核電站二回路主蒸汽及相關系統爆破吹掃優化

張宜順 雷曉東

摘 ? 要：主蒸汽系統是核電站二回路重要的工藝系統，將蒸汽發生器二次側產生的飽和蒸汽輸送到汽輪發電機組，在這里的蒸汽熱能轉換成機械能，并進而轉換成電能。主蒸汽系統為高溫高壓系統，因其管徑壁厚大及重要性等特點，一直是二回路安裝的關鍵。本文重點通過對某核電工程1號和2號機組二回路爆破吹掃經驗進行歸納總結，對影響工程工期的關鍵因素進行了充分分析研究，提出相應的優化措施。優化后的方案既節約了成本，又縮短了工期，可為后續在建工程提供一定的參照。

關鍵詞：二回路 ?主蒸汽爆破 ?吹掃優化

中圖分類號：TM623 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）04（c）-0176-02

1 ?主蒸汽及輔助系統簡介

主蒸汽系統的功能是在電廠正常運行時，將在蒸汽發生器二次側產生的飽和蒸汽輸送到汽輪發電機組，在這里將蒸汽的熱能轉換成機械能，并進而轉換成電能，同時還向蒸汽輔助用戶提供蒸汽。汽輪機旁路蒸汽系統是將蒸汽發生器產生的主蒸汽直接排放至凝汽器。

2 ?爆破吹掃簡介

當二回路主蒸汽系統及輔助系統管道安裝完成后，以蒸汽發生器、整個二回路主蒸汽正式及臨時管道為容器，充滿壓縮空氣，并使壓力達到0.6MPa，爆破閥瞬間打開時，產生的巨大沖擊力將施工安裝過程中殘留在管道和附于其內壁的泥沙雜物、油脂、焊渣和銹蝕物等危害物吹出系統，最后通過水壓試驗檢驗焊縫嚴密性是否合格，使系統達到安全運行的要求，為系統調試創造條件。

3 ?二回路爆破吹掃方案優化

3.1 二回路爆破吹掃臨時管設置優化

3.1.1 某核電工程1號機組、2號機組爆破吹掃臨時管布置簡介

1號機組常規島側設置有3路各自獨立的臨時管及安裝對應的爆破閥3只，具體如下：

（1）4路主汽（VVP）系統管道，用臨時管串聯后接到0m 1MX東側，安裝1臺DN700爆破閥和1只靶板。

（2）2路主汽旁路管道及與之連接的GCT管道，用臨時管串聯后接到0m 1MX東側，安裝1臺DN700爆破閥和1只靶板。

（3）兩路汽水分離再熱系統（GSS）管道，用臨時管串聯后接到8.5m 1MX東側，安裝1臺DN300爆破閥和1只靶板。

2號機組常規島側設置有1路母管臨時管，其他系統臨時管道串聯到母管上，母管末端安裝1臺DN700爆破閥（圖1）。通過切換與臨時母管連接支管上的系統閥門，完成對應管道的吹掃，以支管和母管上的靶板驗證是否合格。具體布置如下：

（1）4路主汽（VVP）系統管道，用臨時管（母管）串聯后接到0m 2MX西側。

（2）2路主汽旁路管道及與之連接的GCT管道，用臨時管串聯后接到母管上，在接入母管之前設置有1只靶板。

（3）兩路汽水分離再熱系統（GSS）管道，用臨時管串聯后接到母管上，在接入母管之前設置有1只靶板。

3.1.2 對比分析

（1）費用成本分析。

通過對某核電工程1、2#機組爆破吹掃臨時管布置方式進行比較，我們可以看出1號和2號機組爆破吹掃最大的不同在于使用爆破閥的數量上。根據爆破閥工藝要求及已建核電項目的經驗，每個閥門可供約5個機組爆破吹掃使用，并且每次爆破吹掃完需進行檢修。參照前期爆破閥檢修費用，1只DN700 爆破閥維修費用為85470.08元，1只DN300爆破閥維修費用為45128.22元。DN700爆破閥采購費35萬/只，DN300爆破閥采購費15萬/只。

通過對比分析可以看出，建設5個機組，采用1只爆破閥的方案，將節省成本193萬-77萬=121萬元，成本優越性極為突出。

（2）爆破吹掃次數分析。

1號機組共爆破吹掃31次，2號機組共爆破吹掃40次，我們可以看出2號機組爆破吹掃的次數較1號機組多，經認真分析分析研究，導致2號機組爆破吹掃次數多的原因為：2號機組臨時管布置時，BOP廠房均已竣工驗收，為保證BOP廠房外墻不受爆破吹掃的影響，臨時管線布置較長，臨時管選用碳鋼管道，內管清潔度較差，而支管和母管上靶板的位置則設置在管線末端。這樣便造成臨時管內的浮銹對爆破吹掃的效果產生影響。

（3）進氣時間分析。

2號機組較1號機組相比，進氣點多設一處，每次進氣時間縮短，總體爆破吹掃時間可相對優化。

（4）安全管理分析。

爆破吹掃涉及二回路系統龐大，吹掃時巨大的沖擊力具有很大的危險性。采用1臺爆破閥，安全隔離區域相對集中，安全管理更具有高效可控性。

3.1.3 優化方案

綜上所述，較為成熟的爆破吹掃臨時管布置方案為：臨時支管并入臨時母管，在母管終端設置一臺爆破閥，在臨時支管和臨時母管布置靶板時，應根據實際情況布置于臨時管上游。

3.2 W區主蒸汽隔離閥、超級管道T4及橫向限制件吊裝優化：

3.2.1 設計優化

根據設計意圖，主蒸汽隔離閥的吊裝采用L847（L817）房間的13T吊車進行提升，再各自放到吊裝孔洞中。然而實際情況是13T吊車的提升高度不夠，導致無法使用13T吊車吊W區主蒸汽隔離閥、超級管道T4及橫向限制件。

因此后續對13T吊車提升高度進行修改，以滿足安裝、檢修的使用要求。

3.2.2 土建和安裝施工工序優化

某核電工程1號和2號機組主蒸汽系統的安裝中，均因W區物項未吊裝完成，土建單位均已完成蓋板、橫梁和側面的鋼結構的施工，最后不得已對部分鋼結構拆除，進而來滿足吊裝物項的需要。

因此對于該位置處的施工，在土建設計中應明確相關的施工邏輯，達到提示作用。同時在施工管理中也應重點對該問題進行管控。

3.3 核島側與常規島側管道對口優化

3.3.1 合同優化

本核電工程不同施工單位管道對口原則為“后施工至對口位置處的一方完成該焊口的焊接”，這種合同約定的對口原則，產生的后果便是哪家施工單位先施工至對口處的評價方法及由此導致的互相牽扯問題，對施工管理造成巨大挑戰。

經過實踐經驗，將所有常規島和核島管道對口工作均為一家安裝單位施工，這樣以來設計變更，施工效率大為改善。單獨針對主汽管道而言，本工程約定兩家安裝單位各完成一個機組的對口。

3.3.2 安裝工序優化

按照新約定的對口原則，核島側和常規島側的兩家安裝單位，分別完成各自一側管道的所有焊口，最后一道焊口由約定的安裝單位對接完成，而二回路爆破吹掃節點對工期要求極為緊迫。所以在工期緊迫的前提下，經過精確的測量放線，最后一管段的兩個個焊口可以先完成點焊，再由兩家單位同時完成各自焊口的焊接，這樣以來工期可以相應提前。

3.4 主蒸汽隔離閥單體調試優化

主蒸汽隔離閥的單體調試應在二回路爆破吹掃前完成，并應在正式爆破吹掃時處于打開狀態。

為了保證主蒸汽隔離閥的單體調試能按照進度完成，在配合廠家進行調試前，應重點對相應先決條件進行充分準備，這包括：沖氮完成、油泵加油工作、調試所需要的電源及壓縮空氣氣源可用、及時完成調試前腳手架的搭設工作、建立清潔區。只有上述先決條件準備完成后，單體調試工作才能高效有序完成。

4 ?結語

綜上所述，通過對某核電工程1號和2號機組二回路爆破吹掃的經驗充分的研究總結，并參照平行在建項目，我們可以在臨時管布置、W區物項吊裝及主蒸汽隔離閥單體調試方面采取相應的優化措施，進而可以節約成本，加快施工效率及進度。

參考文獻

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