秦山核電二期擴建工程板材、型材使用狀況分析

左徳磊

（北京四達貝克斯工程監理有限公司，河北 石家莊050021）

0 緒論

秦山核電二期擴建工程根據二期翻版加改進的原則，設備國產化率目標提高到70%以上，工程中涉及的板材、型材基本采用國內標準采購。本文通過對擴建工程中板材、型材的采購標準及代用的介紹，來了解后續核電建設中可能需要改進的地方以及核電材料國產化、標準化的意義。

1 秦山二期擴建工程中所用的板材、型材的種類、標準

1.1 種類及標準

在擴建工程中，設計用碳鋼板材的牌號主要為GB713中的20g和GB700中的Q235C，不銹鋼板材的牌號主要為GB4237中的00Cr19Ni10。型材全部為碳鋼，其中角鋼、槽鋼牌號主要為GB700中的Q235C。H型鋼主要采用EN 10025中的S235J0。

1.2 尺寸規格

槽鋼和角鋼尺寸規格分別滿足GB/T707、GB9787和GB9788。H型鋼主要采用NF A45-201中的規格，從國外進口。H型鋼主要為三種規格，分別為HEB100、HEB140和HEB200，尺寸公差見標準EN 10034。

2 秦山二期擴建工程中板材、型材的采購過程中存在的問題

2.1 材料采購中存在的問題

2.1.1 Q235C的型鋼難以采購

擴建工程中設計圖紙中槽鋼和型鋼均采用Q235C，其中槽鋼規格主要為[8、[10、[12.6、[16等，角鋼規格主要為∠50×5，∠63×10、∠80×10等，經過市場調研發現，市場上沒有壁厚小于6mm的Q235C板材和型材。

2.1.2 部分板材和型鋼規格難以采購

部分支架選用了[12.6槽鋼，但該規格的槽鋼目前在國內各大鋼廠已不再生產，無法采購。另市場所供板材通常為偶數板厚，規格為3mm、5mm、7mm厚等Q235C板材和15mm厚的20g板材難以采購。

2.1.3 Q235C的HEB型鋼無法采購

技術文件H型鋼采用GB11263熱軋型鋼，但在GB11263中沒有型號為HEB100、HEB140、HEB200的號型。

2.2 材料采購存在問題的解決

通過秦山二期1#、2#機組的建設經驗，在組織施工、監理、業主和設計多次討論后，最后達成一致意見，主要通過設計變更和澄清對部分材料進行代用。

2.2.1針對Q235C的型鋼難以采購的問題

根據GB/T700-2006的規定，厚度小于6mm的板材、型材制備不了沖擊試驗的標準試樣，無法完成沖擊試驗。在不進行沖擊試驗的情況下，材質為Q235A/Q235B的力學性能和Q235C是相同的。厚度大于6mm的板材和型材，材質為Q235B和Q235C只是在沖擊試驗的溫度上有細微區別，設計同意通過設計變更的方式采用Q235A/Q235B代用Q235C，但要求對其按照Q235C要求進行補做0℃沖擊試驗，復驗合格后允許代用。

2.2.2 針對部分板材和型鋼規格難以采購問題

標準支吊架供應商提出：在考慮原設計手冊選型載荷不變的前提下，建議采用[14a槽鋼替代[12.6槽鋼，其性能參數對比可以發現：[14a槽鋼的承載能力無論在X-X方向還是Y-Y方向，因其結構尺寸均大于[12.6槽鋼，故其承載能力是滿足[12.6槽鋼的要求的。

6mm厚以下的板材主要用于調整間隙，對于奇數厚的板材建議采用相近厚度的板材代用，如用4mm代3mm、6mm代5mm等，變更后不影響后續的安裝工作。

2.2.3 針對Q235C的HEB型鋼無法采購的問題

按照RCCM M1134中的規定，支撐件材料應參照標準EN 10025，經設計確認，采用尺寸標準執行NF A 45-201，材料標準執行EN 10025中的牌號S235J0。由于國內不生產，施工單位均通過進口采購。3#機組安裝單位采購H型鋼均按設計牌號S235J0執行，4#機組安裝單位采購S235J0的HEB100和HEB140型鋼時較困難，通過對S235J0與S355J2性能及化學成分比較，見表1和表2，經設計變更同意，采用S355J2代用S235J0。

表1結構鋼S235J0與S355J2的化學成分

表2結構鋼S235J0與S355J2的機械性能

2.3 板材型材的進場復驗

針對板材和型材的驗收技術條件中某些復驗項目不明確的問題，在制造之前，業主、設計、監理及施工方對相關條款進行討論，在后續過程中設計也對未澄清的部分條款陸續給予明確答復。

2.3.1 針對層狀撕裂復驗的疑問

技術條件第4.7條，要求對板厚大于15mm的鋼板，進行層狀撕裂復驗，其厚度方向的質量必須達到Z35。經查閱相關標準，GB5313中提到關于厚度方向性能，但技術文件未引用相關標準。

根據標準支吊架生產廠家澄清，在原TYHL01-1998《核級標準支吊架手冊》設計時，已按GB/T16702-1996 H2300補充規定的要求對所涉標準零部件，在接頭形式和受力狀態上已考慮了層狀撕裂的危害性，并采用相應措施避免了這種危險，設計同意涉及到的原材料不進行層狀撕裂復驗。

2.3.2 針對沖擊試驗厚度要求的疑問

技術文件第4.3.3.1條，要求對每一塊板材應進行一組試驗。而RCC-M相關規范中，對于核級設備用鋼板的沖擊試驗要求按批進行驗。后經設計研究，同意按照RCC-M批的定義進行沖擊試驗。

2.3.3 針對高溫拉伸試驗要求的疑問

技術文件第4.2.3.2條，要求碳鋼和不銹鋼分別在300℃、350℃驗證0.2%的屈服強度。但國內相關規范中對300℃或350℃的0.2%屈服強度未給出具體判定值。標準支吊架生產廠家提出，按照GB/T17116中規定，對于通常高溫管道，用于支吊架零部件的工作溫度取值應按管道外表面測出的溫度，按溫降22℃/cm計算所得，支吊架工作溫度遠遠小于管內的流體溫度。另建議僅對與設計溫度＞100℃的管道直接接觸或靠近的管部支吊架零部件進行高溫拉伸試驗。經多次澄清，設計同意廠家意見。

通過對設計回復意見進行了材料統計，施工方再次提出要求設計明確高溫拉伸試驗的驗收標準。經設計研究同意，除了20g仍按照按GB/T713進行高溫拉伸試驗外，其它材料均不做高溫拉伸試驗。

3 關于核電建設材料國產化、標準化的重要意義

中國核電建設從20世紀80年代開始起步，經過30多年的發展，而未來幾十年，對于能源的需求促使中國以及其他國家在核電領域進行大量的投入，只有對外國技術的消化和吸收，加上過去幾十年的核電建設經驗總結，必將走出一條自己的道路，進而走出國門，核電設備國產化是中國核電發展的必由之路,而核電設備材料的國產化最為關鍵，所以核電建設材料的國產化和標準化工作需要眾多的核電參與者盡快完成，雖然困難重重，但前途光明。