核電工程二回路管道施工的關鍵施工技術

張笳偉 李遵柱

中核工程咨詢有限公司 北京 1 0 0 0 7 1

核電的二回路主要系統為VVP及ARE系統管道，由位于反應堆安全殼廠房內及安全殼外的超級管道組成，其中主給水及主蒸汽管道的材質為P280GH，RCCM-2級，QA1級，VVP及ARE系統管道均需要進行防腐保溫。

1 施工邏輯及其影響因素的處理

1.1 防甩擊預埋件的安裝

主要是主蒸汽橫向限制件及主給水橫向限制件的施工。該構件的施工，要注重混凝土澆灌施工及螺栓安裝施工，混凝土澆灌前應將套筒與側向支撐的底板焊接在一起，安裝好錨固螺栓后澆筑混凝土，在混凝土凝固后應預緊錨固螺栓，注重螺栓的預緊次序；用液壓螺栓位伸器拉緊螺栓，保持錨固螺栓的殘余預緊力為170×104N（錨固螺栓的預緊分3個步驟：預緊至要求值的50%；預緊至要求值的110%；旋緊螺母，在48h和1個月后檢查殘余載荷并適時調整）[1]。

1.2 吊車的安裝。安裝工藝流程

主要控制點按以下幾個方面進行：①設備的基礎復測及放線。依據相關技術規定及施工圖的要求，檢查吊車的基礎坐標位置、標高、表面平整度；根據施工圖復測土建的設備基礎標高，中心軸線位置是否符合要求，以便與設備的施工圖標高相比較，做到基礎誤差歸零；采用不同規格的墊板來保證設備與基礎接觸平穩，滿足小吊車的安裝基準線與設備安裝施工圖相吻合，控制好±2mm；按測量結果正確放線。②軌道梁及軌道安裝。控制好軌道梁跨度偏差；按ΔS=±[3+0.25（S-10）]mm的計算并控制，最大不得超過±15mm；③吊車試轉前主要檢查控制點。電動系統、安全聯鎖裝置、制動器、控制器、照明和信號系統的安裝要符合要求，且動作靈敏準確可靠，速度不能忽大忽小，控制不靈；鋼絲繩端部的固定應正確可靠，且在吊鉤、取物裝置、滑輪組和卷筒上的纏繞應正確可靠；各潤滑點及減速器所施加的潤滑油的性能、規格和數量應符合設計文件的規定，且油的化學性能成分檢測合格；手動盤車的各機構應手動盤車，使轉動系統中最后一根軸旋轉一周以上，不應有卡滯現象。

2 二回路管道的焊接工藝分析

2.1 焊接方法的采用

目前我國核電站建設在安裝過程中，工藝選用都比較的保守，主要是為了保證核電安裝的質量，對于新工藝的選用都要在實驗室通過大量實驗證明其可靠性，并且需得到業主單位的同意方可采用。為此，二回路管道選用的是工藝成熟的氬弧焊和焊條電弧焊工藝來施焊[2]。

2.2 焊接坡口的選擇

在為了保證質量的同時，節省焊材，選用U形坡口，坡口尺寸如如下：

2.3 焊接順序

為了防止焊縫收縮變形，接頭應力集中。對接管道組對采用同材質點固棒在坡口內均勻點固，焊接采用雙人對稱焊焊接，應從兩側均勻、交替施焊且兩名焊工技能水平應相當，且每道起搭接接頭應錯開。

2.4 熱處理工藝

管道熱處理采用電阻加熱局部熱處理的方式，熱處理設備需能自動控制和調節溫度。①熱處理參數。預熱溫度選定為125℃-200℃之間，預熱保溫時間≥30分鐘；后熱溫度選定為大于預熱溫度的300℃，保溫時間≥1小時；焊后熱處理溫度選定為610℃±5℃，保溫時間按母材厚度計算，每毫米厚度2分鐘，最少30分鐘，最長120分鐘。焊后熱處理另外一個重要的參數是加熱速度和冷卻速度。為了防止變形和有害應力的產生，任何情況下，在350℃以上時形狀簡單的部件焊接后熱處理的加熱速度和冷卻速度都不超過規定值。在RCC-M中，對于最大厚度不超過25mm的部件，加熱速度和冷卻速度為220℃/h；對于厚度大于25mm的部件，取220℃/h除以部件最大值厚度與25mm的倍數值與55℃/h中的較大者。加熱速度和冷卻速度計算如下：

熱處理參數在加熱前應按不周工序步驟要求進行事先設定，并需經質檢人員共同確定。加熱電阻絲在離坡口邊緣至少20mm處繞管道一周布置，上用30mm厚的無機保溫棉包裹，并鐵絲綁扎固定。電阻絲離坡口邊緣距離不應過大，加熱時熱電偶上下均勻布置。②注意事項。預熱至規定溫度后保溫半小時，方可開始焊接。焊后熱處理不能立即進行時需進行后熱。因某種原因而導致焊接中途停止，預熱、后熱應按原要求重新進行。焊后熱處理加熱溫度在300℃以下時，升溫速度不要求。焊后熱處理降溫至≤300℃停止通電，自然冷卻；降溫至≤100℃拆除加熱裝置。所有預熱、后熱及焊后熱處理保留曲線記錄。熱電偶測溫端緊貼焊縫并避免與加熱帶接觸。保溫棉至少應將加熱帶全部覆蓋[3]。

3 質保管理

3.1 程序的執行

在核電二回路的施工過程中，其關鍵的管理技術也應關注對于程序的執行，質保部門應針對關鍵施工節點對施工過程進行監督和監查，制定專項監督/查計劃，按計劃實施，以及時發現問題及時要求糾正。

3.2 NCR的管理

在NCR的管理方面，一定要按照其對不符合程度的處理方案進行NCR分類判定（按處理方案“照用、返工、修理、報廢和退貨”5種形式進行確定），具體應用某種處理方案須視具體的問題進行具體對待，以保證其處理的及時有效。在建安過程中開啟不符合項均是由責任主體單位開啟，監理公司、建設單位及總包等管理單位對于現場監督檢查時發現的質量問題，可按照相應的程序發布不符合項通知，要求施工單位按具體物項的分級開啟相應的不符合項進行處理；施工單位對于本單位發現的不符合項，可按照相應程序自行開啟NCR進行處理，所有的NCR均要進行關閉前的驗證。對于在二回路施工過程中，須做好對于NCR的管理，首先要審查好NCR的名稱，然后要正確分析NCR的產生原因，從根本原因上仔細分析清楚，以便能更好的制定處理方案，并接受核安全局的檢查。

本文對于核電二回路關鍵施工技術的分析與介紹，可促進核電建設人員對于二回路管道的安裝特點的熟悉，以便優化施工，持續改進，從而促進核電建造技術更加趨于完善。