核電站二級管道安裝技術探究

龍星

摘 要：二級管道是核電站常規島的重要組成部分。文章結合實例，對核電站二級（主蒸汽）管道的安裝施工進行了探討，簡要介紹了安裝前的準備工作，重點闡述了管道的安裝方案。

關鍵詞：核電站；常規島；二級管道；安裝方案；控制點；工藝

引言

從上個世紀50年代起，核電站的發展已經經歷了60余年，目前已經發展到第三代技術。隨著世紀能源和環保壓力的不斷加深，作為高效清潔的新型能源，核電受到世界各國的普遍高度重視。在我國，發展核電是國家的長期重大戰略選擇。根據我國《能源發展“十二·五”規劃》的要求，到2015年底，我國運行核電裝機容量將達到4000萬千瓦。今后相當長的一段時期內，我國核電產業將處于大規模的投資建設階段。從工作分工上說，核電站大體上分為核島和常規島兩個部分。其中，常規島負責利用核島產生的蒸汽發電。作為常規島中的重要組成部分，核電站二級（主蒸汽）管道的建設具有安裝工藝復雜、施工難度大、過程控制嚴格、質量要求高的特點。加大核電站二級管道的安裝技術研究力度，對于提高安裝水平，保障核電站正常安全運行具有重要意義。文章結合某核電站二級管道安裝工程實例，對相關問題進行了詳細討論。

1 工程概況

該蒸汽管道工程起點為核島三臺蒸汽發生器，終止于常規島內的主蒸汽聯箱。施工內容具體包括主蒸汽聯箱、核島至主蒸汽聯箱的三路主蒸汽管線、主蒸汽聯箱到汽輪機豐汽門四路蒸汽管線、從主蒸汽聯箱兩端到凝汽器東西兩側旁路管線、西側旁路到除氧器的三路管線、從除氧器加熱管線到蒸汽轉換器的管線、從西側面旁路到東側旁路的平衡報警管線和小管徑管道。其中，主蒸汽管道采用WB36 CNI鋼管制造，設計溫度為316℃，設計壓力為8.5兆帕，壓力試驗需在12.75兆帕下進行。

2 安裝前的準備工作

（1）在安裝施工前，要詳細審閱設計圖紙、線路布局圖等技術文件。根據安裝要求準備好施工設備、施工材料，防止因為材料或設備工具的原因影響施工，并做好相關交接工作。（2）與此同時，做好汽機彈簧基礎最終釋放和調整工作。（3）由建設方和施工方共同完成常規島與核島的管道水壓試驗工作；（4）做好管道預制加工處理，并在安裝前完成交接。（5）做好主蒸汽接口的相關處理工作。這些接口包括：核島、主汽門、凝結器旁路、除氧器、蒸汽轉換器、GSS系統等接口。（6）基于核電站的特殊性和對于安裝的高度要求，在施工開始前，必須做好施工人員的專項業務培訓工作，確保施工人員充分掌握施工工藝流程，明確施工難點和重點。

3 安裝方案

主蒸汽管道安裝過程由六個部分組成，即蒸汽聯箱安裝、管道安裝、支吊架安裝、吊架冷態調整、冷拉口安裝和水壓試驗。

3.1 蒸汽聯箱安裝。本道工序是整個安裝過程的關鍵。能否做好聯箱的精確定位對于整個主蒸汽系統的安裝誤差有著直接影響。在開始聯箱安裝前要做好如下工作：（1）對土建部分預埋板、生根鋼結構組裝尺寸與焊接方式進行認真細致的檢查，確保各項指標符合設計要求；（2）檢查聯箱支吊架，確保支吊架的材質、規格、尺寸、外形和設計圖紙一致。將聯箱放置到指定位置后，立即開始安裝支架和限位器。施工時要密切關注吊架根部偏裝方向及尺寸，確保符合設計要求，支架安裝完成后要對聯箱位置進行復查，須保證中心坐標、標高等參數準確無誤。

3.2 管道安裝。從核島到蒸汽聯箱有三道管路。每道管路在靠近蒸汽聯箱、呈垂直狀的部分上都有一個冷拉口。由于管線上設有調整段，所以在實際安裝時，要根據現場具體情況按照從核島往主蒸汽聯箱的方向順序或相反方向進行管道安裝。但不管按什么順序安裝，冷拉口都應該在所在管道最后完成的焊接口。由于蒸汽聯箱到主汽門管線需采用“平衡安裝法”進行安裝，如因現場條件導致部分安裝焊口無法實施“平衡安裝法”時，應將該兩端連接管段在自由狀態下進行現場組合預制，然后將該現場預制管段作為一個整體以“平衡安裝法”與相鄰管段進行連接。

3.3 吊支架安裝。根據用途不同，吊支架分為剛性、限位（導向）裝置、阻尼裝置和防甩支架四類。在安裝前，要認真檢查核對相關零部件的數量、規格、型號、材質，確保與設計圖紙一致。其中，剛性支吊架的安裝要有垂直方向調節設施配合進行，通過垂直方向調節設施使管道位于設定高度，并保證吊支架和管道接觸適當，既要使吊桿在管道平移時隨之擺動，又不能出現松脫現象。限位裝置是用來對管道進行約束或部分限制的專用設施，以防治管道因為受熱膨脹而在某個或某幾個方向上發生位移。因為這個原因，限制裝置一般承擔管道的重量。在進行限位裝置安裝時，要根據管道受熱位移的方向設置限位裝置的位置和方向，以保障限位裝置發揮應有作用。在安裝導向裝置時，要特別注意管道與導向部件間預留的縫隙，確保其軸線應與管道的軸線平行，并保證膨脹節或補償器兩側的管道在一條直線上；管道和對應的支吊架全部安裝完成后才能安裝阻尼裝置。先裝設減振支架的管部、連接件和減振器，然后待管道冷卻收緊后.依次連接阻尼器的連接件與尾部托架、活塞桿頭與管夾，然后在貯液容器內灌入液壓油直至達到規定液位。由于防甩支架的保溫層要在管道其它部分的保溫層完工后才能安裝，所以在安裝防甩支架時要預留下保溫空間。

3.4 冷拉口安裝。在進行冷拉口封閉前要做好如下工作：一是冷拉口所在管線的焊口要全部經過熱處理并通過相關檢驗，二是支吊架已經全部安裝完成，且冷拉口附近吊架的吊桿預留的裕量滿足調整需求。三是做好彈簧預壓縮及固定工作。四是管道坡度和冷緊值都調整到規定范圍內。五是保障冷拉裝置應與梁、柱等主要結構連接緊密。四是檢查手拉滑輪、鋼絲繩等工具，確保未超出使用年限。在進行冷拉口封閉時，要慢慢用力，同時注意管道和支吊架是否發生不正常情況。冷拉口完成對口后要對冷拉裝置進行固定，然后依次進行冷拉口焊接、熱處理、無損驗傷等工作，最終拆除臨時冷拉袈置。

3.5 支吊架調整。和之前幾個安裝工序不同，支吊架調整屬于持續性操作。它貫穿于整個管道安裝過程，主要目的是調節管道標高和調整荷載分配。在冷緊作業中，要根據實際情況逐個逐步地進行吊架吊桿的調整，務必避免因為管道局部受力過度發生變形。在進行水壓試驗前，要仔細核對各支吊架的安裝狀態和載荷分配情況，并將所有吊支架的鎖定裝置都調到閉鎖狀態，以保障試驗中系統載荷穩定，設備安全。

3.6 水壓試驗。管道全部安裝完成后，為保障管道正常投入使用后的安全性，根據相關規定，要采用注水加壓的方法對系統嚴密性和管道強度進行檢驗。水壓試驗完成后，采用通入干燥空氣的方法清除系統內的水分。然后關閉系統邊界閥門，封閉系統。

4 結束語

常規島二級管道的安裝質量對于核電站的安全正常運轉至關重要。建設單位和施工企業要高度重視二級管道的安裝工作，堅持安全第一的原則，在安裝過程中密切配合，步調一致，嚴格執行相關制度規范，切實落實各項保障措施，在此基礎上不斷深入研究，努力提高施工水平，保障施工質量。只有這樣，才能最大程度地保證核電站運行的安全性和可靠性。

參考文獻

[1]黎兵，梁業隆.嶺澳核電站常規島管道安裝技術探討[J].東北電力技術，2004，8：45-48.

[2]殷慶祥.淺談核電站管道支吊架的優化設計和施工工序的改進方法[J].科技與企業，2012，2：119-120.