2025年11月13日，苏州热工研究院有限公司风险技术应用专家王伟金在深圳核博会核电厂在役检查论坛发表《风险指引型方法用于核电厂管道焊缝在役检查优化的过程及要求》主旨报告。
内容围绕核电厂“风险指引型在役检查”（RI-ISI）的理念、方法体系与国内外应用现状展开，强调以风险信息（发生可能性与后果）为基础，结合PSA模型与工程判断开展综合决策与检查优化。报告介绍了美国RI-ISI的发展与NRC认可的方法体系，以及我国从试点、模型质量评估到标准（NBT）发布与推广的路径，并指出国内在数据、模型、方法多样性与适用范围拓展方面仍有提升空间。
关键点：
1. 报告引入：核电厂风险指引型在役检查议题（00:00）
介绍报告主题为核电厂风险指引型在役检查技术的应用现状与发展，点明该方向具有长期研究与持续优化的特点。
2. 风险指引型理念与PSA支撑：综合决策、风险度量与起源（00:44）
解释风险指引型管理基于风险信息分析，用于营运单位与监管机构以提升安全管理决策的科学性与有效性。指出风险分析工具输出包含堆芯损坏频率（CDF）及早期大量释放频率（LEF/相关频率），并强调风险指引并非仅依赖PSA，还需结合工程分析、确定论与工程判断；风险需同时考虑“发生可能性”和“后果”。回顾该理念起源于美国（早期里程碑与声明），并逐步扩展到技术规格书、在役检查、定期试验等领域，同时强调应用前提包括PSA模型质量与各领域技术要求满足。
3. 国内发展脉络：试点、评估体系、规划与风险指引体系建设（02:56）
说明我国PSA在80年代起步，2011年前后对美国相关二级文件进行译介，其中与在役检查相关文件成为重要参考。2012年起开展PSA应用试点，2013年建立行业PSA模型同行评估体系以保证模型质量；2017年对试点总结后应用加速，2022年相关规划中进一步部署在役检查。并介绍研究/技术机构在集团风险指引安全体系建设中的角色，提出风险指引总体需满足关键原则与方法要素；对变更引起的风险增量提出验收控制思路（如CDF、LEF增量量级控制）。
4. RI-ISI方法起源与美国认可路径：从ASME规范到多方法并行（04:34）
回顾美国在役检查早期基于ASME规范，但对管道检查数据调查发现传统范围难以覆盖全部缺陷，因此发展风险指引型在役检查以弥补常规方法不足。介绍NRC认可的三类方法体系：以EPRI（常用/推广广的路径）为主、EPRI新方法，以及西屋的沃格方法，并通过“code case”试点推进；三种方法在适用范围与实施复杂度上存在差异。
5. 国内方法与标准：以EPRI路径为主、NBT标准框架与风险矩阵（06:02）
说明国内自2012年起试点并推广时主要采用EPRI方法。阐明核心是用“发生可能性（管道破裂可能性）—后果”构建风险矩阵，按高/中/低风险区确定检查量与选取策略。介绍我国对标美国相关指南形成NBT标准（2021年发布），标准可分解为若干要素，核心仍是风险矩阵构建：纵轴基于不同劣化机理的推荐破裂频率，横轴通过模型计算得到的后果指标（如CCDP、RZRP等）形成矩阵。
6. 适用条件与劣化机理：数据来源、关注对象与方法边界（07:37）
指出不同方法存在适用条件与难度限制，国内常以“单系统逐个开展（one by one）”方式实施。当前劣化机理相关数据多采用美国公开数据，管道失效机理包含载荷型、慢发展劣化（降质）以及设计/施工缺陷等；风险指引型在役检查主要针对可通过定期检查发现的慢发展类劣化机理，对发展过快的机制难以及时通过在役检查发现；并提到两英寸以下管道与振动疲劳等因素对适用性有影响。
7. 推荐破裂频率的来源：失效数据重识别与处理模型思路（08:46）
说明美国历史管道失效数据（公开数据）在对劣化机理认知提升后会进行重新识别，导致对同一机理的分类与统计结果发生变化。通过对失效数据建立处理模型计算得到破裂频率，从而形成各劣化机理的推荐值；破裂频率计算思路可理解为“失效发生概率×满足破裂条件的条件概率”。同时提到数据处理中对管径范围的筛选（如剔除两英寸以下管道）与用户关注对象差异，导致方法在小口径管道上的适用性受限。
8. 实施流程：管段划分、矩阵落点、检查抽取比例与增量控制（10:44）
描述实施时先用模型计算后果，再结合相同劣化机理/相同后果将管道归并为管段，映射到风险矩阵后确定检查抽取策略：高风险区至少抽取一定比例（如25%），中风险区抽取一定比例（如10%），低风险区可不抽取但需结合学习与经验反馈。实施需要多专业团队参与（PSA/确定论/在役检查/材料/无损检测等），并对管段内焊缝进行打分，优先选择评分高的部位。矩阵建立后需核算风险增量并对单系统采取更严的量级控制，同时强调该工作为动态过程，需要持续更新实施结果。
9. 应用现状与国际比较：国内覆盖范围、不可达评估与基准测试缺口（12:30）
介绍当前主要面向特定堆型/技术路线开展应用，并在实施过程中针对“不可达”部位开展安全评估；展示国外（美国）收益案例并提到国际上还存在其他国家与组织实践。强调应关注“基准测试（Benchmarking）”，用于比较不同方法的优缺点与适用条件，而这在国内相对缺乏。并解释沃格方法使用较少的重要原因之一是其概率单元类型建模较复杂；国际上美国、日本相对领先，国内仍处于起步阶段，标准体系与经验积累仍需加强。
10. 关键问题与改进方向：数据本土化、方法拓展与对象扩展（13:48）
指出国内推广时间较短、论文与研究成果相对有限，仍有多方面提升空间：需要建立国内管道失效数据库与配套模型，形成劣化机理判定准则，并将数据库转换为破裂频率的计算模型；两英寸以下管道（如振动疲劳主导）难以通过现有RI-ISI优化；若扩展到设备类在役检查，需要发展相应的结构/断裂力学能力；方法体系目前较单一且偏旧，应关注更新方法并开展本土基准测试；应用范围不应仅限于管道系统，且“焊缝”应作广义理解，需覆盖母材、焊材及与焊缝不直接相关但敏感区域在母材的大范围劣化机制（如流动加速腐蚀、局部腐蚀等）。
时间线：
00:00 - 会议引入与报告开始：明确主题为核电厂风险指引型在役检查技术应用现状与发展。
00:44 - 阐述风险指引型理念：基于风险信息的综合决策，PSA输出指标（CDF、早期大量释放相关频率）与工程判断并重，并回顾美国发展历程。
02:56 - 国内发展与体系建设：PSA应用试点、模型质量评估体系建立、规划部署与风险增量验收控制思路。
04:34 - 方法起源与国际认可：美国RI-ISI由传统规范不足推动形成，NRC认可EPRI/EPRI新方法/沃格方法及其试点推广差异。
06:02 - 标准与方法框架：国内采用EPRI路径并以2021年NBT标准为主线，核心是构建风险矩阵并据此优化检查量。
08:46 - 数据与模型依据：基于历史失效数据建立处理模型以得到推荐破裂频率，说明重识别、条件概率计算与管径适用性限制。
10:44 - 落地实施流程：管段归并、矩阵分区选点、焊缝打分、多专业协同、风险增量控制与动态更新。
12:30 - 应用现状与对标：国内主要覆盖特定堆型并开展不可达评估，强调国际基准测试的重要性与方法复杂度差异。
13:48 - 关键问题与发展方向：建设国内数据库与模型、弥补小口径与设备类短板、丰富方法与拓展应用对象及劣化机制覆盖范围。
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风险指引型在役检查助力核电厂管道焊缝检查从“覆盖式”迈向“精准化”
在核电厂安全管理中，风险指引型方法正逐步成为优化管道焊缝在役检查的重要技术路径。苏州热工研究院有限公司风险技术应用专家王伟金介绍，风险指引型方法的核心，是基于风险信息开展决策与管理，其适用对象既包括核电营运单位，也包括相关监管机构。与单纯依赖确定论要求不同，该方法将风险理解为“发生可能性”和“后果”的组合，并在决策中综合概率安全分析、工程分析、确定论评价和工程判断，从而提升安全管理决策的科学性与有效性。
概率安全分析是风险量化的重要基础。通过PSA工具，可以得到堆芯损坏频率、早期大量释放频率等关键风险指标，这些指标为核电厂开展风险指引型应用提供了量化输入。但王伟金强调，风险指引型决策并不等同于只看PSA计算结果，PSA模型质量必须受控，同时还要满足具体应用领域的技术要求，才能真正支撑综合判断。
从国际发展看，风险指引理念最早起源于美国，相关里程碑包括WASH系列研究。1995年，美国发布PSA应用正式声明后，风险指引理念逐步推广至技术规格书、在役检查、定期试验等多个领域。在风险指引型在役检查方面，美国核管会认可的主要方法包括EPRI方法、EPRI新方法以及西屋“Vogtle/Westinghouse”方法。其中，EPRI传统方法应用最广，EPRI新方法次之，Vogtle方法应用相对较少。国际实践表明，不同方法在适用条件、工作复杂度和实施效果方面存在差异，因此基准测试对于方法选择具有重要参考价值。
国内风险指引型技术的发展经历了较长积累。我国自20世纪80年代起开展PSA工作，2011年前后开始翻译引入美国相关二级文件，其中包括与在役检查有关的技术文件；2012年起开展PSA应用试点；2013年建立PSA模型同行评估体系；2017年在总结试点经验后加快推广；2022年提出相关规划并部署在役检查领域的实施工作。在集团化实践中，风险指引安全管理体系逐步形成，强调满足“五项关键原则”和“四要素方法”，并将风险增量控制纳入变更管理。
风险验收准则是风险指引型应用能否落地的关键。对于由变更引起的风险增量，通常要求堆芯损坏频率和早期大量释放频率的增加足够小。总体控制上，CDF增量一般控制在10^-6量级以内，LERF增量控制在10^-7量级以内；对于单系统应用，要求通常更为严格，往往再降低一个量级，例如将CDF增量控制在10^-7量级，以便为多系统应用可能产生的累积风险预留空间。
在管道焊缝在役检查领域，传统检查方式存在一定局限。一些裂纹或缺陷并不一定处于常规检查范围内，缺陷成因也并非完全来自高应力区域或设计因素。风险指引型在役检查的目的，正是弥补常规在役检查覆盖盲区，并根据风险水平优化检查资源配置，使检查力量优先投向对电厂安全影响更大的部位。
按照国内相关标准思路，风险指引型在役检查通常以风险矩阵为核心技术路线，即以“发生可能性”为纵轴、“后果”为横轴，将管段或焊缝划分为高风险、中风险和低风险区域，再据此确定检查比例和优先级。在发生可能性评估方面，需要基于管道劣化机理判断破裂可能性，并结合不同劣化机理的推荐破裂频率进行分级。这些频率数据主要来源于美国管道失效数据库的建模和统计处理。后果评估则通常依托PSA或PC模型，计算条件堆芯损坏概率、风险显著性指标等后果参数，再与破裂可能性共同形成风险矩阵输入。
当前工程实践中，风险指引型在役检查主要适用于能够通过定期检查发现的缓慢发展或降质类机理，例如腐蚀、磨损等。对于快速扩展型、突发型机理，以及部分振动疲劳问题，尤其是小口径管道振动疲劳，其优化能力仍然有限。相关数据库多采用公开的美国管道失效数据，例如1961年至1995年期间的数据。由于技术认识不断提升，不同版本对同一劣化机理的分类和统计结果可能存在差异。同时，在部分建模过程中，2英寸以下管道数据会被剔除，而小口径管道振动疲劳在失效贡献中又较为突出，因此现有方法对2英寸以下小口径管道的适用性相对较弱。
在具体实施过程中，首先需要根据相同劣化机理和相似后果对管道部位进行管段划分。随后，对管段内焊缝开展评分排序，并优先选取高分焊缝实施检查。不同风险区对应不同最低检查比例：高风险区通常要求检查比例不低于25%，中风险区约为10%，低风险区可不选取检查对象，但仍需结合运行经验、设备状态和现场实际情况进行综合判断。这里所说的“焊缝”也不应被狭义理解为焊缝金属本身，还应关注母材、焊材及相关热影响区域；对于流动加速腐蚀、局部腐蚀等机理，其敏感区域也可能并不局限于焊缝附近，而是在母材较大范围内分布。
风险指引型在役检查不是单一专业能够完成的工作，而是一项多专业协同的系统工程。检查方案制定需要概率安全分析、确定论分析、工程分析、在役检查、材料、无损检测等专业共同参与，对风险计算结果、劣化机理判断、可检性、检查方法有效性以及补偿性措施进行联合评审。对于系统转入风险指引型在役检查过程中发现的不可达部位等问题，还需要开展安全评估，并论证相应补偿性措施。
王伟金指出，风险指引型在役检查本质上是动态管理过程，而不是一次性评估。随着检查结果、运行经验、设备状态变化和PSA模型更新，相关风险评价和检查计划也应持续修订，并重新核算风险增量是否满足验收准则。通过这种闭环管理，才能确保检查优化不降低核电厂总体安全水平。
目前，国内风险指引型在役检查已在部分集团机组中开展推广和工程化实施，应用对象包括M310、CPR1000等堆型机组。结合国际经验，该方法能够在保持安全裕度的同时提高检查针对性，减少低风险部位不必要的检查投入，并将资源集中于更具风险意义的管段和焊缝。
面向未来，国内仍需在若干关键方面持续提升能力。首先，应建立本土管道失效数据库，形成适用于国内核电厂运行特点的失效数据收集体系、劣化机理判定准则以及由数据库到破裂频率的计算处理模型。其次，需要针对2英寸以下小口径管道振动疲劳问题建立补充方法或专项策略。第三，风险指引型在役检查目前仍以管道为主，若向设备类检查拓展，还需要发展结构完整性、断裂力学等支撑技术体系。与此同时，国内也需持续跟踪EPRI新方法、Vogtle方法等不同技术路线，建立基准测试体系，系统比较各类方法的适用条件、复杂度和实施效果，为核电厂在役检查优化提供更加完善的技术支撑。
