石文坤

摘要：本文以寧德核電站主回路保溫施工為例，對(duì)CPR1000核電主回路保溫安裝流程、施工重點(diǎn)、難點(diǎn)及安裝技術(shù)優(yōu)化進(jìn)行了介紹，并深入剖析現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方案，為后續(xù)CPR1000核電核島主回路保溫施工提供了重要的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：主回路；蒸發(fā)器；主管道；保溫安裝

CPR1000核電機(jī)組是在“引進(jìn)、消化、吸收”法國(guó)M310成熟堆型的基礎(chǔ)上，借鑒壓水堆技術(shù)發(fā)展與法規(guī)的新要求，經(jīng)持續(xù)改進(jìn)、不斷創(chuàng)新而形成的技術(shù)成果，是中國(guó)自主品牌的百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電技術(shù)，具有安全、先進(jìn)、成熟、可靠和經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)在建和已投產(chǎn)的核電機(jī)組中，嶺澳二期、紅沿河核電、寧德核電、陽(yáng)江核電及防城港核電等均采用的此核電機(jī)型。

CPR1000核電主回路保溫主要是針對(duì)蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、主泵、主管道及波動(dòng)管的保溫。是整個(gè)核島保溫工作包EM6包的重點(diǎn)和核心部分。主回路保溫工程量約占EM6包總工程量的三分之一，保溫技術(shù)要求高且復(fù)雜。本文以CPR1000機(jī)型寧德核電站主回路保溫施工為例，對(duì)CPR1000核電主回路保溫安裝流程、施工重點(diǎn)、難點(diǎn)及安裝技術(shù)優(yōu)化進(jìn)行了介紹，并深入剖析現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方案，為后續(xù)CPR1000核電核島主回路保溫施工提供了重要的參考和借鑒。

1. 主回路保溫施工

1.1 保溫框架預(yù)制安裝

框架的預(yù)制及安裝在整個(gè)保溫過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。在主設(shè)備保溫過(guò)程中由于設(shè)備體積龐大，直接在其上敷設(shè)保溫棉易造成保溫棉的整體滑落。因此，需要在設(shè)備上安裝框架用來(lái)固定保溫棉及雙壁盒。蒸發(fā)器和穩(wěn)壓器的框架由固定部分和可調(diào)節(jié)部分組成。固定部分即在核島運(yùn)行期間不隨容器因膨脹或伸長(zhǎng)而共同移動(dòng)的部位，該部位只起到懸掛保溫棉的作用?？烧{(diào)節(jié)部分即在核島運(yùn)行過(guò)程中隨容器的膨脹或伸長(zhǎng)而隨之改變的部位，其作用是調(diào)節(jié)容器因膨脹或伸長(zhǎng)而導(dǎo)致的框架直徑或長(zhǎng)度不足，各部件間用柔性鋼板連接，可隨容器的形體改變而伸縮。其中蒸發(fā)器框架只存在環(huán)向調(diào)節(jié)，穩(wěn)壓器框架既存在環(huán)向調(diào)節(jié)也存在縱向調(diào)節(jié)。在預(yù)制過(guò)程中，須根據(jù)在役檢查焊縫嚴(yán)格定位框架上每一部件的尺寸。

框架的安裝是保溫工作中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一?？蚣苁欠袼街苯又萍s著端板的平整度、可拆卸雙壁盒的尺寸、形狀及各部分之間的搭接。施工中應(yīng)用水平儀或水管精確調(diào)整框架內(nèi)外圈在同一水平位置。這樣既保證了在役檢查焊縫處的雙壁盒的高度相同、形狀規(guī)則、搭接嚴(yán)密，也便于車(chē)間預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)安裝，提高了保溫性能。

另外在安裝過(guò)程中不可避免的要將框架某部分的漆碰掉，為保證保溫質(zhì)量和工藝要求，在安裝完框架后，要將框架補(bǔ)漆。根據(jù)工藝上的要求，幾乎所有的焊接、打磨和鉆孔工作都在車(chē)間完成，只有極少部分孔需在現(xiàn)場(chǎng)完成。因此，在鉆孔時(shí)應(yīng)做好設(shè)備的保護(hù)工作，以保證設(shè)備完好無(wú)損。

1.2 端板安裝

端板是永久及雙壁之間的接觸板，也是分隔板。因此，其位置在永久保溫結(jié)束和可拆卸保溫開(kāi)始的地方。材料為1.0mm的不銹鋼板。主要作用為托起永久保溫層，使之不會(huì)下沉，保證可拆卸保溫足夠的預(yù)留空間以及該空間的規(guī)則性。

端板要在框架安裝完成后進(jìn)行安裝。安裝端板像框架一樣要調(diào)節(jié)好水平度。要注意的是蒸發(fā)器上有許多的小支管，支管處的圓形端板一定要在安裝框架結(jié)束且在安裝保溫棉前安裝，利用框架和保溫棉將其定位，最后用外板進(jìn)行固定。

1.3 永久保溫層安裝

永久保溫即除在役檢查焊縫外的其它部分的保溫，在運(yùn)行其間不需要進(jìn)行拆裝。永久保溫占設(shè)備保溫的絕大部分空間。其保溫外殼尺寸除按保溫后的周長(zhǎng)計(jì)算外，還應(yīng)將伸縮段處的附加尺寸考慮進(jìn)去。在永久保溫過(guò)程中，在鋪設(shè)棉氈時(shí)一定要保證棉的錯(cuò)縫搭接，以提高保溫質(zhì)量。同時(shí)，在安裝外殼上的螺釘時(shí)，要做到橫平豎直，且間距相等。由于永久保溫的外殼為不銹鋼板，安裝時(shí)應(yīng)注意外板不被劃出痕跡，保證外表清潔美觀。

需注意的是，在保溫過(guò)程中兩個(gè)機(jī)組都存在永久保溫厚度削減問(wèn)題，即一號(hào)機(jī)組的一號(hào)蒸發(fā)器和二號(hào)機(jī)組的一、三號(hào)蒸發(fā)器。故在保溫中須注意：

在厚度削減處，由于空間不夠，必須更換保溫棉以確保保溫性能。因此用一 種特殊保溫棉MECROTHERM來(lái)代替。每層厚度為20mm。

蒸發(fā)器保溫厚度削減處的特殊保溫材料有三種規(guī)格，尺寸不一，數(shù)量不等。需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況合理選擇規(guī)格進(jìn)行搭配。確保結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，錯(cuò)縫搭接。

蒸發(fā)器固定框架的內(nèi)圈上有突出蒸發(fā)器表面的連接點(diǎn)，因此，在此位置的保溫材料需切割，以讓出該突出位置，確保各層材料表面平整，搭接嚴(yán)密。同時(shí)為保證保溫質(zhì)量，需精確測(cè)量其切割部位的尺寸。

特殊棉內(nèi)部屬脆性，顆粒細(xì)小，切割后由于破壞了原來(lái)的結(jié)構(gòu)，致使切割面松散，因此，需用膠結(jié)劑將割口封住。且膠結(jié)面應(yīng)背離蒸發(fā)器，避免工作高溫使膠結(jié)劑失效，材料散落。每層特殊保溫棉要用扎帶固牢，避免材料滑落。

1.4 可拆卸保溫安裝

可拆卸保溫即對(duì)設(shè)備上在役檢查焊縫處的保溫。由于在運(yùn)行期間，要對(duì)這些焊縫進(jìn)行檢查。因此，要做成雙壁可拆盒以方便操作。

在可拆卸保溫實(shí)測(cè)過(guò)程中應(yīng)盡量保證雙壁盒的尺寸統(tǒng)一，節(jié)省預(yù)制時(shí)間。同時(shí)在運(yùn)行其間，設(shè)備的工作溫度非常高，因此，在計(jì)算雙壁盒的弧長(zhǎng)尺寸時(shí)，要考慮到設(shè)備和雙壁盒因高溫膨脹所帶來(lái)的誤差。同時(shí)，雙壁盒間的縫隙不能過(guò)大，盡量減少熱損失。在實(shí)測(cè)和預(yù)制過(guò)程中，要做到搭接嚴(yán)密，方向一致。

雙壁盒的安裝是在永久保溫之后進(jìn)行。位置比較固定，約束條件比較大。安裝時(shí)應(yīng)盡量保證與永久部分搭接嚴(yán)密、過(guò)渡自然。雙壁盒間盡量密實(shí)，平整。安裝完成后，為方便拆卸后復(fù)原時(shí)準(zhǔn)確定位，要在雙壁盒及其對(duì)應(yīng)的永久保溫層上安裝標(biāo)識(shí)牌，標(biāo)識(shí)牌須在明顯的位置，且位置居中，高度統(tǒng)一。

2. 保溫安裝重、難點(diǎn)

2.1 蒸發(fā)器下封頭人孔及接管處的可拆卸保溫

在整個(gè)設(shè)備保溫過(guò)程中，要以蒸發(fā)器下封頭人孔及接管處的可拆卸保溫難度最高。蒸發(fā)器下封頭是蒸發(fā)器保溫中最重要的一部分，也是最復(fù)雜的部分。其構(gòu)造主要有：兩個(gè)人孔、與主泵相連的U形過(guò)渡段（CROSS OVER LEG）、與反應(yīng)堆連接的熱段（HOT LEG）及支持蒸發(fā)器的四個(gè)支腿。這種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了底部封頭的保溫盒形狀極不規(guī)則，并要根據(jù)周邊的障礙物做大量的削減。2.2 主泵永久性保溫預(yù)制

主泵永久性保溫因其形狀不規(guī)則而做成雙壁盒，但與其它雙壁盒略有不同，其內(nèi)部含有框架，外部盒子之間要靠1.5mm厚的25×15mm的角鋼及特殊卡扣連接，以加強(qiáng)其剛度。安裝該種特殊卡扣時(shí)的最大誤差不應(yīng)超過(guò)1.5mm。因此，在安裝角鋼時(shí)，要將周邊的所有雙壁盒按安裝位置對(duì)齊，來(lái)確定每個(gè)卡扣的精確位置。在安裝主泵永久保溫框架時(shí)，要精確定位框架。如框架的位置偏差過(guò)大，將會(huì)影響永久保溫雙壁盒的最后合攏，以及導(dǎo)致主泵支架處雙壁盒尺寸的大幅改變。在完成所有的永久保溫和雙壁可拆卸保溫之后，需在保溫層及氈套的頂部安裝一個(gè)傘形罩，以防止主泵滲漏的油污所造成的污染。

2.3 穩(wěn)壓器保溫安裝

穩(wěn)壓器頂部封頭有五根支管和一個(gè)人孔引出，位置分布比較均勻。因其形狀規(guī)則，故可按正常的方法進(jìn)行預(yù)制。在實(shí)測(cè)及預(yù)制過(guò)程中需考慮到雙壁盒安裝空間及穩(wěn)壓器運(yùn)行其間因高溫膨脹所需空間。在穩(wěn)壓器底部引出波動(dòng)管的部位同時(shí)引出許多小管，該處需用保溫氈套進(jìn)行保溫，但由于該空間狹小，無(wú)支架承托，需將氈套上安裝掛鉤，用金屬線將其逐層綁扎在設(shè)備及波動(dòng)管上。

2.4 波動(dòng)管保溫安裝

在波動(dòng)管上安裝保溫層時(shí)，為防止垂直管道上的不可拆式保溫層下滑，在不可拆式保溫層上下端部均安裝止動(dòng)環(huán)。止動(dòng)環(huán)的外徑應(yīng)比保溫層的外徑至少小30mm，距焊縫中心最小距離為2T+50mm（T為管道壁厚）。

3. 主回路保溫施工安排

CPR1000核島通風(fēng)（EM5）、保溫（EM6）施工工作均由通風(fēng)隊(duì)實(shí)施，在EM6開(kāi)始施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)EM5工作已基本面臨尾聲，良好地實(shí)現(xiàn)了工作搭接。按照正常的施工邏輯（冷熱試間隔四個(gè)月），蒸發(fā)器、主管道、主泵、波動(dòng)管、穩(wěn)壓器等主設(shè)備保溫在冷試后開(kāi)始，與此同時(shí)，輔助系統(tǒng)RCP、RIS、RRA、RCV的保溫安裝工作也在此階段進(jìn)行施工，這就導(dǎo)致了保溫工作量在較短的時(shí)間內(nèi)任務(wù)非常繁重，在一定程度上可能致使主線工作滯后。同時(shí)CPR1000核電機(jī)組批量化的建設(shè)，工期優(yōu)化使冷熱試間隔已縮短到兩到三個(gè)月，原有的施工邏輯已不可能滿(mǎn)足施工形勢(shì)。為此須提早謀劃，適時(shí)介入主回路保溫施工。4. 結(jié)束語(yǔ)

EM6保溫施工屬于CPR1000核島安裝重要組成部分，其中主回路保溫更是EM6施工核心， 其安裝階段的施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)核電廠的安全運(yùn)行具有重要的意義。本文在結(jié)合寧德核電主回路保溫施工實(shí)踐基礎(chǔ)上， 對(duì)整個(gè)主回路保溫安裝階段的施工重點(diǎn)、難點(diǎn)及安裝技術(shù)優(yōu)化進(jìn)行了詳細(xì)介紹， 為C PR l 0 0 0 堆型后續(xù)保溫安裝技術(shù)完善和安裝能力提升提供重要的參考。

5. 參考文獻(xiàn)

[1]中國(guó)原子能出版社 《中國(guó)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電自主化依托工程-嶺澳核電站二期工程建設(shè)與創(chuàng)新》

[2]深圳中廣核工程有限公司 《寧德核電廠一期工程役前檢查總則》（AB010000330DNCH01GN）

[3]中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院 《主設(shè)備及主管道保溫安裝技術(shù)條件》（ABX44750003CS3144DS）