Трубопроводная арматура для АЭС: задвижки, клапаны и их квалификация
Задвижка на станции обязана не просто держать давление, а закрыться по команде за отведённое время, в горячем помещении, при перепаде на затворе и после толчка. Разбираем, что проверяют у арматуры для АЭС, чем отличается квалификация корпуса от квалификации привода и какие протоколы уезжают вместе с изделием.
Арматурный завод отгрузил партию задвижек на станцию. Корпуса выдержали гидравлику, затворы герметичны, паспорта оформлены. Заказчик вернул партию с одним вопросом: где подтверждение, что задвижка закроется за заданное время при перепаде давления на затворе и при питании привода от аварийной шины. Оказалось, что испытывали изделие без перепада и без привода. Разбираем, что на самом деле проверяют у арматуры для атомной станции.
Арматура на станции и её функции
Арматура — самая многочисленная позиция в закупках энергоблока. Запорная отсекает участки, регулирующая держит расход и уровень, обратная не пускает среду назад, предохранительная сбрасывает давление при превышении уставки. Отдельная категория — быстродействующая отсечная арматура, которая должна сработать по сигналу за считаные секунды. Класс безопасности каждой позиции назначает проектант по НП-001-15 в зависимости от системы и последствий отказа; тексты норм доступны в каталоге ФНП. Для завода это значит, что один и тот же типоразмер может поставляться в разные системы с разными требованиями.
Отказ на закрытие и отказ на открытие
Главное отличие арматуры от других изделий — у неё два противоположных вида отказа, и проект указывает, какой опаснее. Для одной позиции критично, чтобы клапан закрылся, для другой — чтобы он не закрылся самопроизвольно и не перекрыл подачу охлаждения. Отсюда требования к положению при обесточивании: одни исполнения обязаны остаться в текущем положении, другие — перейти в безопасное. Это закладывается в конструкцию привода и обязательно проверяется на испытаниях, а не декларируется в паспорте.
Герметичность затвора
Герметичность проверяется по классу, который указан в технических условиях и в заказной спецификации. Испытание проводится средой и в направлении, предусмотренных документацией: для обратного клапана — в обратном направлении, для двустороннего затвора — в обе стороны. Частая ошибка завода — испытать водой изделие, которое по документам должно проверяться воздухом, или проверить герметичность только в одну сторону. Протокол с неправильной средой к приёмке не принимается: класс герметичности, полученный на воде, не подтверждает класс на газе.
| Проверка | Что подтверждает | Когда обязательна |
|---|---|---|
| Прочность корпуса | Целостность под давлением | Каждое изделие |
| Плотность соединений | Отсутствие протечек наружу | Каждое изделие |
| Герметичность затвора | Класс по документации, в заданном направлении | Каждое изделие |
| Работоспособность с приводом | Время хода, усилие, срабатывание концевиков | Изделия с приводом |
| Работа под перепадом | Закрытие и открытие при рабочем перепаде | Отсечная и регулирующая арматура |
| Ресурс циклов | Наработка затвора и уплотнений | Головной образец |
| Квалификация на аварию и сейсмику | Работа в условиях помещения и после толчка | Высокие классы, системы безопасности |
Привод — отдельное изделие внутри изделия
Электропривод, пневмопривод или электромагнит — это самостоятельная продукция со своим классом, своей квалификацией и своим комплектом документов. Завод, который собирает арматуру, отвечает за изделие целиком, но подтверждающие документы на привод собирает у его изготовителя. Здесь возникают две типовые проблемы. Первая: привод квалифицирован сам по себе, а в сборе с конкретным корпусом и моментной характеристикой не проверялся. Вторая: привод заменён на аналог после того, как квалификация выполнена. И то, и другое приводит к отказу в приёмке, потому что квалифицируется конкретное сочетание, а не набор отдельных компонентов.
Ресурсные испытания и головной образец
Назначенный ресурс арматуры выражается в циклах открытия и закрытия и в сроке службы уплотнений. Подтверждается он ресурсными испытаниями головного образца: изделие наматывает циклы, после чего разбирается и осматривается. По результатам оформляется протокол с фактическим числом циклов, состоянием уплотнительных поверхностей и выводом о назначенном ресурсе. Серийные изделия проходят сокращённый объём, но ссылка на результаты испытаний головного образца остаётся в документации. Без этого обоснование ресурса в паспорте повисает в воздухе.
Предохранительные клапаны
У предохранительной арматуры своя специфика: настройка на давление срабатывания выполняется на стенде, фиксируется протоколом и пломбируется. В комплект входит акт настройки с указанием давления открытия и закрытия. Регулировочный узел должен быть защищён от несанкционированного изменения. Если пломба нарушена при транспортировке, клапан на станции придётся перенастраивать и оформлять заново, а это уже задача эксплуатирующей организации, и вопросы она задаст поставщику.
Арматуру покупают не за корпус, а за гарантию движения. Корпус подтверждается гидравликой, движение — только испытанием в тех условиях, в которых изделие будет работать.
Оценка соответствия
Форма оценки соответствия выбирается по НП-071-18 в зависимости от класса: приёмка, испытания, экспертиза, декларирование, сертификация. Арматура высоких классов принимается уполномоченной организацией по плану качества. Особенность арматуры в том, что партии крупные, а контрольные точки повторяются на каждом изделии, поэтому объём приёмочных работ нужно закладывать в график заранее. Действующие нормативные документы удобно отслеживать через библиотеку ЯРБ.
Комплект документов на поставку
- паспорт изделия с указанием класса безопасности, класса герметичности и ресурса;
- сертификаты на материалы корпуса, крышки, шпинделя и уплотнений с привязкой к плавкам;
- заключения по неразрушающему контролю отливок, поковок и сварных швов;
- протоколы испытаний на прочность, плотность и герметичность затвора;
- протоколы работоспособности с приводом и под перепадом, акт настройки для предохранительных клапанов;
- документы по квалификации на условия эксплуатации и сейсмику для соответствующих позиций;
- паспорт и документы об оценке соответствия на привод;
- акты о несоответствиях и решения по ним, документ об оценке соответствия, руководство по эксплуатации и ведомость ЗИП.
Типичные причины непринятия
- герметичность проверена не той средой или не в том направлении;
- изделие испытано без привода, а поставляется в сборе с приводом;
- квалификация выполнена на другое исполнение или другой типоразмер;
- ресурс в паспорте заявлен без ссылки на протокол ресурсных испытаний;
- в партии есть изделия, на которые не найдены сертификаты по плавкам;
- маркировка на изделии не совпадает с номером в паспорте.
Атом-Плюс работает с арматурными заводами по всей цепочке: разбирает заказную спецификацию и класс безопасности позиций, помогает согласовать программы и методики испытаний, включая проверки с приводом и под перепадом, выстраивает программу обеспечения качества и план качества под серийные партии, готовит комплект документов и сопровождает приёмку. Если вы поставляете или собираетесь поставлять арматуру на атомные объекты, оставьте заявку в форме ниже.
Фото: Federal Bureau of Investigation, Wikimedia Commons, Public domain
