美标设计体系下的压力试验本土化管理

美标设计体系下的压力试验本土化管理

施大伟姜洋

（中核集团三门核电中核集团三门核电有限公司浙江台州317112）

摘要：AP1000依托美标进行设计，工艺系统的压力试验要求参照ASME第III卷、ASMEB31.1、NFPA等标准，在系统设计规格书中指定管线的试压方式和试验压力，与国内规范的压力试验要求，特别是在特殊工艺系统上的要求存在差异。在施工过程中，需结合实际情况，选取试压方案，确保系统试压工作合规、合格进行。基于此，本文对美标设计体系下的压力试验本土化管理进行了简要的探讨，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。

关键词：美标设计体系；压力试验；本土化管理

1美国规范中对系统试压的要求

1.1核级管道（ASME第III卷）

注：P——设计压力

Min——分钟

1.1.1非核级管道（ASMEB31.1）

注：P——设计压力

Min——分钟

1.1.2消防管道

注：P——设计压力

P’——运行压力

Min——分钟

h——小时

1.1.3排水管道（IPC-2006）

如果进行整个系统的试验，除了最高的开口外其余所有的管线开口必须完全关闭密封，然后将系统充水至满溢。如果系统按部分进行试验，除了每部分最高的开口外其余开口需堵住，然后对每部分充水，且每部分必须进行至少10英尺（3048mm）水头的试验。在对连续的几个部分进行试验时，需要对前一部分的上部10英尺（3048mm）进行试验。需要保压至少15分钟。

1.2中国规范中对系统试压的要求

1.2.1工业金属管道（GB50235-2010）

注：P——设计压力

Min——分钟

1.2.2氢气管道（GB50177-2005）

注：P——设计压力

以空气或氮气做强度试验时，应在达到试验压力后保压5min，以无变形、无泄漏为合格。以水做强度试验时，应在试验压力下保持10min，以无变形、无泄漏为合格。

气密性试验达到规定试验压力后，保压10min，然后降至设计压力，对焊缝及连接部位进行泄漏检查，以无泄漏为合格。

泄漏量试验时间为24h，泄漏率以平均每小时小于0.5%为合格。

1.2.3消防管道

注：P——设计压力

Min——分钟

h——小时

1.2.4排水管道（GB50268-2008）

国标要求与IPC要求类似，区别在于试压水头，国标要求为2m，小于IPC要求。

1.3现场施工中遇到的难题及对策

1.3.1试验方案选取需综合考虑

由上述章节可见，美标、国标对于各系统压力试验的要求存在一定的差异，这下差异给现场早期的系统试压工作带来了疑虑。对此，现场采取以下控制措施：

1）梳理美标、国标要求，从严执行。如FPS系统试压选取美标、PGS系统强度试验采取美标，气密和泄漏量试验采取国标；

2）对于需要按国标试压的系统，向设计方发起澄清获得认可及备案；

1.3.2不同设计范围管道的联合试压应对

核岛14个系统的部分设备及管线布置在常规岛，由中方设计院进行设计布置，且部分联合试压涉及核级和非核级管线并存的现象，导致联合试压方案须慎重考虑，现场采取以下方式进行控制：

1）对于同一试压回路涉及多家设计院的情况，由NI、CI施工方分别编制试压方案进行质保体系控制，相关方组织专题会进行试压方案讨论，选择合适的试压回路，一次试压、多个标准同时完成。如PGS系统强度试验，核岛侧采用1.2倍，常规岛侧采用1.15倍，经讨论，联合试压先进行1.2倍保压，然后降至1.15倍并将CI侧纳入回路，保证了一次试压满足各方的标准。

2）后期与常规岛设计方沟通，确认14个系统的试压也参照系统设计方（西屋）的美标标准，统一了NI、CI侧的试压要求；

3）对于核级、非核级管道联合试压的情况，非核级管道需要降压打，需要提前与相关设计方确认，发布正式文件。

1.3.3高压气压试验带来的难题

气压试验危险性大，在国标中是不推荐的，但是部分系统内由于设计敏感部件或清洁度较高，只能进行气压试验，如VES、PGS等，这导致现场需进行大量高压气压试验，如VES试验压力30.04mPa，PGS高压氢气系统试验压力32.06mPa，这对现场的安全管控带来挑战，现场采取以下措施进行控制：

1）对于超过10mPa的试压，要求承包商编制高压管道压力试验方案，对试压管控提出更高要求，如：编制专项方案、试压前许可单签署等；

2）扩大管控区域，尽量采用房间墙、楼板等实体隔离，必要时设置控制门岗；

1.3.4焊缝免压流程管理

三门项目由于变更、物项到货滞后等原因，导致部分焊口的施工晚于系统压力试验，需要对这部分焊缝进行免压，免压流程控制如下：

1）美标体系中只有对非核级管道的焊缝免压，参照标准为ASMEB31.1第137.1.1章节，业主许可采用预运行试验代替；

2）免压焊口发调试队记录，以便调试在预运行试验期间联系各方确认焊缝状态；

3）对于带设备管线的降压试压，一律不走免压流程，一事一议，发起文件，有设计方发布正式文件确认试验压力；

后续项目中，有以下改进建议：

4）对于移交生产以后的系统焊缝免压，由于预运行试验已完成，无法套用ASME标准，建议业主参照国标，建立自己审批的流程，如采用NDE代替等；

5）对于核级焊缝的免压，建议与核监管部门打通渠道，建立个别核级焊缝免压的流程，避免对现场的安全造成冲击。如VES试压，由于管线与设备间的核级焊缝无法免压，导致原本1天即可完成的试压工作持续10天以上，增加了安全管控风险，也对设备质量带来了隐患；

1.3.5“风管”类管道的试压

核岛设计方把部分通风系统的管线设计成管道，导致同一系统内风管执行泄漏率试验、管道进行试压，增加了工作量。后续建议对于通风系统内的管道，随系统进行最终的泄漏率试验，简化流程，也便于与整个系统的泄漏量进行判断。

参考文献：

[1]梅健.AP1000氢气管道设计分析[J].中国核电，2015，8（01）：29-33.

[2]夏连宁.美标输水钢管的设计、制造和安装[A].中国城市科学研究会、中国城镇供水排水协会、广西壮族自治区住房和城乡建设厅、南宁市人民政府.第九届中国城镇水务发展国际研讨会论文集[C].中国城市科学研究会、中国城镇供水排水协会、广西壮族自治区住房和城乡建设厅、南宁市人民政府：，2014：7.