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台電核能月刊
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林枝茂(台電核安處)

前言:

依據美國聯邦法規10 CFR 50, Appendix B. Criterion IX,核電廠「安全有關的防護塗裝(coating)」屬於「特殊製程」(special process),須納入品保方案加以管制。典型塗裝本身並無安全功能,在改善照明光度及基本美學方面的效果,與機組安全停機、減緩設計基準事故後果等核能安全功能並無直接關係,而在防蝕及易於除污方面之運用亦影響極微,但如果一旦大量損壞剝落,又不幸掉入ECCS水泵被吸入過濾器形成堵塞,因而使其流率低於接受標準,那麼這類塗裝因為不能完全符合「非安全有關」的定義:「本身無安全功能且本身故障損壞亦不會阻礙其他設備之安全功能」,而應被歸類為「安全有關的防護塗裝」。由於塗裝與焊接、熱處理等相同,無法單單依據其施作完成後之形質來驗證其品質,因此必須被列為「特殊製程」管制:要使用合格材料、由合格施工人員按照已核准之程序書來施工,也要有QC/QA管制並保存相關文件,以保證品質。

檢視本公司現有核一、二、三廠塗裝程序書,會發現由於運轉中核電廠安全有關之塗裝作業不多,且作業重點集中在安全有關之塗裝定期檢查與局部修復,故缺乏總體性、整合性之管制方案與程序書。

在實際發生的不良案例方面,曾有345KV變壓器膨脹接頭室(expansion joint chamber)早期已發現銹蝕現象,因塗裝修復不當導致銹穿滲雨,終至高壓接地短路釀成火災。但此案例屬於設備防護塗裝,如果負責變壓器之維護人員自行補漆,即使電廠已指定合格「核能塗裝專家」,也建立了塗裝方案,仍然可能鞭長莫及,愛莫能助。治本之道在於對設備維護技術部門加強宣導,促進塗裝安全觀念與意識,進而提高塗裝安全與品質,防患於未然。另有案例係以煤焦油環氧樹脂(coal tar Epoxy)塗敷RHR 海水管路做為襯裡,起動運轉後剝落,堵塞吸水過濾器造成冷卻海水流量不能達到接受標準值。本案例為改善工程專案,顯示整體防護塗裝作業有所缺失。

EPRI的PSE (Plant Support Engineering)團隊早在1996年即應核能業者塗裝協會業界代表之請,協助制定核電廠安全有關的防護塗裝相關導則。該PSE團隊提出回應,在1997年7月至1998年1月間召開5次會議,訂定了防護塗裝導則。在此同時,NRC在1998年4月簽發GL 98-04 (1998.4)“Potential for Degradation of the Emergency Core Cooling and Containment Spray Systems Following a Loss of Coolant Accident Due to Construction and Protective Coatings Deficiencies and Foreign Material in the Containment.”並二次改版,主要反映相關法規標準之改進、業界經驗、以及研發進展。而EPRI之PSE團隊當初所制定導則定名為“Guideline on Nuclear Safety-Related Coatings”,也歷經二次改版,最近一次改版時間在2009年11月,彙報了GL 98-04及GL 2004-2等技術資訊總結。

由前述本公司核電廠塗裝程序書與塗裝損壞案例來看,EPRI之核能安全有關的防護塗裝導則在塗裝系統選擇、表面處理與塗裝施作之檢查、塗裝狀況評估、不符合塗裝之管制、塗裝人員訓練與考核等等,特別具有參考價值。

EPRI核能安全有關之塗裝導則敘述詳細,可供核能建廠或設備製造廠商生產參考,對於運轉中核電廠,著重於安全有關之塗裝定期檢查與局部修復,可擇要參考,據以加強改善管制程序書,特別是大型塗裝修復工程,除了大部分遵守安全有關塗料製造廠商指示外,可運用EPRI報告作為Double Check之準則。

運轉中核電廠安全有關之塗裝作業不多,且零星散佈,管制上容易出現遺漏,建議對技術部門加強宣導,促進塗裝安全觀念與意識,進而提高塗裝安全與品質。可參照EPRI報告,建立完整的核電廠塗裝作業導則,供營運與興建核設施使用,並發展更週延的程序書,同時提供同仁訓練教材之用。茲將其內容以上、中、下三輯刊載並分述如下:

壹、簡介與背景

防護塗裝方案(Coating Program)之目標為確保適當運用並維護塗裝系統(Coating System)而使塗裝作業達成其應有功能。除了改善照明光度及基本美學,核電廠也運用塗裝來防蝕及達到易於除污的目的。典型塗裝並無安全功能,而其塗裝表面之效果表現才是安全關切重點。依附表面的塗裝有妨礙該表面或其他設備執行其安全功能之潛在可能,典型的案例如影響流徑致使其流率低於接受標準(完成其特定安全功能所需)。

美國RG 1.54 (Quality Assurance Requirements for Protective Coatings Applied to Water-Cooled Nuclear Power Plants)規範安全相關之塗裝,認可ANSI N101.4 (Quality Assurance for Protective Coatings Applied to Nuclear Facilities),作為核能安全有關的防護塗裝之品保準則。

1974年以前之核電廠因執照申請與審查作業進程已超出或已完成,所以並未承諾適用Regulatory Guide (RG),而以評估方式認定電廠可安全運轉。NRC在核准當期電廠營運之時,以符合10 CFR 50.46 (Acceptance criteria for emergency core cooling systems for light-water nuclear power reactors)規章即認定其ECCS可用性,塗裝損壞剝落問題不致影響安全議題。1975年後電廠開始引用RG 1.54 Revision 0,而1975年以前電廠亦陸續承諾適用RG 1.54。

2000年7月RG 1.54 Revision 1改版,將核能安全有關的防護塗裝分類為 L-I/II/III等3級。此次廣泛性改版,NRC引用ASTM國際標準做為核電廠塗裝適用準則。此報告作業之時,僅有一個美國電廠修定執照基準。NRC預備於2010年簽發RG 1.54 Revision 2。

塗裝要素:安置貯存、運送、塗裝特性,核電廠塗裝之運用範圍如下:

Ø  一次圍阻體內部

Ø  安全有關冷却水系統內襯與塗裝

Ø  緊急柴油發電機燃油槽內襯與塗裝

Ø  ECCS水槽塗裝

1.核能安全有關的防護塗裝之品質保證

安全有關塗裝作業為品保18條內「特殊製程」作業,要由合格人員按照已核准之程序書來施工,也要QA/QC管制等等,以保證品質。

塗裝方案與品保18條之引用對照表

項次

品保法規

塗裝方案之執行

I

組織

由核能塗裝專家統一負責塗裝方案

II

品保方案

本文敘述典型塗裝方案要件

III

設計管制

業主應選定適當塗裝

IV

採購文件管制

塗裝安全分類與建立塗裝規範時應考慮事項

V

說明書、程序書及圖面

通常建立塗裝規範、選擇、接收、管制、表面預處理、實際施作、及塗裝評估等程序書

VI

文件管制

建立塗裝作業有關的紀錄以符合規範要求

VII

採購、材料、設備與服務之管制

向合格品保廠商或一般商業等級廠商採購,由持照者管制

VIII

材料、零件、組件之標識

貯存、發料及電廠SSC之使用均要根據採購規範、訂單等加以追蹤

IX

特殊製程管制

混合、表面處理、實際作業、乾燥等為標準之特殊製程

X

檢查

材料驗收、表面預處理及實際施作檢驗、塗裝評估

XI

試驗管制

依據設計基準事故(DBA)執行試驗管制與產品批次驗收測試試驗管制

XII

量測及測試設備管制

塗裝量測設備應依其功能特性校驗

XIII

運輸與貯存

塗裝系統採購與材料管理

XIV

檢查、測試與運轉狀況

不適用

XV

不符合材料、零件、組件

應標識及管制「不符合」塗裝

XVI

改正行動

識別不符合塗裝後應採取改正措施

XVII

品保紀錄

應記錄塗裝相關程序書執行結果,並保存以符合特定要求

XVIII

稽查

品保人員應稽查內部塗裝方案,及外部製造廠商與服務合約,核管單位亦可稽查塗裝作業

2.定義說明

可接受的塗裝與內襯系統:符合電廠執照要求,施工完成經由適當作業與維護,在正常及事故狀況下不會脫落。

3.適用範圍

因為塗裝可能損壞而影響安全有關SSCs達成其安全功能,所以安全有關的塗裝必須評估。

評估深度與範圍視各廠執照承諾而定。新近電廠會承諾執行DBA檢測以符合ANSIN 101.2,有些舊電廠則不承諾DBA塗裝檢測而改用其他方法檢測一次圍阻體塗裝。

執照更新案例中,部分電廠選擇變更QA承諾事項,將安全有關塗裝法規ANSI N45.2.6改為ASME NQA-1。典型的檢測標準一般對一次圍阻體外的塗裝並無詳細規定,然而業主有責任使其符合品保要求。例如:ESW海水管路內襯須評估等級、分析、測試、或建立績效歷史紀錄等等。

註:各廠安全有關塗裝分級不同,例如有些案例之LEVEL III塗裝為非安全相關(因其執照基準定義如此),在建立或修訂塗裝方案時,應清楚定義、引用,並妥適修訂。

4.塗裝考慮因素:

環境狀態(Service Conditions)(溫度、溼度、流體種類等等)、放射性強度、流體狀況(以塗層作為內襯時)、塗層黏附特性、可燃性與生煙性、熱傳導性、化學反應、抗蝕性、施工難易、表面預處理、以及表面預處理及施作時環境要求;評估塗裝適當性應考慮正常、暫態、以及事故狀態下各種電廠營運情況等。

貳、關鍵觀念及定義

1.安全有關塗裝作業有關定義

早期ANSI未述及圍阻體以外的塗裝觀念,故宜對所有可能涉及安全位置的塗裝加以定義。

2.安全有關塗裝系統

使用於反應器圍阻體內外的塗裝系統,其脫落物質(detachment)可能影響安全有關SSCs之安全功能者。只要分類為安全有關之塗裝即應符合品保法規,不論其在圍阻體之內或外;意即應以其脫落(失效)是否影響安全有關功能,而不可單以其位置來分類(安全或非安全有關)。

3.DBA─合格塗裝系統

使用於反應器圍阻體內,可證明已通過實驗室測試,包括照射與模擬設計基準事故測試,而有合格品質文件證明符合DBA檢驗的塗裝系統即為「DBA─合格塗裝系統」。大部分案例是以LOCA來檢驗DBA合格塗裝系統。

4.合格塗裝或內襯系統

安全有關塗裝或內襯系統符合執照要求之審查,並合理保證在適當的使用維護下,在正常或事故狀態不會脫落。

重點:所有安全有關塗裝或內襯均要可接受(合格),但只有執照承諾的DBA合格塗裝系統才能使用於圍阻體內部。

合格塗裝或內襯系統應符合品保要求,即要有品保文件。

5.不符合塗裝系統

無充分證據證明能符合其預期使用之接受標準之安全有關塗裝或內襯,即為不符合塗裝系統。有些品保文件不完整或遺失的不符合情況,可以依照本文Section 9進行補救重建文件缺失,或升級(upgrade)。

參、安全有關塗裝方案

1.方案歸屬

塗裝方案之歸屬應定義清楚,且賦予一個單一組織,一般為工程單位負責。但其他如維護、採購、運轉等部門亦有責任參與。

應由「核能塗裝專家」建立塗裝方案,在報告中簽署,負責安全有關塗裝作業及有關業務。

塗裝方案應說明與維護法規(MR)(10 CFR 50.65)方案間的關係。

2.塗裝方案範圍

應關照所有符合安全有關塗裝定義之塗裝。

3.設計基準考量與執照承諾

參考依據資料來源:FSAR、DBA模擬測試結果、績效測試結果、RGs、T.S.、材料合格證明文件、執照更新承諾、考慮INSIDE/OUTSIDE圍阻體、NON-IMMERSION/ IMMERSION塗層。

3.1一次圍阻體─非沉浸塗裝

BWR抑壓池汽相部分為非浸水狀態,PWR則整個一次圍阻體,除某些DBA如LOCA狀態,均為非浸水狀態。非浸水塗裝除BWR汽相部份,一般均處於正常運轉狀況的溫暖、乾燥環境,除接近反應器表面部分外,均為中度放射線區。

應考慮事項:

Ø  使用替代維護塗裝材料及較細表面預處理替代方案時要記錄,並確認符合原設計要求。許多施工期DBA檢驗合格的材料已無法取得。

Ø  部分DBA合格材料經驗證符合或超過原始設計要求標準,此類材料應屬設計變更,在驗收時應要求檢驗,並要有品保文件,以符合10 CFR 50.59之要求。

Ø  塗裝厚度與系統架構(System Configuration)應經DBA檢驗合格,底、中、表層均須符合DBA檢測合格。

Ø  熱傳導、化學/金相交互作用、氫之產生(hydrogen generation)等項目應考慮,可能的話應分析熱傳導。

Ø  塗料種類與厚度在updated FSAR事故分析結果接受範圍內。

Ø  化學/金相交互作用凝膠狀產物對ECCS功能可能產生不良影響。

Ø  氫化作用:曝露於強酸/鹼環境可能產生氫氣。

3.2一次圍阻體內部-沉浸塗裝

只有抑壓池為此類塗裝,長期保持為高純度除礦水所淹浸,主要設計考量為冷壁效應(cold wall effect),塗料膜層間溫差影響水汽變態沸騰,Mark I torus金屬容器最為顯著。SRV釋出蒸汽又被冷凝,故以汽相塗裝(Vapor-phase coating)保護其高濕度環境,且其施作及養護過程均很重要。抑壓池浸水塗裝之設計審查應考量設計變更/構型改變對塗層熱傳之影響,以及使用「現代修護塗裝技術」與「運用於水下之簡化式表面處理」等情況之匹配問題。

3.3圍阻體外部─非沉浸塗裝

此類型案例極少。有少數案例在鋼鐵或混凝土表面施作,引起空浮物質進入安全有關系統而阻礙安全功能的動作。緊急柴油機空氣進口為典型圍阻體外部─非沉浸塗裝案例。

3.4圍阻體外部─沉浸塗裝

Ø  安全有關組件冷却水系統

Ø  反應器級水(Reactor-Grade Water)之貯存槽

Ø  緊急燃油系統

3.5安全有關組件冷 水系統

以內襯隔離金屬與流體達到防蝕目的,應訂定接受標準。多用epoxy作底、中、表層,有些案例使用漿狀物做為中間填充以便修復或加厚之用。其他有:

Ø  PVC或硫化橡膠

Ø  水泥內襯

Ø  聚乙烯類之熱塗層

Ø  強化內襯

3.6反應器級水(Reactor-Grade Water)之貯存槽

一般為ECCS之貯水槽

3.7緊急燃油系統

要能確保燃油貯存槽內部可抵抗化學侵蝕。

3.8沉浸塗裝表面修復

3.9非結構性修復

一般使用特殊塗料,均為高硬度、高黏度之材料,進行修復。

3.10結構性修復

涉及組件結構完整性之修復,應依各廠特定設計管制流程執行之。核能塗裝專家應確認依ASME法規修復者不可使用聚合物。

4.安全有關塗裝方案資料

核能塗裝專家應考慮建立塗裝方案文件目錄,大致與本報告各章節對應。

Ø  Sec.4:塗裝系統檢證後選擇

Ø  Sec.5:採購與材料管理

Ø  Sec.6:表面預處理與塗裝施作

Ø  Sec.7:表面預處理與塗裝檢查

Ø  Sec.8:狀況評估

Ø  Sec.9:不符合(塗裝)管理

Ø  Sec.10:人員考訓

5.風險管理導向之塗裝工作計畫

此計畫程序使公共風險分析更為完整,此類風險與等待修復的塗裝有關,可用來決定待修作業之優先順序。

肆、塗裝系統檢驗與選擇

1.圍阻體內部─非沉浸塗裝 

此類安全有關塗裝設計主要在DBA狀況下,曝露在放射線、溫度、壓力等暫態下不會剝落。經LOCA之類測試後還要延伸評估特殊重大剝落狀況。

1.1 DBA測試現有標準

ANSI N101.2及ASTM D3911,部分電廠引用ASTM D3911這些標準提供之溫度/壓力暫態。可用DBA暫態保守封套涵蓋大部分環境條件。

1.2定義DBA檢驗準則

可接受的DBA檢驗測試,必須符合執照基準,考慮事項如:測試裝備、測試單(coupon)、測試參數、測試報告詮釋。

1.2.1測試設備

測試設備之可用性影響時程,製造商可委由專門機構進行DBA測試。DBA測試單位如無合格之品保方案,可由電廠應另行建立含有其他品質管制方案之品保方案,供其執行遵循。DBA測試單位不一定有照射試驗之能力,應注意此為計劃時程時之重要因素。

1.2.2測試單(Test Coupon)

ASTM D5319備有測試單範本。薄膜厚度為測試單主要關鍵參數,因其影響熱傳進而關連到圍組體設計基準。維護塗裝之取樣應包括模擬既有老化塗層、表面處理狀況及大範圍之膜厚等。測試條件要儘量貼近現場狀況,包括取樣塗裝施作,因為製造廠商公布資料可能與電廠實際使用現場狀況大不相同。

1.2.3測試參數

Ø  DBA模擬測試。

Ø  DBA持續時間(duration)是主要因素,因其決定塗層會不會剝落而阻塞ECCS濾網或SUMP。

Ø  溫度/壓力暫態:應注意設計基準常變更,故DBA測試條件要配合更新。

Ø  輻射:
ASTM D3911大半測試要依ASTM D4082之要求,以總劑量1000 megarads (MR)、強度1 MR/hr來照射,此為採取PWR、BWR乾井與抑壓池保守之劑量,但可能不適用於MARK II抑壓池汽相環境。各廠可依其個別特定狀況訂定EEQ(environmental equipment qualification)照射標準。

1.2.4測試報告詮釋

塗料製造廠商負責編輯測試報告,作為核電廠使用於安全設備塗裝系統/材料之判斷依據。

塗料測試報告尚無標準格式,典型大綱如下:

Ø  目錄

Ø  Sec.1:

─簡介:引用法規文件,測試設備位置等。

─試樣準備:基底種類(鋼鐵、混凝土)、表面處理及性質、試樣標識等。

─測試程序:說明測試程序在本測試報告之位置,也要說明在何處準備試樣。

─結果概述

Ø  Sec.2:輻射、除污、DBA測試及試樣準備資料。

Ø  Sec.3:ANSI N5.12及各種ASTM標準物理測試、試樣物理特性測試資料。

Ø  Sec.4:ANSI N5.12與ASTM D3912標準抗化學性測試及試樣抗化學性測試資料。

1.2.5 DBA鑑驗報告有關資料

ANSI N101.2內有BWR/PWR溫度/壓力對時間變化參考曲線,各廠可據以發展適用的DBA曲線。「DBA測試狀況表」內數值均在其設計基準內即可接受。

塗裝歷史測試報告包括下列資料:輻射劑量(初始與累計)、導熱報告、火災測試評估報告、除污測試、抗化學測試、物理特性測試。

接下來比對設計基準,如果參數符合,則要定義範圍。若為新塗裝即為可接受,若為既有塗層就要列入報告,且其修復系統(repair system)要以原表面、轉換區域、以及新施作系統加以檢驗。如果既有塗層僅測試將要施作之新塗層,而未檢驗次層與暫態區,則不可視為檢驗合格。

工程評估或技術判斷應納入下列考量:

Ø  表面清潔程度與清潔深度。

Ø  塗裝材料施作方法:刷、滾、傳統式噴塗、無空氣噴塗等。

Ø  塗層厚度。

Ø  塗層材料數量。

Ø  乾膜厚度(DFT)與塗層材料數之關係:例如8~18 mils之2層塗層系統檢測結果可推定驗證3或4層塗層系統。一般4層塗層系統檢測不宜作為2層塗層系統驗證,除非其累積厚度很小,可把數層塗層一起測試。

Ø  溫溼度等施作環境:如溫度70~75℃,濕度50~55%,塗料製造廠商應列出最適施作環境。

Ø  基底種類:不同基底之等級(Service Level)不能互為驗證,如鋼表面檢驗合格之塗裝系統不能假設其在銅、不銹鋼等等為可接受之驗證。

Ø  新塗層與維修:包括在既有塗層覆蓋上維修塗層之評估。

塗裝材料測試報告建議內容:

完整的測試報告至少應包含內容:引用法規標準、測試設備名稱與位置、測試報告編號與日期、測試種類、塗層細節資料、試樣號碼、底層材料、塗裝材料試驗報告、DBA檢測試驗報告等。

試驗資料評估與接受

Ø  依ANSI N101.2評估檢測

Ø  依ASTM D3911-89~3911-03評估檢測

Ø  依ASTM D3911-05~3911-08評估檢測

Ø  噴射檢測(Jet Impingement Testing):依“NRC Staff Review Guidance Regarding Generic Letter 2004-02 Closure in the Area of Coatings Evaluation”(March 2008) 評估檢測。

2.一次圍阻體內部─沉浸塗裝

核能塗裝專家應決定「DBA」與「持續浸水」兩種情況是否均列入設計基準塗裝,某些塗料製造廠商依ANSI N5.12來做篩選。

3.一次圍阻體內部─非沉浸塗裝系統維護

圍阻體塗裝維修要先建立既有塗層之檢測方案,這些資料是未來維護計畫之關鍵參考參數。交叉檢測(Cross-qualification)敘述在一層塗層加上另一特定塗層時檢測過程,這種情況應用於原塗層已無法找到塗料,或者原塗料已不能符合環境或工作人員健康要求的情況。尤其目前符合品保方案之塗料製造廠商不多,故常需以交叉檢測來確認不同塗料覆層之分析檢驗。

維修塗裝方案要概述檢測計畫來證明塗裝維修之適當性,且與既有塗層可匹配。可選用下列方法:

Ø  驗證新塗層材料為同等替代品。

Ø  取得既有塗層(檢驗)試樣,然後依新塗料使用建議來處理表面。

Ø  減少覆蓋面積並評估小面積覆蓋不影響功能。

Ø  剝除不明塗層或厚塗層,再以次層做基底來維修。

Ø  封蓋(Encapsulating)有問題塗層,但要考慮防震及材料選擇。

4.一次圍阻體外部─非沉浸塗裝

以實際觀點引用原設計基準,加上各廠特殊設計基準要求來訂定接受準則。

5.一次圍阻體外部─沉浸塗裝

5.1冷 水系統塗裝評估與選擇

事實上冷却水系統管路內襯並無定義性法規標準,故須依據原始績效歷史紀錄來選用。使用經驗很重要,也要考慮生水內襯維護之特有性質。

測試方法:

Ø  複製沉浸塗裝試驗

Ø  相關使用(Service)環境測試

Ø  物理/化學試驗

5.1.1複製沉浸塗裝測試

Atlas Cell Test:評估冷壁效應(COLD WALL),內外壁溫差造成起泡現象,方法論如下:

Ø  總有機碳評估(EPA Method 415.1)

Ø  AC阻抗/電化學阻抗光測試(AC impedance/electrochemical impedance spectroscopy (EIS))

Ø  蝕電壓

Ø  後兩者主要在檢測下層不可見腐蝕

5.1.2環境測試(Testing for Related Service Conditions)

Ø  評估塗層抗輻射效應

Ø  ASTM G8/G42陰極分解測試

Ø  ASTM D115:塗層施以高電壓,評估內襯或材料在陰極保護失效、電化腐蝕產生之後,保持依附的能力、電介質強度等。

5.1.3物理測試

Ø  反覆衝擊ASTM D2794:使用0.635”(16.129mm)衝擊(punch),測試養護膜依附力與延展性。

Ø  抗磨蝕ASTM D 0460/658:在試樣上以橡皮輪滾壓,測出重量損失,使用CS-17號滾輪壓1000次。

Ø  黏附測試ASTM D3359/D4541

Ø  拉扯黏附強度標準測試(PULL-OFF)ASTM D7234

Ø  刀刻黏附測試ASTM D6677

Ø  軸向彎曲測試(ASTM D522):決定塗層延長百分比,較薄塗層結果較佳。

5.1.4化學測試(ASTM D3912)

曝露於正常及事故下化學環境,評估不同塗層表現。

5.2測試結果評估與接受(冷 水系統)

5.2.1 Atlas Cell

單一Atlas Cell測試功效有限,要與歷史紀錄比較,故無標準值,下列可供參考:

Ø  無明顯起泡或豹紋腐蝕

Ø  底層顯微橫截面無腐蝕現象

可在曝露區(the cell exposed zone)先建立電阻、大顆粒、及黏附值作為各電廠特定驗證比較用。

5.2.2水汽傳輸(Water Vapor Transmission)(ASTM D1653)

僅有建議性標準,一般0.1 perms~0.3 perms為可接受範圍。例如:較溫暖的海水要選用perm值較低之塗料。

5.2.3輻射

依照ASTM D4082-02以一定劑量γ射線照射,除非有特殊說明,不可有V型槽、龜裂、剝落、層化脫皮及水泡現象。

5.2.4磨損ASTM D4060

使用CS-17號滾輪、施力1000克,重量損失不超過175mg/1000次。

5.3塗料評估與選擇(反應器級水槽)

下列為最重要之5項選擇因素:

Ø  電阻

Ø  內襯下層電阻、底膜破壞、蝕孔

Ø  內襯物理特性與槽環境在運轉狀況下比較

Ø  可濾合成物(與圍阻體內部沉浸塗裝一致)

Ø  重金屬含量

其他因素

Ø  氫與水散佈電阻

Ø  抗磨損

Ø  施作與養護特性

Ø  費用

5.4測試資料評估與接受(貯槽塗裝)

與§4.2類似,但DBA法規不適用。

5.5塗裝評估與選擇(緊急燃油系統)

評估目的在塗層防蝕及剝落,此類不良現象均會汚染燃油。適用性評估經由(1)使用依工業標準製造的燃油用內襯產品,(2)引用適當的測試以保證塗層能符合使用環境,且完全黏附於金屬底層。

燃油用內襯設計基準可參考軍用標準MIL-C-4556D與API RP1631;用試劑檢驗可參考ANSI N5.12與ASTM D3912以獲得確實之驗證結果。

如果在油槽生命期中,其貯油種類或規範改變時,應重新評估其間之匹配性。

5.6測試結果評估與接受(緊急燃油系統)

可依照ASTM D5402溶劑擦拭評估(solvent rub assessment)及/或以甲基乙基酮溶劑檢測(methyl-ethyl ketone);可使用ASTM D4541 TYPE III設備進行撕扯黏附測試(pull off type adhesion testing)。

伍、採購及材料管理

1.建立採購規範

安全有關塗裝規範,應符合10CFR50 App.B品保方案,遵循EPRI-1008256更換技術評估指引及EPRI報告NP-5652,或採用商業級產品指引之補充導則EPRI TR-1020260。

安全有關塗裝採購規範如下:

Ø  塗裝品名

Ø  一般名稱/塗裝形式(polyamide epoxy, epoxy phenolic等等)

Ø  製造商

Ø  廠商目前的產品號碼

Ø  塗裝品質報告

Ø  該批產品的來源追蹤

Ø  包裝、運送、貯存及管理要求

Ø  計劃應用的設計狀況

Ø  適用的法規(code)及標準

Ø  有效期限

以上資料基本上可由產品數據表或材料安全數據表取得。

塗裝更換時,技術採購規範應符合原先的設計準則或採更高標準。無法購得原先塗裝的替代方案,應執行設計變更評估以證明符合原先的設計準則或採更高標準,其文件紀錄應符合程序書規定。

2.向符合10CFR50,App.B供應商採購塗裝

這些塗裝可接受基準詳見ANSI N45.2.13,並經由供應商的績效導向稽查來證明可接受後,納入合格供應商清單內。

應注意採購文件中的品保方案以及10CFR21的缺陷報告。向具有品保方案的廠商採購亦可引用其驗證報告。

3.向商業級供應商採購塗裝

3.1商業級檢證

商業級塗裝依10CFR21及EPRI NP-5652之規定,可以有條件引用GL89-02及91-05。應依關鍵特性的鑑定及確認來改正檢定程序(依塗裝安全有關功能的應用)。EPRI NP-5652提供四種方法來確認篩選後關鍵特性符合規定並與設計一致。檢證商業級塗裝可考量的關鍵特性驗證如下:

Ø  產品編號、標示

Ø  顏色或指定顏色

Ø  顏料、溶劑、樹脂的化學成分

Ø  重量與體積的混合比

Ø  總固體體積與重量

Ø  乾膜厚度(DFT)

Ø  揮發性有機化合物

Ø  混合前成分每加侖重量、每加侖混合重量

Ø  黏度

Ø  研磨精細度

Ø  乾燥時間

Ø  活化期(Pot life (註:催化樹脂系統保留足夠低粘度,用於加工之壽命))

Ø  最終養護後硬度(hardness after cure)

Ø  附著性

Ø  抗化學性

Ø  傅立葉轉換養護塗裝之紅外線掃描(Fourier transform infrared (FTIR) scan for cured coating (dry film))。

核能塗裝專家應於篩選關鍵特性時,提供數值給工程採購人員以進行採購。

3.2商業級產品檢證

若由未經核定品保方案的供應商或第三方執行塗裝驗證,驗證作業需依電力公司的品保方案來核定及檢證。檢證作業應符合10CFR21及EPRI TR102260之要求。

4.包裝、運送、處理、貯存、有效期

相關規定詳ANSI N45.2.2及EPRI TR-107101,雖然各廠商的運送包裝有差異,基本上是以多層罐、多層容器包裝,再以裝箱或條板箱來保護,且應以貨架運送。須有條款確保運送時維持廠商建議的溫度限值。

一般塗料貯存於開放架,以多層罐來保護,應符合ANSI Storage Level B之水準,加上考量製造廠商特定說明。製造廠商規定的運送及貯存溫度通常比ANSI N45.2.2更嚴謹。保存期限則規定於採購文件內。建議在採購規範規定製造日期及保存期限應該明顯標示於每個塗料貯存容器。

5.驗收

依ANSI N45.2.2檢查產品、數量、編號、及採購單內要求的廠商文件。即使從具有合格品保方案廠商購得之DBA等級塗裝,驗收時亦應比對批號、DBA的分析證明,非DBA等級(non-DBA-qualified)的其他安全有關塗裝驗收僅檢查產品代碼即可。

依EPRI NP-5652及TR-102260規定塗裝檢證的特定測試及檢查,用來查對所有或一部分依安全功能訂定的關鍵特性,以確認是否符合特定要求與製造廠家之設計條件,及是否能執行安全功能。這些適用於特定廠牌和等級之特定測試及檢查應列入採購文件。

6.文件

6.1證明文件

向具有合格品保方案或經檢證合格之廠商採購,供應商應提出採購文件中要求的「符合採購規範規定的技術及品質要求」之證明文件。

6.2品質文件

如果是由供應商驗證合格的塗裝,應檢視品質驗證合格文件。有些情況,須追蹤供應者與執行DBA品質測試者之間界面所產生的問題。這類品質驗證文件要註明產品批號。

6.3設計變更文件

合格的替代塗裝應提出設計變更文件,並由採購者檢查證明替代品符合原設計要求或比原先設計要求更好。此文件可協助業者進行設計變更程序,包括符合10CFR50.59要求。

7.採購供應商提供的產品

供應商提供的設備項目,安裝前將施以Coating Service Level I coating sys.之塗料,可能有下列四種方式:

Ø  設備項目採購時不塗裝,由持照者在工場依品保方案(10 CFR 50, Appendix B)規定加以塗裝。

Ø  採購之設備項目由供應商依品保方案規定塗裝。若屬安全有關系統塗裝,核能塗裝專家應確保所有適用條款,包含塗裝作業適用的特定程序,皆已列入採購規範。

Ø  採購之設備項目由廠商以商業級的塗裝系統加以處理,其後移除商業級塗裝,由持照者在工場依品保方案規定塗裝。業者塗裝作業應依特定程序執行。

Ø  持照者指派人員至廠家依品保方案執行塗裝作業。採用的塗裝作業文件應將特定程序納入。

核能塗裝專家應確保所有參與者完全了解採購規範及安全有關塗裝規定。注意有些項目須在塗裝工廠進行以避免破壞電廠內現場附近其他設備。核能塗裝專家應依下列來判斷不合格塗裝的設備可否裝置在圍阻體內。

Ø  ECCS濾網設計對不合格塗裝可用裕度。

Ø  拆解、表面準備作業、再塗裝、及再組裝可能影響到的設備。

Ø  是否須全面塗層(不能有腐蝕現象或化學暴露)。

-待續-

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