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1、1 压水堆核电厂核岛安全二、三级辅助设备的概况、分类、应遵循法规/ 规范、设计及对材料要求中原公司技术部李贤荣 二 九 年 十 月2 1. 核电厂核岛安全二、三级辅助设备概况1.1 核电厂核岛安全二、三级辅助设备1.1.1 核电厂核岛安全二、三级辅助设备定义a. 压水堆核电厂中主要可分为：核岛设备、 常规岛设备和 BOP 设备（生活设备施）三大部分。b. 核岛设备中除了反应堆堆芯系统、反应堆冷却剂系统、装卸料系统中的反应堆压力容器、燃料组件、蒸汽发生器、稳压器、主泵、主管道、堆内构件、控制棒驱动机构、环吊、装卸料机等主要设备外，核岛中还有大量的辅助设备。c. 核岛各辅助系统，是核电厂中一项综合
2、性的配套工程，其主要作用是保证反应堆和一回路主系统能正常安全运行及有效调节，并为核电厂可能出现的重大事故提供必要的安全保护措施及防止放射性物质泄漏扩散。d. 将核岛各辅助系统中的有关设备，通常统称为核电厂核岛辅助设备，核岛辅助设备分为安全级和非安全级，其中一部分与核电厂安全运行直接有关的重要的辅助设备，定义为核岛安全二、三级辅助设备或称为核二、三级设备。1.1.2 核电厂核岛部分主要有以下辅助系统：a. 反应堆辅助系统化学和容积控制系统硼回收系统余热排出系统设备冷却水系统取样系统蒸汽发生器排污系统反应堆冷却剂泵（主泵）轴密封水系统安全壳疏排水系统去污系统一回路系统化学实验室燃料操作系统和贮存系
3、统3 b. 专设的安全辅助系统安全注射系统安全喷淋系统安全壳消氢系统安全壳隔离系统应急给水系统c. 三废处理系统液体废物处理系统气体废物处理系统固体废物处理系统洗衣房处理系统1.2核电厂核岛辅助设备的安全等级、质保等级及抗震类别1.2.1 核电厂核岛辅助设备的物项安全分级1.2.1.1 核电厂核岛部分不同领域内的物项安全分级为了弄清核岛辅助设备的物项安全分级，首先应了解核电厂核岛部分不同领域内的物项安全分级，核电厂核岛部分的物项分级，大致可划分为五大类：a. 承压机械设备； 承压机械设备可分为安全一级、安全二级、安全三级和非安全级。主要用于包容流体（包括液体和气体）的各种压力容器、热交换器、过
4、滤器、贮罐、泵、阀门、管道、管件和热工仪表等物项。 承压机械设备的主支承件的安全等级与被支承设备的安全等级是一致的，如安全二级承压机械设备的主支承件的安全等级也是安全二级部件，只是适用的规范不同，如安全二级承压机械设备的适用规范，是ASME-NC，而安全二级承压机械设备支承件的适用规范，是ASME-NF中相应的安全二级规定要求，详见第3.2.1 节与安全级设备设计制造直接有的关 ASME 规范。b. 非承压机械设备； 非承压机械设备可分为安全级和非安全级。 对安全级非承压机械设备，不再分安全一级、安全二级和安全三级。4 安全级非承压机械设备，如：堆内构件、控制棒驱动机构（耐压壳除外） 、装卸料
5、机的抓取机构及控制部分（与保证燃料安全装卸直接有关） 、安全级空气净化装置、安全级排风机组及安全级防火阀、排烟阀、通风密闭阀等。c. 燃料组件和燃料相关组件都属于安全级，从略。d. 电气设备；电气设备包括电力设备、仪表和控制设备。电气设备划分为安全级（IE级）和非安全级 （非IE级） ，这部分内容由其他老师专门讲课。e. 构筑物；构筑物划分为安全级和非安全级。 安全级构筑物，如：安全壳厂房（注：目前国内压水堆核电厂中的安全壳厂房，一般都是采用预应力混凝土结构，若安全壳厂房采用全钢型结构，将成为设备 MC 级安全壳容器了，详见 2.8 节 MC 级设备） 、核辅助厂房、乏燃料贮存水池等。 安全级
6、以外的所有构筑物均属非安全级。1.2.1.2 核电厂核岛辅助设备的安全分级a. 按照美国国家核学会标准中 固定式压水堆电厂设计的核安全准则的规定，核电厂核岛辅助设备大致可以分为：安全二级二级（安全壳压力边界上的MC 级设备，可视为二级）安全三级三级非安全级 NNS b. 若按国标 GB/T17569 1998压水堆核电厂物项分级的规定，核电厂核岛辅助设备可以分为：安全2级 SC2安全3级 SC3 非安全级 NC 非安全级中有特殊要求的 NC（S） 目前很少采用c. 设备安全分级的主要依据设备对核电厂运行安全性的重要程度。举例：设冷热交换器。设备本身的工艺参数要求。1.2.2 核电厂核岛辅助设备
7、的质保等级5 核电厂核岛辅助设备的质保等级，可以分为四个等级： 质量保证 1级 QA1 适用于安全二级和 MC 级设备 质量保证 2级 QA2 适用于安全三级设备 质量保证 3级 QA3 适用于有核电质保要求的非安全级辅助设备 非核质量保证级QAN 无核电质保要求的非安全级辅助设备有关核电厂设备的设计、 制造中的质量保证要求， 将由质保培训来讲解。1.2.3 核电厂核岛辅助设备的抗震类别核电厂核岛辅助设备的抗震类别可以划分为三类： SSE 设备的设计和制造，需要满足运行基准地震和安全停堆地震的抗震要求。 OBE 设备的设计和制造，需要满足运行基准地震的抗震要求。 NA 设备的设计和制造， 既不
8、需要满足运行基准地震要求，也不需要满足安全停堆地震抗震要求。一般适用于无抗震要求的非安全级设备。注：但不是所有非安全级设备都是非抗震要求（NA） 。2. 核电厂核岛安全二、三级辅助设备分类注：本文中的核岛安全二、三级辅助设备分类，以300WM 压水堆核电厂为主要依据，不涉及非能动型核电厂安全二、三级设备分类，且个别设备按ASME 分类与 RCC-M 分类，也可能会有差别。2.1 安全二、三级泵a. 安全二级泵主要有：上充泵、安全注射泵、余热排出泵、安全喷淋泵、辅助给水泵（处于安全壳内）等安全二级离心泵。b. 安全三级泵主要有：设备冷却水泵、重要厂用水（或海水）泵、重要冷冻水泵、辅助给水泵（处于
9、安全壳外）、乏燃料池冷却水泵、安全消防水泵等安全三级离心泵和安全三级往复泵。2.2 安全二、三级阀门及电动装置a. 各种不同规格的安全二、 三级安全阀、 截止阀、卸压阀、闸阀、隔离阀、隔膜阀、衬胶碟阀、球阀等。b. 与上述各类安全二、三级阀门相配套的安全二、三级电动装置。2.3 安全二、三级工艺、动力管道及相应的管配件6 a. 安全二级工艺管道及管配件主要有：主蒸汽管、主给水管、主蒸汽超级管道、化学和容积控制系统工艺管道、安全注射系统工艺管道、安全喷淋系统工艺管道、余热排出系统工艺管道、辅助给水系统（处于安全壳内）工艺管道及相应的安全二级管配件（包括管座、大小头、弯头、三通、四通等，下同）。b
10、. 安全三级工艺管道及管配件主要有：设备冷却水系统工艺管道、辅助给水系统（处于安全壳外）工艺管道、乏燃料池冷却及净化系统工艺管道及相应的安全三级管配件。应急柴油发电机组中的运输管道及管配件，也属于安全三级。c. 安全三级动力管道及管配件主要有：重要厂用水（或海水）系统管道、重要冷冻水系统管道以及具有安全级功能要求的给排水、通风、通气、空调、供暖、消防等管道及相应的安全三级管配件。2.4 安全二、三级工艺及动力管道支吊架a. 与2.3 节a、b条中列出的安全二、 三级工艺管道相匹配的安全二、三级工艺管道支吊架（包括管部、连接件和根部，下同）。b. 与2.3 节c条中列出的安全三级动力管道相匹配的
11、安全三级动力管道支吊架。2.5 安全级（ IE级）电缆桥架及线槽a. 安全级（ IE级）电缆桥架，包括托架、支吊架、连接件和附件等。b. 安全级（ IE级）线槽，包括线槽、支吊架、连接件和附件等。2.6 安全二、三级容器（包括压力容器、常压容器和低压贮罐）2.6.1 安全二级容器（包括压力容器、常压容器和低压贮罐）a. 核电厂核岛部分安全二级压力容器有：安全注射箱、浓硼酸注射箱（C-2项目未设置此设备）、容积控制箱（ C-2项目定为核三级设备） 、稳压器卸压箱（ C-2项目定为非安全级设备） 、地坑闸阀罩壳、消氢风机密封罩壳、安全二级波纹管及安全二级NaOH 喷射器等。b. 核电厂核岛部分安全
12、二级常压容器、低压贮罐有：换料水箱等。2.6.2 安全三级容器（包括压力容器、常压容器和低压贮罐）a. 核电厂核岛部分安全三级压力容器有：硼酸贮存箱、设冷水波动箱、7 NaOH 贮存箱、 浓硼酸卸放箱 、重要冷冻水膨胀水箱、应急贮气罐、高压轴封注水过滤器、辅助系统用低压过滤器、设冷过滤器、重要厂用水（或 海水）系统二次过滤器、重要冷冻水系统水过滤器、硼酸混合器、安全级电加热器及安全三级波纹管、安全三级膨胀节等。b. 核电厂核岛部分安全三级常压容器、 低压贮罐有：应急给水箱、复用水高位水箱、硼回补水箱、应急柴油发电机组燃油贮罐、日用燃油箱和润滑油箱等。2.7 安全二、三级热交换器（包括热交换器、
13、冷却器、冷凝器）2.7.1 安全二级热交换器核电厂核岛部分安全二级热交换器有：余热排出热交换器、喷淋热交换器（C-2项目未设置此设备，与余热排出热交换器共用 ） 、再生热交换器、下泄热交换器（C-2项目定为安全三级热交换器）等。2.7.2 安全三级热交换器（包括热交换器、冷却器、冷凝器）核电厂核岛部分安全三级热交换器有：设备冷却水热交换器（管壳式或板式） 、轴封回流热交换器、乏燃冷却器、过剩下泄热交换器、高压取样冷却器、中压取样冷却器、硼回冷凝器、硼回凝水冷却器、蒸汽发生器排污取样冷却器等。2.8 MC 级设备（或称安全壳压力边界MC 级设备）目前国内已建和在建的压水堆核电厂（AP1000 除
14、外）中，尚未采用全钢型安全壳，一般都是采用预应力混凝土钢衬里结构，其设计、制造规范是采用ASME BPVC-III-2册混凝土安全壳规范 。 若安全壳采用全钢型结构，安全壳厂房就成为 MC 级安全壳容器，采用规范将变成ASME BPVC-III-1 册-NE分卷 MC 级部件 。安全壳压力边界上所有贯穿性附件，均属于MC 级设备。 若以300WM 压水堆核电厂为例， 安全壳压力边界上的 MC 级设备分类如下：a. 安全壳压力边界中的 MC 级闸门类设备安全壳压力边界中的 MC 级闸门类设备有：设备闸门、人员闸门、应急人员闸门等。b. 安全壳压力边界中的 MC 级机械贯穿件类设备8 安全壳压力边
15、界中的 MC 级机械贯穿件类设备有：水下燃料运输通道、主蒸汽管贯穿件、主给水管贯穿件、蒸汽发生器排污管贯穿件、热管贯穿件、冷管贯穿件、多管贯穿件及给排水、通风、通气、消防等各类动力管道机械贯穿件。c. 安全壳压力边界中的 MC 级预埋件（或称预埋套管） 当上述设备闸门、人员闸门、机械贯穿件的制造进度，无法满足预应力安全壳混凝土的浇灌进度时，可以设置上述设备的安全壳预埋件，由于这些预埋件也是安全壳压力边界中的承压部件，所以预埋件也属于 MC 级部件。 安全壳压力边界中的 MC 级预埋件有：设备闸门预埋件、人员闸门预埋件、燃料运输通道预埋件、机械贯穿件预埋件及电气贯穿件预埋件等。注：当采用全钢型钢
16、安全壳时，就不需要设置上述预埋件，所有闸门、机械贯穿件，均可以与钢安全壳直接相焊接。2.9 其他安全级非承压机械设备a. 安全级排风净化、排风除典系统装置设备；b. 安全级空气冷却机组、安全级冷冻机组；c. 安全级风机机组、安全级空调设备机组；d. 安全级消防设备；e. 安全级密封门、防火阀、排烟阀、通风密闭阀等。3. 核设备设计制造应遵循的核安全法规、导则和规范3.1 核设备设计制造应遵循的核安全法规和安全导则3.1.1 核备设计制造中应遵循的国内核安全法规和核安全导则3.1.1.1 核设备设计制造中应遵循的国内核安全法规a. 核设备设计制造中常用的国内核安全法规HAF003 （原HAF0400 ）-1991 核电厂质量保证安全规定HAF102 （原HAF0200 ）-2004 核动力厂设计安全规定HAF601 （原HAF0900 ）-2008 民用
