阴冀川,赵颖兵,安 娜
(1.环境保护部华北核与辐射安全监督站,北京100029;2.深圳中广核工程设计有限公司,广东 深圳518172)
核安全级电缆(以下简称“1E级”电缆)在民用核设施中主要承担电力、仪表和控制信号等的传输和电磁转换。设计层面上,该电缆应具有低烟无卤阻燃、使用寿命长、耐γ和β等射线辐照等特点;质量保证上,设备供应商还必须按照《核电厂质量保证安全规定》(HAF 003)的规定,建立并有效实施核质量保证体系。
2008年1月1 日,《民用核安全设备监督管理条例》(以下简称“条例”)及相关部门规章颁布实施后,国家核安全局对民用核设施(主要包括核电站、研究堆等)中包括1E级电缆在内的、执行核安全功能的电气设备采取许可证制度管理。
针对国内电气设备设计制造单位主要采取民用核安全电气设计制造许可证方式,对境外相关单位主要采用注册登记等形式实施。
截至目前,国内企业已有江苏上上电缆集团有限公司、常州八益电缆股份有限公司等13家电缆单位按照法规规定取得了国家核安全局颁发的1E级电缆设计制造活动许可证;法国耐克森电缆、普睿斯曼电缆系统有限公司等境外单位也先后取得了1E级电缆设计制造活动注册登记资质。
电缆因制造工艺相对简单、入门门槛较低,与其他核安全级电气设备相比,持证厂家数量是最多的,核电站设备招标中该类设备持证单位之间的竞争也较为激烈。
在国家核安全局陆续出台相关政策提高1E级电缆设计制造单位资质申请准入门槛的同时,也对许可证持证单位采取“有进有出”的动态管理模式,现已取得初步成效;国内1E级电缆设计制造活动单位持证数量由最多时的13家降至为9家,境外注册登记单位的数量也略有减少。
国家核安全监管部门对1E级电缆的许可证制度监管主要分为两个阶段:许可证申请阶段和持证期间。
申请阶段,法规性依据文件主要有《条例》、《民用核安全设备设计制造安装和无损检验监督管理规定》(HAF 601)等;同时,电缆单位在筹备取证时,除需按照《条例》第十三条准备相关材料外,还应按照《民用核安全电气设备核安全级电缆设计和制造单位资格条件》(试行)(国核安函[2009]135号)的要求判断自身其他要素是否满足规定。
待申请单位提交相应的1E级电缆设计制造许可证申请材料后,国家核安全局将依据《民用核安全设备设计制造安装无损检验许可证取证申请审批程序》(2014年8月修定)指定技术审查单位,采取“AB角”和“背靠背”的方式,对申请材料及模拟件制造活动进行独立审查;审查结束后,符合申请条件的单位经国家核安全局公示并颁发资质证书。
技术审查单位对许可证申请的审查主要侧重以下三个方面:
(1)企业的软硬件等条件
现阶段,申请单位应配备挤塑机、成缆机、编织机等设备;如电缆本身需要交联,则必须配备相应的交联设备;还应配备从原材料检验到电缆出厂试验所需的相关试验设备。
申请单位应有满5年以上的与拟从事活动相关或者相近的工作业绩。
具体软硬件要求请参见国核安函[2009]135号的规定。
(2)核质量保证体系建立的完整性和适用性
申请单位应按照HAF 003及HAD 003导则的规定,建立与1E级电缆设计制造活动相适应的质量保证体系;该体系应能在模拟件制造过程及后续产品活动过程中得到有效运行。
同时,申请单位还应加大自身核安全文化建设。
(3)模拟件设计制造方案及制作过程、鉴定试验环节
该环节是1E级电缆取证审查的重要部分。审查内容主要包括模拟件选取的覆盖性、工艺稳定性和试验结果符合性、核质量保证体系运行的有效性等。
现阶段模拟件的选取基本参照IEEE 383—1974的相关要求,即用于评定试验的样品电缆应具备以下特征:
1)manufactured by a specific manufacturer using the same processes and controls(制造过程和制造过程控制相同)。
2)contains the same materials,including insulation,jackets,fillers,binder tape,shields,and factory splices(if appropriate)[相同的材料,包括绝缘、护套、包带、屏蔽和预制插头(如有需要)]。
3)the same or higher service rating(相同或更高的使用级别)。
4)the same or higher volts per mil operating level(相同或更高的电压运行水平)。
5)construction or configuration features(e.g.,number or type of conductors)that conservatively represent the features of the cable styles being qualified[结构或外形(导体的数量和类型)能保证对证明合格的电缆种类的代表性]。
审查单位会重点选取模拟件制造的先决条件进行检查,对成品出厂试验、等效60年热老化试验后性能试验、辐照老化后性能试验、事故和事故后相关试验等进行现场见证。同时,对上述过程形成的质量记录进行确认,以检查记录的形成过程和可追溯性是否满足核质量保证大纲及鉴定大纲的要求。
申请单位持证后,应按照《条例》和HAF 601的规定,接受国家核安全监管部门的监督。
核安全监管部门对安全级设备检查模式主要有例行检查和非例行检查(又称“飞行检查”)两类。
检查类型包含以核质量保证体系运行为主的综合性检查、针对电缆设计制造过程某要素开展的专项检查以及检查点检查等。
同时,监管部门依据法律的规定,对电缆成品、原材料等独立开展第三方验证。
1E级电缆在核级电气设备中属于制造流程较简单、原材料和零部件较少的产品,监管部门、各采购方应避免仅对其先决条件、出厂试验等活动进行检查,还应从以下两个环节去细化监督或监造活动。
决定1E级电缆质量的除了关键工艺的控制外,还应包括圆铜线、绝缘和护套材料等重要物项。
现阶段电工圆铜线的合格供货厂商较多,但绝缘和护套材料目前国内的提供厂家仅一家,故如何保证绝缘和护套材料与模拟件鉴定时的一致性,保证材料的性能合格且工艺稳定,已成为监管部门与采购商的监督重点。核安全监管部门在对持证单位的备案文件进行审查时,均提出加大对原材料复检频次的要求。
同时,在国家层面也应增加对核级电缆绝缘和护套材料研发的扶持力度。
绝缘和护套挤出温度的控制、交联工序各参数的计算与压力控制等是现阶段1E级电缆制造的关键工艺,是影响电缆使用寿命和机械性能的主要原因。
持证单位在对1E级电缆进行设计制造时,其关键工艺的参数等均应尽可能与模拟件保持一致且基本稳定,如确需改变相关的工艺参数,则需进行充分的工艺验证和评定,并经监管部门与采购方审查同意后,方可在后续产品中实施。
在核电站建设过程中,由于电站总体设计原因会导致1E级电缆的生产批次较多,如何在人力有限的情况下对多批次多核电堆型1E级电缆进行有效的监管,已成为监管部门、采购方对该类设备管理的重中之重。
通过对1E级电缆多年的监督检查,监管部门对以电缆、电动机和阀门电动执行机构等为代表的批量化安全级设备的监管形成了“综合性检查为主、检查点检查为辅”、“非例行检查为主、例行检查为辅”、“以逐步培养持证单位的核安全文化意识为主”的新型监督模式。
通过综合性检查,深挖持证单位在核质量保证体系建设、运行等方面存在的不足,督促其建立完善的、适用的、且可以持续改进的“全员参与”的核质量保证体系;通过国家核安全文化推进行动的实施,积极推动持证单位自身的核安全文化建设,使其在核质保体系有效运行的基础上,使核安全文化成为企业文化的重要组成部分,形成真正意义上的“安全第一、质量第一”的核安全文化理念。
1E级电缆作为重要的核安全级电气设备,历来受到国家核安全监管部门与采购方的重视,监督检查对持证单位的核质量保证体系的建立、核安全文化的培养起到了一定的促进作用。但怎样使核级产品做到完全满足技术标准的要求、设计制造过程中形成的文件具备可追溯性,怎么样在全员中对核电产生“敬畏”之心,还需要持证单位自身的努力。
[1]中华人民共和国国务院令第500号民用核安全设备监督管理条例[Z].北京,2007.
[2]HAF 003—1999核电厂质量保证安全规定[S].
[3]HAF 601—2008民用核安全设备设计制造安装和无损检验监督管理规定[S].
[4]民用核安全设备设计制造安装无损检验许可证取证申请审批程序(2014年8月修定)[Z].北京:国家核安全局,2014.
[5]民用核安全电气设备核安全级电缆设计和制造单位资格条件(试行)(国核安函[2009]135号)[Z].北京:国家核安全局,2009.
[6]IEEE 383—2003 Qualifying class 1E electric cables and field splices for nuclear power generating stations[S].