T-CNEA 020-2022 压水堆核电厂先导式安全阀调试技术导则

ICS23.060.99CCSF69团体标准T/CNEA020—2022压水堆核电厂先导式安全阀调试技术导则TechnicaldirectivesforcommissioningofpilotoperatedsafetyvalveinPWRPowerplant2022-06-15发布2022-08-01实施中国核能行业协会发布T/CNEA020—2022前言 引言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4试验要求 5试验项目 6试验介质与试验装置 7验收要求 参考文献 T/CNEA020—2022前言本文件按照GB/T1.12020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件中的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国核能行业协会提出并归口,技术支持单位为上海核工程研究设计院有限公司、核工业标准化研究所、苏州热工研究院有限公司。本文件起草单位:江苏核电有限公司、中核武汉核电运行技术股份有限公司、海南核电有限公司、福建福清核电有限公司、三门核电有限公司、中核核电运行管理有限公司、核电运行研究(上海)有限公司。T/CNEA020—2022压水堆核电厂通常使用先导式安全阀来保护重要的系统管线,区别于直接作用式安全阀,先导式安全阀在先导阀动作后将介质排出或(输入)主阀活塞的上腔或下腔,使主阀活塞两面产生足够大的压力差而开启(关闭)。由此可见,先导式安全阀的可靠性取决于主阀和先导阀各自的动作可靠性。所以,机组在役前必须要针对先导式安全阀的先导阀和主阀整体联动过程进行验证和调试。但是,现有的先导式安全阀种类繁多,导阀驱动方式各异,没有一种通用的流程能覆盖并指导绝大多数先导式安全阀调试。制定一种用于压水堆核电厂先导式安全阀调试的导则,用来规范先导式安全阀的调试活动显得尤为必要。江苏核电有限公司会同参编单位编写了压水堆核电厂先导式安全阀调试技术导则,本导则在明确调试项目,规范调试方法,厘清验收准则等方面进行了规定和说明,对提高先导式安全阀试验效率以及安全阀设计功能验证等方面都具有实际的指导意义。ⅣT/CNEA020—2022压水堆核电厂先导式安全阀调试技术导则本文件规定了压水堆核电厂弹簧、电磁、电动先导式安全阀调试的试验要求、试验项目、试验介质与试验装置、验收要求等内容。本文件适用于安装在压水堆核电厂内,实现压水堆核电厂重要安全功能的弹簧、电磁、电动先导式安全阀。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注明日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注明日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T139272008工业阀门压力试验3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1通用术语先导式安全阀pilotoperatedsafetyvalve由主阀和先导阀组合在一起的安全阀,其中先导阀排出(输入)介质来驱动或控制主阀动作。注:先导式安全阀示意图见图1。标引序号说明:1主阀排放口;2主阀;3活塞;4先导阀;5先导阀排放口。图1先导式安全阀示意图T/CNEA020—20223主阀mainvalve先导式安全阀中一个主要部件,在超压时作为介质排出的主要通道。先导阀pilotvalve先导式安全阀中一个主要部件,排出(输入)介质来驱动或控制主阀的开启和关闭。弹簧直接载荷式先导阀springloadedpilotvalve一般是一种小口径的弹簧直接载荷式安全阀,起到控制主阀动作的功能。注:弹簧先导阀示意图见图2。标引序号说明:1先导阀入口;2弹簧;3排放口。图2弹簧先导阀示意图电动先导阀poweroperatedpilotvalve一般是一种全部由电动控制其开启或关闭动作的小口径阀门。注:电动先导阀示意图见图3。电磁先导阀poweroperatedpilotvalve一般是一种全部由电磁控制其开启或关闭动作的小口径阀门。注:电磁先导阀示意图见图3。2T/CNEA020—2022标引序号说明:1电动头/电磁头;2排放口;3先导阀入口。图3电动/电磁先导阀示意图3.2压力整定压力setpressure安全阀在运行条件下开始开启时的预定压力,是在先导式安全阀进口处测量的静压力(表压力)。注:在该压力和规定的运行条件下,由介质压力产生的使先导阀阀瓣开启的力与使先导阀阀瓣保持在阀座上的力相互平衡。又称为开启压力、起跳压力。整定压力容差setpressuretolerance安全阀在实际运行时所允许的整定压力漂移量。3.2.3冷态试验差压力colddifferentialtestpressllre安全阀在冷态试验台上调整到开始开启时的进口静压力(表压力)。注:该压力包含了对背压力及温度等运行条件所作的修正,属于修正值。如阀门无修正要求,则无冷态试验差压力。回座压力re-seatingpressure安全阀排放后其阀瓣重新与阀座接触时(即开启高度变为零时)的进口静压力(表压力)。3.3调试先导式安全阀调试commissioningofpilotoperatedsafetyvalve压水堆核电厂系统正式投运前,对(即将)安装在该系统上的先导式安全阀进行性能验证,以确认其是否符合设计要求、是否满足性能试验规范标准的过程。冷态调试试验coldcommissioningtest在常温环境下、模拟试验介质下进行的试验。3T/CNEA020—2022热态调试试验hotcommissioningtest先导式安全阀的所有部件已全部完整地安装到系统上,在不低于压水堆核电厂实际运行参数的状态下进行试验。注:这些试验条件不仅包含试验参数(包括在温度、湿度、压力和流量等),而且包含设备保温,支吊架等辅助条件。4试验要求4.1.1压水堆核电厂进行先导式安全阀调试试验的结论和最终数据应满足阀门技术规格书及相关规范标准中规定的验收准则。4.1.2压水堆核电厂应通过调试试验验证先导式安全阀的使用功能与阀门技术规格书和压水堆核电厂最终安全分析报告规定的内容是否一致,通过调试试验调整、设定先导式安全阀的整定压力,使整定压力处于压水堆核电厂最终安全分析报告规定的整定压力范围内。4.1.3压水堆核电厂进行先导式安全阀热态调试试验时使用的系统温度、压力等参数应与先导式安全阀工作温度、压力等参数一致,使用的介质应与先导式安全阀的工作介质相同。4.1.4压水堆核电厂在使用辅助提升工具进行试验时,工具的压力表、传感器等计量器具和元件应经过专业机构校验,整体校验精度的数量级不得低于阀门整定压力的允许校验精度。4.1.5通过仪控逻辑控制的电动式或电磁式先导式安全阀,其进行试验时所用的仪控设备应使用已经安装完毕并经校验合格的正式仪控设备。4.1.6安全阀调试人员应懂得如何正确调试和校验安全阀,能熟练使用常用的校验装置和仪器,并掌握试验方法,实施安全阀校验人员的资质应符合国家相关法规的要求。4.2安全和预防措施4.2.1调试试验时应遵守压水堆核电厂安全管理规定和其他有效的关于劳动保护、安全和工业卫生管理规定。4.2.2调试试验前,试验相关人员应召开工前会,宣贯试验内容和安全要求,并记录在工作日志中。4.2.3建立调试试验隔离区域,区域内不应进行与试验无关的其他工作,区域内照明充足,试验人员配备必要的通信设施,保证试验期间通信畅通。4.2.4对调试试验过程中出现缺陷的处理工作,应优先将试验先导式安全阀处于安全的状态,并悬挂警示标志。4.2.5调试试验过程中如果进行系统或先导式安全阀开口作业,应在开口处采取防异物措施。完成工作任务后,检查确认先导式安全阀内部无异物后再将开口恢复。4.2.6所有调试试验人员进行试验时,都应佩戴防护用品,做好个人防护,进行安全操作,保证人员安全。4.2.7调试试验人员应取得相应授权,无授权人员不应进入试验区域。4.2.8所在调试试验隔离区域工作人员需注意安全阀开启排放时阀门和管线的振动,避免对人员造成伤害,或者影响调试先导式安全阀的操作和精度。4.3注意事项安全阀安装应满足以下要求:4T/CNEA020—2022a)冷态调试试验时并不要求先导式安全阀所有部件都安装到系统上,但是对于焊接连接的先导式安全阀,要求所有焊缝及主要承压部件已焊接到系统上;b)精密的先导阀部件和主阀可抽出部件宜事先拆除,防止强度水压试验时损坏;C)强度水压试验结束后,宜对阀门和管道进行干燥保养,防止阀门和管线腐蚀;d)如试验偏离预期,包括先导阀无法开启或关闭、外漏、内漏的泄漏量超过验收标准等情况,应对阀门进行维修处理,处理完毕后再次进行试验。4.4先决条件4.4.1弹簧直接载荷式先导阀及主阀调试试验弹簧直接载荷式先导阀及主阀调试试验应符合下列规定:a)弹簧直接载荷式先导阀安装前应进行整定压力校验,校验应由具有资质的机构实施,并出具整定结论报告;b)对于有位置反馈的弹簧直接载荷式先导阀,应由具有授权的人员完成信号调整工作。4.4.2电磁先导阀及主阀调试试验电磁先导阀及主阀调试试验应符合下列规定。a)已完成涉及电磁先导阀所有动力回路和信号回路的校验工作,以确保电气、仪控回路状态正常。b)已取得调试许可证,许可证包含了涉及电气相关的工作指令。C)调试电磁先导阀前,检查电磁先导阀外观,电磁阀联轴器、插头,接线,整流器(如有)接线,抽屉柜均完好。d)测量电磁先导阀的直阻,以及绝缘电阻,满足技术程序或制造商给出的要求。e)测量绝缘期间要防止回路内电子元件高压击穿,绝缘电阻测试完后,应对电磁线圈执行放电操作。直阻随环境温度变化有偏差,宜参考厂家维修手册中相关技术要求。4.4.3电动先导阀及主阀调试试验电动先导阀及主阀调试试验应符合下列规定:a)已完成涉及电动先导阀所有动力回路和信号回路的校验工作,以确保电气仪控回路状态正常。b)已取得调试许可证,许可证包含了涉及电气相关的工作指令。C)管线内部完成吹扫,保持清洁。d)在满足调试要求的前提下,电动先导阀调试应尽可能减少先导阀的操作次数,防止频繁操作损伤先导阀密封面导致阀门内漏。e)调试电动先导阀前应检查电动先导阀外观,机械连接部件、插头,接线,抽屉柜均完好。f)测量电动先导阀电机的直阻,以及绝缘电阻,满足技术程序或制造商给出的要求。g)直阻随环境温度变化有偏差,宜参考厂家维修手册中相关技术要求,如先导阀电机直阻,偏差应满足电厂内部要求或制造商要求。绝缘电阻测试完后,应对电机线圈执行放电操作!4.5试验注意事项4.5.1弹簧直接载荷式先导阀及主阀调试试验执行热态调试试验时注意以下内容:a)进行弹簧直接载荷式先导阀起跳打开安全阀主阀试验时可使用辅助工具在系统正常运行压力5T/CNEA020—2022温度的工况下进行,弹簧直接载荷式先导阀的实际整定压力应通过管线系统实际压力与辅助工具的辅助压力相加得出;b)整定压力校验升压过程中,应缓慢升高安全阀的进口压力,升压到整定压力的90%以后,升压速度应不高于0.01Mpa'S;C)为了确定弹簧直接载荷式先导阀的性能有满意的重复性,整定压力校验应至少进行连续3次合格试验;d)如果热态试验中弹簧直接载荷式先导阀的整定压力不在设定起跳值范围内,应对弹簧直接载荷式先导阀的整定压力进行调节。4.5.2电磁先导阀调试试验执行热态调试试验时注意以下内容。a)由控制室发出开阀指令,就地能够听到电磁阀动作的声音,联轴器能够观察到有提升动作,如电磁阀有向主控室远传的限位开关,控制盒内能够观察到凸轮杆的提升,主控室画面上能够观察到电磁先导阀状态的变化(例如关反馈变化为开反馈)。b)在电磁阀带电期间,应在电磁阀的直流段以及交流段使用电流表测量电磁阀的工作电流。C)对于带有整流器的电磁先导阀,如果测量得到的电磁阀工作电流过小,例如小于标准值的一半,可能表明整流器的整流桥发生故障,这将直接影响电磁阀的电磁力,导致电磁阀不能提供预期的电磁力,阀门可能不能动作或动作行程不达标。d)如果测量得到的电磁阀电流偏大,可能表明电磁阀的电磁线圈偏离了正常值。宜重点检查电磁线圈的直阻。e)如果在电磁阀操作期间,断路器跳闸,表明电磁阀的启动电流较大,宜核实断路器的选型是否合理或线路是否存在短路的情况。f)如果其他参数正常,而电磁阀不能到达开位,应隔离电磁阀确认电磁阀是否有卡涩情况。4.5.3电动先导阀及主阀调试试验电动先导阀打开,/关闭主阀试验应满足以下要求:a)电动先导阀动作期间,观察先导阀动作情况,阀门动作应平稳无异音,阀门能够达到预期的开关位置,无超时、力矩等报警;b)电动先导阀动作期间应测量开向以及关向运行电流,电流大小满足电站相关要求或制造商的要求;C)对于3相380V电动先导阀,应注意电动先导阀相序,如果相序相反应及时将电动先导阀的驱动机构停电,调整相序后再进行后续的试验;d)行程控制的电动先导阀应确保先导阀能够正确密封,防止带压后内漏,如有必要在电动先导阀电动关闭到位后手动验证是否有行程裕量;e)电动试验前,应通过手动机构验证电动先导阀全行程的灵活性,防止在电动动作期间先导阀出现卡涩的情况;f)电动先导阀动作期间,阀门动作平稳,无异音,机械指示、信号反馈正常,行程时间满足设计要求。T/CNEA020—20225试验项目5.1冷态调试试验5.1.1弹簧直接载荷式先导阀及主阀调试试验冷态调试试验包含以下项目:a)安装前整定压力校验;b)密封性试验。5.1.1.2试验内容弹簧直接载荷式先导阀及主阀试验包含以下内容:a)安装前整定压力校验:按照阀门制造商技术文件或者系统设计文件明确要求的整定压力,在校验台上对弹簧直接载荷式先导阀进行整定压力调节;b)密封性试验:在校验台上对弹簧直接载荷式先导阀进行密封性试验,试验压力为整定压力或冷态试验差压力的90%,或者比整定压力或冷态试验差压力低0.035Mpa,取两者中的大者,检查主阀、先导阀及附件上的所有密封处是否存在泄漏。注:进行安装前整定压力校验时,如果有弹簧直接载荷式先导阀的冷态修正系数,可对弹簧直接载荷式先导阀的整定压力进行修正,以获得弹簧直接载荷式先导阀的冷态试验差压力。5.1.2电磁动先导阀及主阀调试试验电磁先导阀及主阀调试。5.1.2.2试验内容电磁先导阀及主阀调试试验包含以下内容:a)主控室远程操作电磁先导阀,电磁先导阀能够带电实现预期动作;b)测量电磁先导阀工作电压、电流;C)测量电磁先导阀工作行程(如具备测量条件);d)记录电磁阀动作前后开、关反馈情况(如有此信号反馈);e)检查主阀、先导阀及附件上的所有密封处是否存在泄漏。5.1.3电动先导阀及主阀调试试验电动先导阀及主阀调试试验。5.1.3.2试验内容电动先导阀及主阀调试试验内容包含以下项目:a)主控室远程操作电动先导阀,电动先导阀能够带电实现开阀、关阀动作;7T/CNEA020—2022b)测量电动先导阀工作电压、电流;C)测量电动先导阀开阀、关阀时间;d)记录电动先导阀动作前后开、关反馈情况(如有此信号反馈);e)检查主阀、先导阀及附件上的所有密封处是否存在泄漏。5.2热态调试试验5.2.1弹簧直接载荷式先导阀及主阀调试试验通过弹簧直接载荷式先导阀起跳打开安全阀主阀试验。5.2.1.2试验内容弹簧直接载荷式先导阀起跳打开安全阀主阀试验,提升管线压力至系统工作压力,使用辅助装置使弹簧直接载荷式先导阀起跳,注入(排出)主阀活塞压力,使主阀打开。主阀打开后应有效记录先导阀实际的动作压力、回座压力以及先导阀、主阀的准确开启时间和位移。5.2.2电磁先导阀及主阀调试试验5.2.2.1试验项目通过电磁先导阀打开/关闭主阀试验。5.2.2.2试验内容电磁先导阀调试试验包含以下内容:a)通过主控室远程操作或根据仪控系统逻辑连锁,电磁先导阀能够带电,/断电实现预期动作;b)测量电磁先导阀工作电流(如操作是电磁先导阀通电操作);C)测量电磁先导阀工作行程(如具备测量条件);d)记录电磁阀动作前后开、关反馈情况(如有此信号反馈);e)主阀能够根据电磁先导阀的动作完成预期的开启和关闭。5.2.3电动先导阀及主阀调试试验5.2.3.1试验项目电动先导阀打开,/关闭主阀试验。5.2.3.2试验内容电动先导阀调试试验内容包含以下项目:a)通过主控室远程操作或根据仪控系统逻辑连锁,电动先导阀能够实现预期动作;b)测量电动先导阀工作电流;C)测量电动先导阀开阀、关阀时间;d)观察电动先导阀动作期间应平顺,无异音和报警等情况出现;e)记录电动先导阀动作前后开、关反馈情况(如有此信号反馈);f)主阀能够根据电磁先导阀的动作完成预期的开启和关闭。8T/CNEA020—20226试验介质与试验装置6.1试验介质6.1.1冷态调试试验用于空气或其他气体介质的阀门,可用过热度至少为10℃的蒸汽、空气或其他性质已知的气体进行试验。用于蒸汽介质的阀门可用蒸汽、空气或其他性质已知气体进行试验。用于液体的阀门,应采用水或其他性质已知的液体进行试验。6.1.1.2密封试验气体介质应用空气(或氮气)为试验介质,液体介质应用水为试验介质。6.1.2热态调试试验整定试验和动作试验介质采用系统工作介质。6.2试验装置6.2.1冷态调试试验进行整定试验装置应满足a)要求;密封试验装置应根据使用介质满足a)、b)或a)、C)要求。a)试验台架和试验设备应经过检验合格方可使用。b)气体密封试验泄漏量的测量应使用一根内径为6mm的管子来测量。管子的出口应置于一定体积的水中,且低于水面13mm以下并应垂直于水面。C)液体密封试验:能够收集、计量溢出水量的量具,如量杯、量筒。6.2.2热态调试试验试验装置要求如下:a)安全阀压力整定装置应经过检验合格方可使用。b)安全阀在系统管道上进行升压起跳,则无需试验台架。7验收要求7.1冷态调试试验7.1.1弹簧直接载荷式先导阀及主阀7.1.1.1压力整定试验弹簧直接载荷式安全阀应调整到设计给定的整定压力或冷态试验差压力,先导阀的整定压力容差应符合表1的要求。T/CNEA020—2022表1整定压力容差工作介质整定压力范围压力≤500kpa500kpa<压力2Mpa2Mpa<压力7Mpa压力>7Mpa液体±15kpa整定压力值的±3%蒸汽、空气或气体±15kpa整定压力值的士3%±70kpa整定压力值的士1%7.1.1.2密封性试验试验应满足以下要求。a)主阀、先导阀及附件上所有密封处不应有泄漏。b)当整定压力或冷态试验差压力不大于7.0Mpa时,阀座阀瓣间的最大允许泄漏率应符合表2的规定;当整定压力或冷态试验差压力大于7.0Mpa时,阀座阀瓣间的最大允许泄漏率随压力增加而成比例增加。如有例外情况,允许泄漏率应在技术规格书中规定。表2允许泄漏率位置密封类型允许泄漏率气泡/min先导阀阀座阀瓣之间弹性密封面金属密封面≤20主阀阀座阀瓣之间弹性密封面金属密封面207.1.2电磁先导阀及主阀7.1.2.1密封试验试验应满足以下要求。a)主阀、先导阀及附件上所有密封处不应有泄漏。b)试验介质是气体时,试验压力为0.6Mpa士0.1Mpa;当阀门的公称压力小于PN10时,试验压力按阀门在20℃时允许最大工作压力的1.1倍。C)试验介质是液体时,试验压力至少是阀门在20℃时允许最大工作压力的1.1倍;如阀门铭牌标示对最大工作压差或阀门安装的执行器不适宜进行高压密封试验时,试验压力按阀门铭牌标示的最大工作压差的1.1倍。d)密封试验的最大允许泄漏率按照GB/T139272008的6.3执行;如有例外情况,允许泄漏率应在技术规格书中规定。7.1.2.2动作试验电磁先导阀动作试验验收标准按照表3要求执行。T/CNEA020—2022表3动作试验验收标准试验项目验收标准工作电压额定电压的+10%,15%工作电流制造商要求的限值工作行程制造商给出的额定行程信号反馈开关反馈正常,无报警7.1.3电动先导阀及主阀7.1.3.1密封试验试验应满足以下要求。a)主阀、先导阀及附件上所有密封处不应有泄漏。b)试验介