ICS23.060.99CCSF69團體標準T/CNEA020—2022壓水堆核電廠先導式安全閥調試技術導則TechnicaldirectivesforcommissioningofpilotoperatedsafetyvalveinPWRPowerplant2022-06-15發布2022-08-01實施中國核能行業協會發布T/CNEA020—2022前言 引言 1范圍 2規范性引用文件 3術語和定義 4試驗要求 5試驗項目 6試驗介質與試驗裝置 7驗收要求 參考文獻 T/CNEA020—2022前言本文件按照GB/T1.12020《標準化工作導則第1部分:標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件中的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國核能行業協會提出并歸口,技術支持單位為上海核工程研究設計院有限公司、核工業標準化研究所、蘇州熱工研究院有限公司。本文件起草單位:江蘇核電有限公司、中核武漢核電運行技術股份有限公司、海南核電有限公司、福建福清核電有限公司、三門核電有限公司、中核核電運行管理有限公司、核電運行研究(上海)有限公司。T/CNEA020—2022壓水堆核電廠通常使用先導式安全閥來保護重要的系統管線,區別于直接作用式安全閥,先導式安全閥在先導閥動作后將介質排出或(輸入)主閥活塞的上腔或下腔,使主閥活塞兩面產生足夠大的壓力差而開啟(關閉)。由此可見,先導式安全閥的可靠性取決于主閥和先導閥各自的動作可靠性。所以,機組在役前必須要針對先導式安全閥的先導閥和主閥整體聯動過程進行驗證和調試。但是,現有的先導式安全閥種類繁多,導閥驅動方式各異,沒有一種通用的流程能覆蓋并指導絕大多數先導式安全閥調試。制定一種用于壓水堆核電廠先導式安全閥調試的導則,用來規范先導式安全閥的調試活動顯得尤為必要。江蘇核電有限公司會同參編單位編寫了壓水堆核電廠先導式安全閥調試技術導則,本導則在明確調試項目,規范調試方法,厘清驗收準則等方面進行了規定和說明,對提高先導式安全閥試驗效率以及安全閥設計功能驗證等方面都具有實際的指導意義。ⅣT/CNEA020—2022壓水堆核電廠先導式安全閥調試技術導則本文件規定了壓水堆核電廠彈簧、電磁、電動先導式安全閥調試的試驗要求、試驗項目、試驗介質與試驗裝置、驗收要求等內容。本文件適用于安裝在壓水堆核電廠內,實現壓水堆核電廠重要安全功能的彈簧、電磁、電動先導式安全閥。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中,注明日期的引用文件,僅該日期對應的版本適用于本文件;不注明日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T139272008工業閥門壓力試驗3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1通用術語先導式安全閥pilotoperatedsafetyvalve由主閥和先導閥組合在一起的安全閥,其中先導閥排出(輸入)介質來驅動或控制主閥動作。注:先導式安全閥示意圖見圖1。標引序號說明:1主閥排放口;2主閥;3活塞;4先導閥;5先導閥排放口。圖1先導式安全閥示意圖T/CNEA020—20223主閥mainvalve先導式安全閥中一個主要部件,在超壓時作為介質排出的主要通道。先導閥pilotvalve先導式安全閥中一個主要部件,排出(輸入)介質來驅動或控制主閥的開啟和關閉。彈簧直接載荷式先導閥springloadedpilotvalve一般是一種小口徑的彈簧直接載荷式安全閥,起到控制主閥動作的功能。注:彈簧先導閥示意圖見圖2。標引序號說明:1先導閥入口;2彈簧;3排放口。圖2彈簧先導閥示意圖電動先導閥poweroperatedpilotvalve一般是一種全部由電動控制其開啟或關閉動作的小口徑閥門。注:電動先導閥示意圖見圖3。電磁先導閥poweroperatedpilotvalve一般是一種全部由電磁控制其開啟或關閉動作的小口徑閥門。注:電磁先導閥示意圖見圖3。2T/CNEA020—2022標引序號說明:1電動頭/電磁頭;2排放口;3先導閥入口。圖3電動/電磁先導閥示意圖3.2壓力整定壓力setpressure安全閥在運行條件下開始開啟時的預定壓力,是在先導式安全閥進口處測量的靜壓力(表壓力)。注:在該壓力和規定的運行條件下,由介質壓力產生的使先導閥閥瓣開啟的力與使先導閥閥瓣保持在閥座上的力相互平衡。又稱為開啟壓力、起跳壓力。整定壓力容差setpressuretolerance安全閥在實際運行時所允許的整定壓力漂移量。3.2.3冷態試驗差壓力colddifferentialtestpressllre安全閥在冷態試驗臺上調整到開始開啟時的進口靜壓力(表壓力)。注:該壓力包含了對背壓力及溫度等運行條件所作的修正,屬于修正值。如閥門無修正要求,則無冷態試驗差壓力。回座壓力re-seatingpressure安全閥排放后其閥瓣重新與閥座接觸時(即開啟高度變為零時)的進口靜壓力(表壓力)。3.3調試先導式安全閥調試commissioningofpilotoperatedsafetyvalve壓水堆核電廠系統正式投運前,對(即將)安裝在該系統上的先導式安全閥進行性能驗證,以確認其是否符合設計要求、是否滿足性能試驗規范標準的過程。冷態調試試驗coldcommissioningtest在常溫環境下、模擬試驗介質下進行的試驗。3T/CNEA020—2022熱態調試試驗hotcommissioningtest先導式安全閥的所有部件已全部完整地安裝到系統上,在不低于壓水堆核電廠實際運行參數的狀態下進行試驗。注:這些試驗條件不僅包含試驗參數(包括在溫度、濕度、壓力和流量等),而且包含設備保溫,支吊架等輔助條件。4試驗要求4.1.1壓水堆核電廠進行先導式安全閥調試試驗的結論和最終數據應滿足閥門技術規格書及相關規范標準中規定的驗收準則。4.1.2壓水堆核電廠應通過調試試驗驗證先導式安全閥的使用功能與閥門技術規格書和壓水堆核電廠最終安全分析報告規定的內容是否一致,通過調試試驗調整、設定先導式安全閥的整定壓力,使整定壓力處于壓水堆核電廠最終安全分析報告規定的整定壓力范圍內。4.1.3壓水堆核電廠進行先導式安全閥熱態調試試驗時使用的系統溫度、壓力等參數應與先導式安全閥工作溫度、壓力等參數一致,使用的介質應與先導式安全閥的工作介質相同。4.1.4壓水堆核電廠在使用輔助提升工具進行試驗時,工具的壓力表、傳感器等計量器具和元件應經過專業機構校驗,整體校驗精度的數量級不得低于閥門整定壓力的允許校驗精度。4.1.5通過儀控邏輯控制的電動式或電磁式先導式安全閥,其進行試驗時所用的儀控設備應使用已經安裝完畢并經校驗合格的正式儀控設備。4.1.6安全閥調試人員應懂得如何正確調試和校驗安全閥,能熟練使用常用的校驗裝置和儀器,并掌握試驗方法,實施安全閥校驗人員的資質應符合國家相關法規的要求。4.2安全和預防措施4.2.1調試試驗時應遵守壓水堆核電廠安全管理規定和其他有效的關于勞動保護、安全和工業衛生管理規定。4.2.2調試試驗前,試驗相關人員應召開工前會,宣貫試驗內容和安全要求,并記錄在工作日志中。4.2.3建立調試試驗隔離區域,區域內不應進行與試驗無關的其他工作,區域內照明充足,試驗人員配備必要的通信設施,保證試驗期間通信暢通。4.2.4對調試試驗過程中出現缺陷的處理工作,應優先將試驗先導式安全閥處于安全的狀態,并懸掛警示標志。4.2.5調試試驗過程中如果進行系統或先導式安全閥開口作業,應在開口處采取防異物措施。完成工作任務后,檢查確認先導式安全閥內部無異物后再將開口恢復。4.2.6所有調試試驗人員進行試驗時,都應佩戴防護用品,做好個人防護,進行安全操作,保證人員安全。4.2.7調試試驗人員應取得相應授權,無授權人員不應進入試驗區域。4.2.8所在調試試驗隔離區域工作人員需注意安全閥開啟排放時閥門和管線的振動,避免對人員造成傷害,或者影響調試先導式安全閥的操作和精度。4.3注意事項安全閥安裝應滿足以下要求:4T/CNEA020—2022a)冷態調試試驗時并不要求先導式安全閥所有部件都安裝到系統上,但是對于焊接連接的先導式安全閥,要求所有焊縫及主要承壓部件已焊接到系統上;b)精密的先導閥部件和主閥可抽出部件宜事先拆除,防止強度水壓試驗時損壞;C)強度水壓試驗結束后,宜對閥門和管道進行干燥保養,防止閥門和管線腐蝕;d)如試驗偏離預期,包括先導閥無法開啟或關閉、外漏、內漏的泄漏量超過驗收標準等情況,應對閥門進行維修處理,處理完畢后再次進行試驗。4.4先決條件4.4.1彈簧直接載荷式先導閥及主閥調試試驗彈簧直接載荷式先導閥及主閥調試試驗應符合下列規定:a)彈簧直接載荷式先導閥安裝前應進行整定壓力校驗,校驗應由具有資質的機構實施,并出具整定結論報告;b)對于有位置反饋的彈簧直接載荷式先導閥,應由具有授權的人員完成信號調整工作。4.4.2電磁先導閥及主閥調試試驗電磁先導閥及主閥調試試驗應符合下列規定。a)已完成涉及電磁先導閥所有動力回路和信號回路的校驗工作,以確保電氣、儀控回路狀態正常。b)已取得調試許可證,許可證包含了涉及電氣相關的工作指令。C)調試電磁先導閥前,檢查電磁先導閥外觀,電磁閥聯軸器、插頭,接線,整流器(如有)接線,抽屜柜均完好。d)測量電磁先導閥的直阻,以及絕緣電阻,滿足技術程序或制造商給出的要求。e)測量絕緣期間要防止回路內電子元件高壓擊穿,絕緣電阻測試完后,應對電磁線圈執行放電操作。直阻隨環境溫度變化有偏差,宜參考廠家維修手冊中相關技術要求。4.4.3電動先導閥及主閥調試試驗電動先導閥及主閥調試試驗應符合下列規定:a)已完成涉及電動先導閥所有動力回路和信號回路的校驗工作,以確保電氣儀控回路狀態正常。b)已取得調試許可證,許可證包含了涉及電氣相關的工作指令。C)管線內部完成吹掃,保持清潔。d)在滿足調試要求的前提下,電動先導閥調試應盡可能減少先導閥的操作次數,防止頻繁操作損傷先導閥密封面導致閥門內漏。e)調試電動先導閥前應檢查電動先導閥外觀,機械連接部件、插頭,接線,抽屜柜均完好。f)測量電動先導閥電機的直阻,以及絕緣電阻,滿足技術程序或制造商給出的要求。g)直阻隨環境溫度變化有偏差,宜參考廠家維修手冊中相關技術要求,如先導閥電機直阻,偏差應滿足電廠內部要求或制造商要求。絕緣電阻測試完后,應對電機線圈執行放電操作!4.5試驗注意事項4.5.1彈簧直接載荷式先導閥及主閥調試試驗執行熱態調試試驗時注意以下內容:a)進行彈簧直接載荷式先導閥起跳打開安全閥主閥試驗時可使用輔助工具在系統正常運行壓力5T/CNEA020—2022溫度的工況下進行,彈簧直接載荷式先導閥的實際整定壓力應通過管線系統實際壓力與輔助工具的輔助壓力相加得出;b)整定壓力校驗升壓過程中,應緩慢升高安全閥的進口壓力,升壓到整定壓力的90%以后,升壓速度應不高于0.01Mpa'S;C)為了確定彈簧直接載荷式先導閥的性能有滿意的重復性,整定壓力校驗應至少進行連續3次合格試驗;d)如果熱態試驗中彈簧直接載荷式先導閥的整定壓力不在設定起跳值范圍內,應對彈簧直接載荷式先導閥的整定壓力進行調節。4.5.2電磁先導閥調試試驗執行熱態調試試驗時注意以下內容。a)由控制室發出開閥指令,就地能夠聽到電磁閥動作的聲音,聯軸器能夠觀察到有提升動作,如電磁閥有向主控室遠傳的限位開關,控制盒內能夠觀察到凸輪桿的提升,主控室畫面上能夠觀察到電磁先導閥狀態的變化(例如關反饋變化為開反饋)。b)在電磁閥帶電期間,應在電磁閥的直流段以及交流段使用電流表測量電磁閥的工作電流。C)對于帶有整流器的電磁先導閥,如果測量得到的電磁閥工作電流過小,例如小于標準值的一半,可能表明整流器的整流橋發生故障,這將直接影響電磁閥的電磁力,導致電磁閥不能提供預期的電磁力,閥門可能不能動作或動作行程不達標。d)如果測量得到的電磁閥電流偏大,可能表明電磁閥的電磁線圈偏離了正常值。宜重點檢查電磁線圈的直阻。e)如果在電磁閥操作期間,斷路器跳閘,表明電磁閥的啟動電流較大,宜核實斷路器的選型是否合理或線路是否存在短路的情況。f)如果其他參數正常,而電磁閥不能到達開位,應隔離電磁閥確認電磁閥是否有卡澀情況。4.5.3電動先導閥及主閥調試試驗電動先導閥打開,/關閉主閥試驗應滿足以下要求:a)電動先導閥動作期間,觀察先導閥動作情況,閥門動作應平穩無異音,閥門能夠達到預期的開關位置,無超時、力矩等報警;b)電動先導閥動作期間應測量開向以及關向運行電流,電流大小滿足電站相關要求或制造商的要求;C)對于3相380V電動先導閥,應注意電動先導閥相序,如果相序相反應及時將電動先導閥的驅動機構停電,調整相序后再進行后續的試驗;d)行程控制的電動先導閥應確保先導閥能夠正確密封,防止帶壓后內漏,如有必要在電動先導閥電動關閉到位后手動驗證是否有行程裕量;e)電動試驗前,應通過手動機構驗證電動先導閥全行程的靈活性,防止在電動動作期間先導閥出現卡澀的情況;f)電動先導閥動作期間,閥門動作平穩,無異音,機械指示、信號反饋正常,行程時間滿足設計要求。T/CNEA020—20225試驗項目5.1冷態調試試驗5.1.1彈簧直接載荷式先導閥及主閥調試試驗冷態調試試驗包含以下項目:a)安裝前整定壓力校驗;b)密封性試驗。5.1.1.2試驗內容彈簧直接載荷式先導閥及主閥試驗包含以下內容:a)安裝前整定壓力校驗:按照閥門制造商技術文件或者系統設計文件明確要求的整定壓力,在校驗臺上對彈簧直接載荷式先導閥進行整定壓力調節;b)密封性試驗:在校驗臺上對彈簧直接載荷式先導閥進行密封性試驗,試驗壓力為整定壓力或冷態試驗差壓力的90%,或者比整定壓力或冷態試驗差壓力低0.035Mpa,取兩者中的大者,檢查主閥、先導閥及附件上的所有密封處是否存在泄漏。注:進行安裝前整定壓力校驗時,如果有彈簧直接載荷式先導閥的冷態修正系數,可對彈簧直接載荷式先導閥的整定壓力進行修正,以獲得彈簧直接載荷式先導閥的冷態試驗差壓力。5.1.2電磁動先導閥及主閥調試試驗電磁先導閥及主閥調試。5.1.2.2試驗內容電磁先導閥及主閥調試試驗包含以下內容:a)主控室遠程操作電磁先導閥,電磁先導閥能夠帶電實現預期動作;b)測量電磁先導閥工作電壓、電流;C)測量電磁先導閥工作行程(如具備測量條件);d)記錄電磁閥動作前后開、關反饋情況(如有此信號反饋);e)檢查主閥、先導閥及附件上的所有密封處是否存在泄漏。5.1.3電動先導閥及主閥調試試驗電動先導閥及主閥調試試驗。5.1.3.2試驗內容電動先導閥及主閥調試試驗內容包含以下項目:a)主控室遠程操作電動先導閥,電動先導閥能夠帶電實現開閥、關閥動作;7T/CNEA020—2022b)測量電動先導閥工作電壓、電流;C)測量電動先導閥開閥、關閥時間;d)記錄電動先導閥動作前后開、關反饋情況(如有此信號反饋);e)檢查主閥、先導閥及附件上的所有密封處是否存在泄漏。5.2熱態調試試驗5.2.1彈簧直接載荷式先導閥及主閥調試試驗通過彈簧直接載荷式先導閥起跳打開安全閥主閥試驗。5.2.1.2試驗內容彈簧直接載荷式先導閥起跳打開安全閥主閥試驗,提升管線壓力至系統工作壓力,使用輔助裝置使彈簧直接載荷式先導閥起跳,注入(排出)主閥活塞壓力,使主閥打開。主閥打開后應有效記錄先導閥實際的動作壓力、回座壓力以及先導閥、主閥的準確開啟時間和位移。5.2.2電磁先導閥及主閥調試試驗5.2.2.1試驗項目通過電磁先導閥打開/關閉主閥試驗。5.2.2.2試驗內容電磁先導閥調試試驗包含以下內容:a)通過主控室遠程操作或根據儀控系統邏輯連鎖,電磁先導閥能夠帶電,/斷電實現預期動作;b)測量電磁先導閥工作電流(如操作是電磁先導閥通電操作);C)測量電磁先導閥工作行程(如具備測量條件);d)記錄電磁閥動作前后開、關反饋情況(如有此信號反饋);e)主閥能夠根據電磁先導閥的動作完成預期的開啟和關閉。5.2.3電動先導閥及主閥調試試驗5.2.3.1試驗項目電動先導閥打開,/關閉主閥試驗。5.2.3.2試驗內容電動先導閥調試試驗內容包含以下項目:a)通過主控室遠程操作或根據儀控系統邏輯連鎖,電動先導閥能夠實現預期動作;b)測量電動先導閥工作電流;C)測量電動先導閥開閥、關閥時間;d)觀察電動先導閥動作期間應平順,無異音和報警等情況出現;e)記錄電動先導閥動作前后開、關反饋情況(如有此信號反饋);f)主閥能夠根據電磁先導閥的動作完成預期的開啟和關閉。8T/CNEA020—20226試驗介質與試驗裝置6.1試驗介質6.1.1冷態調試試驗用于空氣或其他氣體介質的閥門,可用過熱度至少為10℃的蒸汽、空氣或其他性質已知的氣體進行試驗。用于蒸汽介質的閥門可用蒸汽、空氣或其他性質已知氣體進行試驗。用于液體的閥門,應采用水或其他性質已知的液體進行試驗。6.1.1.2密封試驗氣體介質應用空氣(或氮氣)為試驗介質,液體介質應用水為試驗介質。6.1.2熱態調試試驗整定試驗和動作試驗介質采用系統工作介質。6.2試驗裝置6.2.1冷態調試試驗進行整定試驗裝置應滿足a)要求;密封試驗裝置應根據使用介質滿足a)、b)或a)、C)要求。a)試驗臺架和試驗設備應經過檢驗合格方可使用。b)氣體密封試驗泄漏量的測量應使用一根內徑為6mm的管子來測量。管子的出口應置于一定體積的水中,且低于水面13mm以下并應垂直于水面。C)液體密封試驗:能夠收集、計量溢出水量的量具,如量杯、量筒。6.2.2熱態調試試驗試驗裝置要求如下:a)安全閥壓力整定裝置應經過檢驗合格方可使用。b)安全閥在系統管道上進行升壓起跳,則無需試驗臺架。7驗收要求7.1冷態調試試驗7.1.1彈簧直接載荷式先導閥及主閥7.1.1.1壓力整定試驗彈簧直接載荷式安全閥應調整到設計給定的整定壓力或冷態試驗差壓力,先導閥的整定壓力容差應符合表1的要求。T/CNEA020—2022表1整定壓力容差工作介質整定壓力范圍壓力≤500kpa500kpa<壓力2Mpa2Mpa<壓力7Mpa壓力>7Mpa液體±15kpa整定壓力值的±3%蒸汽、空氣或氣體±15kpa整定壓力值的士3%±70kpa整定壓力值的士1%7.1.1.2密封性試驗試驗應滿足以下要求。a)主閥、先導閥及附件上所有密封處不應有泄漏。b)當整定壓力或冷態試驗差壓力不大于7.0Mpa時,閥座閥瓣間的最大允許泄漏率應符合表2的規定;當整定壓力或冷態試驗差壓力大于7.0Mpa時,閥座閥瓣間的最大允許泄漏率隨壓力增加而成比例增加。如有例外情況,允許泄漏率應在技術規格書中規定。表2允許泄漏率位置密封類型允許泄漏率氣泡/min先導閥閥座閥瓣之間彈性密封面金屬密封面≤20主閥閥座閥瓣之間彈性密封面金屬密封面207.1.2電磁先導閥及主閥7.1.2.1密封試驗試驗應滿足以下要求。a)主閥、先導閥及附件上所有密封處不應有泄漏。b)試驗介質是氣體時,試驗壓力為0.6Mpa士0.1Mpa;當閥門的公稱壓力小于PN10時,試驗壓力按閥門在20℃時允許最大工作壓力的1.1倍。C)試驗介質是液體時,試驗壓力至少是閥門在20℃時允許最大工作壓力的1.1倍;如閥門銘牌標示對最大工作壓差或閥門安裝的執行器不適宜進行高壓密封試驗時,試驗壓力按閥門銘牌標示的最大工作壓差的1.1倍。d)密封試驗的最大允許泄漏率按照GB/T139272008的6.3執行;如有例外情況,允許泄漏率應在技術規格書中規定。7.1.2.2動作試驗電磁先導閥動作試驗驗收標準按照表3要求執行。T/CNEA020—2022表3動作試驗驗收標準試驗項目驗收標準工作電壓額定電壓的+10%,15%工作電流制造商要求的限值工作行程制造商給出的額定行程信號反饋開關反饋正常,無報警7.1.3電動先導閥及主閥7.1.3.1密封試驗試驗應滿足以下要求。a)主閥、先導閥及附件上所有密封處不應有泄漏。b)試驗介