.4检查、监测和评估
8.4.1总体要求
蒸汽发生器的检查、监测和评估活动应当能在蒸汽发生器安全裕度下降前发现其性能降质。在对蒸汽发生器老化导致的性能降质识别的同时,检查、监测和评估的结果为后续维修活动的类型、时间以及为管理已知老化效应而进行的工况改变的决策提供依据。对蒸汽发生器开展相关检查、监测和评估时,应按照相关标准和规范执行,收集并记录检查和监测的结果,同时评估当前和未来的状态。蒸汽发生器相关的检查、监测和评估方法详见附录C。系统、有效地记录和保存检查、监测和评估过程中产生的数据。8.4.2检查方法
蒸汽发生器老化效应的检查方法主要包括:a)目视检查或视频检查;
涡流检查:
超声检查:
超声测厚:
射线检查:
液体渗透检查。
8.4.3监测类型
蒸汽发生器老化效应的监测类型主要包括:温度、压力监测:
b)水化学监测,包括排污水的水化学与放射化学监测:c)一次侧向二次侧的泄漏监测:松动部件监测:
e)瞬态和疲劳监测。
8.4.4评估
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应按照可接受准则评估蒸汽发生器当前的老化状态是否可以接受,并根据评估结果预测未来的发展趋势和性能变化,以确定蒸汽发生器是否适合服役并指导后续的维修活动。8.5维修缓解
8.5.1分类
蒸汽发生器的维修活动包括预防性维修和纠正性维修。预防性维修,包括:
加强检查和监测,开展基于现状的维修:b)
为防止加速老化而优化维修规程:c)在部件的性能不能满足设计要求之前改造或更换受损部件。纠正性维修,包括:
局部修复,恢复部件至可接受状态,如给水接管热疲劳产生裂纹的研磨、焊接修理等:a
在部件的性能不能满足设计要求之后改造或更换受损部件,如给水环,防振条的更换。8.5.2具体方法
8.5.2.1传热管一次侧老化维修缓解技术,如旋转式表面硬化和喷丸硬化、消应力处理、降低热管段温度、一回路加锌等。
8.5.2.2传热管二次侧老化维修缓解技术,如传热管的维修(堵管、衬套管和镀镍等)。8.5.2.3其他维修缓解技术,如振动控制(如预热器修理、防振条更换等),给水接管和管道热疲劳的缓解,给水环的更换,二次侧异物处理,机械冲洗(水力冲洗),热浸泡,保养,蒸汽发生器的更换等。
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附录A
(资料性附录)
蒸汽发生器老化机理
蒸汽发生器的老化管理需要对可能涉及到的老化机理有一个深度的分析及良好的理解。图A.1给出了一般的工作方法。
在电厂寿期内安全运行较高可用性与可靠性的蒸汽发生器图A.1蒸汽发生器老化机理与持续改进的分析NB/T20222—2013
压水堆蒸汽发生器的各部件的老化机理以55/19B合金690传热管蒸汽发生器为例,见表A.1,其中包括了老化所对应的部件、材料、环境、老化机理及老化效应。表A.1
蒸汽发生器各部件老化机理(55/19B)部件
传热管及堵管堵头
传热管(传热管与支撑
板接触区,传热管与振
动条接触区)
传热管(管板及支撑板
处泥渣沉积区)
传热管(自由段及U形
传热管
传热管(积污附近)
底封头接管
二次侧给水接管、辅助
给水接管
蒸汽出口接管
给水环及其附件
蒸汽发生器焊缝
一次侧底封头
蒸汽发生器壳体、传热
管支撑板、管束套筒等
蒸汽发生器壳体(外表)
Alloy690
Alloy690
Alloy690
Alloy690
Alloy690
Alloy690
20MN5M
18MND5
18MND5
20MN5M
壳体及支撑
板:18MND5,
传热管管束套
筒:A42CP
18MND5
反应堆冷却剂
二回路给水
二回路给水及泥渣
反应堆冷却剂和二
回路给水/蒸汽
松动部件及异物
二回路给水或蒸汽
一回路给水
二回路给水
二回路蒸汽
二回路给水及蒸汽
反应堆冷却剂和二
回路给水/燕汽
一回路给水及异物
二回路给水
含硼酸的空气环境
老化机理
热疲劳
热疲劳
热疲劳
流动加速腐蚀
应力腐蚀开裂
一般腐蚀、点蚀、缝
隙腐蚀
硼酸腐蚀
老化效应
材料丧失、裂纹萌生和扩展
材料丧失、裂纹萌生和扩展
壁厚减薄、材料丧失
裂纹萌生和扩展
传热管变形、破裂
裂纹萌生和扩展
裂纹萌生和扩展
裂纹萌生和扩展
裂纹萌生和扩展
材料丧失、裂纹萌生和扩展
裂纹萌生和扩展
底封头内部变形
壁厚减薄、裂纹萌生和扩展
材料丧失
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