2025年11月13日,大亚湾核电运营管理有限责任公司技术部副经理孔晨光在深圳核博会核电厂在役检查论坛发表《在役检查缺陷评判关键技术研究》主旨报告。

报告围绕核电厂在役再检查中“缺陷如何判定可接受”的关键技术与标准体系展开,强调再检查不仅是检测技术问题,更包含范围、周期、压力试验、缺陷评价与维修等完整链条。主旨是从制造阶段“方法合格/质量管控”的标准思路,转向在役阶段基于缺陷尺寸与结构完整性计算(含安全系数、材料韧性与老化影响)的验收标准,并结合实际设备案例说明提前建立可追溯、可验证的验收标准对运维与监管沟通至关重要。

关键点:
1. 报告背景:再检查标准研究的运维驱动与压力(00:00)
来自电厂运维视角,指出随着高精尖检测技术引入与策略变化,现场发现更多显示/缺陷,暴露出延伸标准与在役验收依据不足的问题。一旦缺陷无法明确判定“安全/可接受”,会给电厂带来停机维修压力,并需回应监管质疑,因此将重点聚焦缺陷评价与验收标准的建立。
2. 再检查体系构成与标准谱系:制造标准与在役标准的差异(01:03)
阐明核电厂再检查包含压力试验、再检查范围、周期检测技术、缺陷评价与维修等,而不只是检测方法本身。对比不同标准体系:RC3M/RCMIT第3卷更偏制造阶段质量保障;在役阶段更关注设备完整性与压力边界安全(如RCM、相关在役卷)。指出现场常误把制造验收(如管道87.5%阈值)当作在役验收,导致大量不必要的更换与维修活动。
3. 从“方法判定”到“尺寸+完整性评估”:超声/射线冲突与标准演进(03:46)
回顾早期制造期多用射线检测,进入预役与在役阶段逐步采用超声,出现“射线合格但超声不合格”的判定冲突,促使标准修订与基准数据建立(预役超声建立零点与缺陷基础数据)。强调在役验收的核心应是缺陷对压力边界安全的影响,而非单一检测方法的合格与否;并说明任何方法都存在检出率限制,需要用计算与试验支撑可接受缺陷的定义。
4. 缺陷验收表的形成逻辑:基于断裂力学、材料韧性与安全系数(07:27)
说明美系在役验收标准通常将缺陷尺寸带入完整性评估,综合材料韧性、载荷与损耗等计算,形成缺陷验收表,并保留足够安全系数(示例:验收限值取临界尺寸的约三分之一,体现至少约3倍裕度)。对一回路重要部件考虑低温脆化与寿期性能变化,结合假想缺陷分析(如ASME附录思想、历史失效经验引入的假想缺陷)与LBP等分析,确保寿期内不发生不可接受故障(尤其避免压力边界泄漏/断裂)。
5. 美法路径差异与“超标后评估”机制:公开验收表 vs 个案论证(10:00)
指出美系倾向提前完成计算并形成公开的缺陷验收表:缺陷尺寸满足表格即可直接接受,超出则再做单独评估。法系虽采用类似“基于尺寸”的思路制定验收表,但其认可路径更偏保守与监管约束:监管机构未完全认可通用验收表时,可允许在出现缺陷后按案例逐项计算论证(case by case)证明可接受。
6. 工程难点:检测能力限制与PFM路线(概率断裂力学)(11:36)
针对管道等部件在大量采用超声后,提出某些铸造部件/几何条件下难以直接套用既有验收表:验收要求可能过于严苛,但实际探测能力尚达不到。美法及国内趋势是引入PFM(概率断裂力学)计算验收表与可接受阈值:现阶段可将可探测缺陷能力推进到约“四分之一壁厚”,并论证低于该水平的缺陷可保证管道安全,从而形成更贴合能力与风险的主流路线。
7. 在役案例:磨损/贯穿/密封面显示与“运行可接受”标准的建立(12:46)
列举多个在役运行中出现、但制造阶段绝不允许的缺陷类型:例如顶盖相关部件因流致振动导致长期磨损下沉,通过安全分析与试验建立运行允许值(示例允许下沉37mm);控制棒相关部件磨损导致局部磨穿,基于大量试验论证在一定数量/范围内仍可保证安全;阀门密封面渗透显示在制造标准下要求“无任何显示”,但运维体系可转为“只要不贯穿且密封性通过完整性试验验证即可验收,并实施后续监测”。强调这些都需要运维安全分析、工程试验与外部调研支撑。
8. 结论与建议:老机组缺陷增多背景下的标准前置与技术储备(16:28)
强调验收标准已成为老机组(如大亚湾、岭澳等)再检查与缺陷处置的核心关键技术;随着老化缺陷增多,应提前开展底层基础研究,形成来源可靠(计算+功能验证试验)的标准体系,避免突发缺陷时临时定标带来的监管与运维风险。建议联合多单位开展技术研发与储备,提前把验收标准“算清楚、证实好、用得上”。

时间线:
00:00 - 引入报告主题:核电厂再检查缺陷评判与标准研究的背景、运维压力与监管沟通需求。
01:03 - 阐述再检查的完整范围与现行标准体系,指出制造标准被误用于在役验收带来的维修与更换负担。
03:46 - 回顾射线与超声在不同阶段的使用与冲突,强调在役应以缺陷对压力边界安全的影响为核心。
07:27 - 说明缺陷验收表的计算基础:断裂力学、材料韧性、寿期老化影响与安全系数的设置逻辑。
10:00 - 对比美法在缺陷验收标准应用上的路径差异:通用验收表直接接受 vs 超标后按案例论证。
11:36 - 讨论检测能力与严苛验收要求不匹配的难题,提出以PFM建立更现实的验收与风险控制路线。
12:46 - 通过顶盖磨损下沉、部件磨穿、阀门密封面显示等案例,说明在役标准需基于试验与分析重新定义可接受性。
16:28 - 总结:验收标准是老机组再检查关键技术,应前置研究、建立可追溯与可验证的标准储备,避免临时定标。

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在役检查缺陷评判标准亟待前置化,核电老机组运维呼唤完整性评价关键技术
大亚湾核电运营管理有限责任公司技术部副经理孔晨光在围绕“核电厂在役检查缺陷评判与验收标准关键技术研究”作报告时指出,核电厂在役检查并不只是检测技术本身,还包括压力试验、检查范围与周期确定、缺陷评价以及后续维修处置等一整套工程管理活动。随着高精尖检测技术不断引入,电厂能够发现更多更细微的显示和缺陷,但随之暴露出的突出问题是:发现之后如何快速判断“是否可接受”,现有延伸标准和验收标准在部分场景下仍显不足。
孔晨光表示,从电厂运维一线看,标准和关键技术直接关系到机组维修压力、停机风险以及与监管部门的沟通效率。当在役检查发现显示或缺陷后,如果不能及时判断其是否影响承压边界完整性和机组寿期安全,就可能导致保守停机、扩大维修、备件压力上升,甚至带来合规沟通的不确定性。因此,在役缺陷评判标准不仅是技术问题,也是核电厂安全运行和精细化运维的重要支撑。
在核电厂常用标准体系中,建造和制造阶段通常采用RCC-M及ASME相关标准,运行在役阶段则更多涉及RCC-M和ASME第XI卷等在役检查体系,部分机组还涉及俄标体系。孔晨光强调,制造标准与在役标准的目标并不相同。制造阶段更强调出厂质量保证和工艺合格,在役阶段则更关注寿期内避免不可接受失效,核心是确保承压边界不泄漏、结构完整性可维持。
由于目标不同,如果简单将制造阶段标准作为在役阶段验收标准,容易带来过度维修。例如管道减薄或壁厚评判中,制造准则中的壁厚要求有时被直接当作在役验收线使用,但从在役完整性力学评估角度看,在一定载荷、材料性能和缺陷形态条件下,结构可能在更低壁厚下仍满足安全要求。若不加区分地套用制造标准,可能导致大量现场更换和维修活动,增加大修窗口压力和人员剂量,也不一定带来与成本和风险相匹配的安全收益。
报告回顾了检测方法与缺陷评价逻辑的演进。早期制造阶段较多采用射线检测,在役或役前检查引入超声检测后,曾出现“射线合格但超声不合格”的评判矛盾。随着标准修订和役前超声检测基线的建立,运行期完整性分析获得了可追溯的缺陷初始数据。在孔晨光看来,在役评判的核心不应停留在某一种检测方法是否合格,而应类似医学诊断,综合多种检测结果,最终判断缺陷是否构成安全危害。
他指出,任何检测技术都存在能力边界,标准制定必须考虑可检出缺陷与实际失效机理之间的安全裕度。更合理的路径,是将缺陷尺寸作为完整性评价输入,结合材料韧性、运行载荷、老化损耗、环境效应等参数开展综合计算,并设置明确安全系数。工程上,验收线通常不会贴近临界失效尺寸,而是保守地取临界尺寸的一部分,例如按临界尺寸约三分之一制定可接受准则。所谓假想缺陷方法,也是基于历史失效经验形成的保守假设,用于寿期安全论证和标准化应用。
在国际实践中,美系标准通常预先形成可直接使用的缺陷验收表,验收核心是缺陷尺寸,而不是检测方法本身的合格判据。当缺陷尺寸超出验收表范围时,再进入个案评估和重新计算。法系标准也借鉴类似思路制定验收表,但其计算来源、认可机制和监管策略有所不同;在制造标准超限后,也可通过单独完整性分析证明缺陷在运行条件下可接受。国内大量机组近年来也在从制造导向逐步转向在役导向,结合ASME第XI卷相关实践,在监管部门和技术机构支持下推动验收标准研究与应用落地。
孔晨光特别提到,某些难点部件和特殊材料对现有验收表提出了挑战。以铸造奥氏体不锈钢管道为例,其组织特征会影响超声检测分辨率和可检出尺寸,如果直接套用既有验收表,可能出现标准过严、现场难以实施的问题。当前国际上较受关注的发展方向,是采用概率断裂力学方法,将检测可达能力、缺陷分布、载荷不确定性和失效概率联系起来,形成更具工程可实施性的验收准则。在部分场景下,以“四分之一壁厚可检出、可接受”作为阶段性工程目标,正逐步成为可行路线和技术共识。
报告还通过多个案例说明,制造阶段不可接受的偏差,在运行阶段未必必然不可接受,关键在于是否有充分的安全分析、试验验证和监测手段支撑。例如反应堆压力容器上封头贯穿件热套磨损或下沉,在制造阶段通常会被视为材料损失或质量偏差,但在长期运行中,受流致振动等因素影响,局部磨损难以完全避免。通过安全分析,可以给出可接受下沉限值,报告中提到的工程示例约为37毫米。
在与控制棒长期磨损相关的导向套筒或导弹套筒磨穿问题上,设计制造阶段对关键间隙和尺寸限制非常严格,原则上不允许磨穿到临界尺寸。但运行经验和试验论证显示,在限定数量和范围内,即使局部磨穿,仍可能保持安全功能。报告中提到,在特定条件下不超过6层的磨穿可被论证为可接受。类似地,阀门密封面渗透显示在制造阶段通常要求不得有任何显示,但在运维阶段,可通过工程试验、计算分析和外部经验调研建立在役准则,只要缺陷不贯穿密封面,密封性和完整性试验满足要求,并具备后续监测措施,就可作为可接受状态进行管理。
孔晨光认为,随着老机组运行年限增加,老化导致的缺陷和显示将更加常见,缺陷验收标准已经成为影响大修决策、停机风险、备件策略和维修方案的核心关键技术。相关标准不能在缺陷突然出现后临时制定,否则既增加技术不确定性,也不是监管部门期望看到的合规路径。更稳妥的做法,是在问题发生前完成技术储备,建立来源清晰、计算可靠、试验可验证、过程可追溯的在役验收准则和配套数据体系。
他建议,后续应由电厂、设计单位、检测机构、科研院所和监管技术支持单位协同推进相关研究,在断裂力学、结构完整性评价、材料性能演化、载荷谱分析、功能验证试验和概率安全评价等方面形成可复用的工程方法。只有提前把验收标准、分析方法和证据链准备充分,才能在缺陷发现后快速判断其安全影响,减少不必要维修,同时确保核电机组长期安全、稳定、经济运行。


