核電站電氣（儀控）貫穿件安裝管理

摘要:本文依據田灣核電站電氣(儀控)貫穿件安裝經驗，闡述了核電站電氣貫穿件的安裝管理流程，并就安裝施工中產生的問題及處理方法進行論述和介紹。

關鍵詞: 反應堆廠房電氣(儀控)貫穿件安裝流程性能檢測問題處理

一、概述

核電站電氣(儀控)貫穿件(以下簡稱電氣貫穿件)是用于電纜穿越核電站安全殼的專用電氣設備，保證了反應堆廠房與其他廠房在正常和各種事故狀態下電氣信號的連續性和可靠性，又維持了反應堆廠房的完整性和密封性，防止放射性物質的外泄，因此電氣貫穿件對核電站的安全穩定運行擔負著重要的作用，是核電站安全運行的重要保障之一。

田灣核電站每個機組共計156個電氣貫穿件，包括:8個為反應堆主冷卻劑泵供電的中壓動力電氣貫穿件、71個低壓動力電氣貫穿件和77個控制信號電氣貫穿件，它們分散的分布在反應堆廠房+11.8M至+45.6M之間，參數下表:

二、電氣貫穿件安裝流程

電氣貫穿件是一種精密的電氣設備，并且安裝施工涉及到機械安裝、焊接、電纜端接、檢查試驗等多工種作業，因此電氣貫穿件安裝是核電站電氣安裝中一項工序復雜且工作量大的施工任務，加上田灣核電站安全殼是安全性高的雙層結構，電氣貫穿件外側接線箱施工是在空間較窄的安全殼夾層中進行的，更是增加了電氣貫穿件的安裝難度，為保證安裝工作的安全、順利開展，在完成調配經驗豐富的施工人員和性能良好的工器具、組織進行技術交底等常規施工準備工作外，還必須進行施工前先決條件檢查，并加強安裝施工的過程控制，才能保證電氣貫穿件的順利施工，避免因工序銜接問題而導致電氣貫穿件長時間處于無氮保護情況下，不利于貫穿件的保護。下面就重點介紹一下先決條件檢查活動和安裝過程控制活動。

1、對施工現場先決條件進行檢查

針對田灣核電站安全殼結構特點和電氣貫穿件施工環境要求，開展了如下先決條件檢查。

(1)在內安全殼預應力張拉期間安全殼夾層無法封頂，作業環境無法滿足防水、防塵、防落物等要求，必須聯系土建單位進行預應力張拉區外臨時封頂，為夾層電氣貫穿件安裝施工創造條件。

(2)根據土建反應堆廠房鋼結構預埋件圖紙及貫穿件清單，核對預埋套管的標高、角度等數據并作好標記，同時，還按設計文件核對預埋套管的長度、橢圓度、直徑以及防腐要求等。

(3)檢查在預埋套管正前方3.3m空間不能有管道、通風管、鋼結構、電纜托盤等設施。

(4)在夾層中需要測量預埋套管邊緣距安全殼墻面的距離，以便安裝貫穿件的壓力表，如果其距離大于24mm，壓力表無法安裝。

2、電氣貫穿件安裝的過程管理

(1)開箱檢查

貫穿件是精密的電氣設備，拆卸接線箱更換保護套管一般選擇在少塵、干燥的倉庫進行。

首先，檢查外觀是否有損傷變形，氣密罩有無缺少，尤其是壓力表桿、表盤外觀變形情況。

其次，準確記錄貫穿件壓力表的壓力并記錄當時的環境溫濕度，打開壓力表閥門緩慢釋放壓力至大氣壓，拆卸壓力表并標上其所屬貫穿件KKS碼，并保存好壓力表;同時用膠帶保護密封容器壓上進氣孔。

然后，卸下接線箱的螺栓和支撐桿固定螺栓，輕輕取下接線箱，仔細檢查端子排是否有裂痕及內部密封情況，然后用清潔的軟布將端子排或軟導線保護好。操作中必須十分謹慎，避免碰撞接線端子及導線，并保存好取下的零部件，尤其要取下內側密封容器和接線箱之間的橡膠墊圈以免在焊接時發生高溫變形。

最后，根據貫穿件內外側選擇不同的保護套管，并在保護套管上貼上對應的貫穿件KKS碼和現場預埋套管號，以方便后續安裝工作。

(2)現場安裝

按照圖紙將電氣貫穿件的密封容器順利導入預埋套管，對中找平，進行焊接。在焊接中第一焊道作目檢和著色滲透檢驗;焊完后作外觀檢查、著色滲透檢查和超聲波檢查，確保貫穿件的牢固和密封。

恢復電氣貫穿件的接線箱，首先仔細檢查貫穿件饋通導體、端子排、端子排塑料隔板在安裝過程中有無損傷，以及其內部清潔度、部件完整性、導線標識等，確認無誤后按原樣恢復接線箱及內部地線，并且各緊固螺栓力矩值應達到設計要求。即接線箱M10固定螺栓值為50N.M，底板和蓋板M5螺栓值為5N.M。

(3)電氣貫穿件充氮

充氮壓力選擇:20℃時為2.5bar(250Kpa)，根據壓力與溫度關系式PT1/ PT2 =(273+T1)/(273+T2)和充氮時的環境溫度來確定充氮的壓力值。式中PT1為T1=20℃時壓力2.5bar，PT2為T2(充氮時的環境溫度值)壓力值，即充氮壓力選擇值。

充氮方法:將密封容器上的壓力輸入孔清潔干凈，并加入適量的高真空密封油脂，然后將壓力表恢復到貫穿件。用軟氣管連接貫穿件壓力表進氣孔與氮氣瓶壓力輸出孔，逐漸打開調節閥，直到壓力表指示到給定值，隨后關閉壓力表閥門和氮氣瓶閥門。

(4)性能測試

氣密性檢查:在電氣貫穿件充氮后，連續一周定時記錄其壓力值及環境溫度值，并根據壓力與溫度曲線公式:PT1/PT2 =(273+T1)/(273+T2)計算記錄溫度下的壓力變化允許值，若壓力實際變化值超過允許值，則查找原因、進行處理。

電氣性能檢查:對100%貫穿件作導通檢驗和絕緣電阻測試，并依據設計文件對每個機組全部8個中壓和隨機6個低壓、儀控類貫穿件進行交流耐壓測試。

(5)電纜端接:端接時應主要考慮電纜的彎曲半徑(中壓電纜彎曲半徑應達到電纜直徑的20倍，其余電纜彎曲半徑不小于電纜直徑的10倍)，并進行電纜牢靠固定，避免其他作業時碰撞電纜導致拉壞電纜絕緣層，以保證貫穿件的運行安全。

三、施工中所遇問題、處理方法

1、設計問題對安裝的影響:設計時只考慮貫穿件安裝后接線箱的長度，而疏忽了貫穿件導入預埋套管時所需空間的大小，致使每個機組中有23個貫穿件預埋套管前方因墻體或管道或設備等而阻礙貫穿件的安裝，只好開鑿墻體或暫時移除障礙物等措施導入貫穿件，耽誤了安裝進度，也增加了成本。

2、供貨對安裝的影響:1#機組電氣貫穿件供貨時間推遲導致安裝工期由合理計劃的6個半月壓縮至3個月，打亂了施工單位的施工部署，給施工組織造成了極大的麻煩。為了順利完成安裝，施工單位積極調集人力、物力，將4個貫穿件同時安裝調整為同時安裝8個甚至8個以上貫穿件，且采用電氣貫穿件滾動安裝施工，即在第一批貫穿件焊接時，部分人員立即進行第二批貫穿件開箱檢查、更換保護套管等準備工作，以節約安裝時間。同時積極與業主、監理人員協調溝通，在保證質量的前提下盡量壓縮質量控制點的等待簽字時間，以電氣貫穿件安裝工作按期完成。

2、壓力表無法安裝的問題:在2#機組施工過程中，由于土建單位施工工藝不同，造成安全殼內殼某些角度墻體厚度超過1200mm，致使預埋套管邊緣距墻面尺寸超過24mm而無法安裝壓力表，也只能通過開鑿壓力表所在位置的墻體來滿足壓力表安裝，所以在安裝前必須逐個檢查預埋套管邊緣距墻面尺寸，為后續作業掃清障礙。

3、貫穿件壓力泄漏的問題處理過程:在進行1#核島1JML29GF210氣密性試驗時發現壓力變化超出允許范圍，有關專家和技術人員分析認為可能存在問題部件是壓力表“O”型墊圈、壓力表、密封容器焊縫、饋通導體模件等，經過更換和探傷檢查逐一排除了前三種情況。最后將貫穿件充氮后，采用模件根部噴沫檢查發現外側D模件處有冒泡現象，分析認為饋通導體D模件可能在運輸或安裝過程中觸碰松動而產生泄漏，遂用K200力矩扳手測其力矩值果然發現未達到設計值(400N.M)，調整后進行噴沫檢查無冒泡現象，充氮后連續觀察7天無泄漏現象發生，此問題成功解決。

四、施工總結

由于電氣貫穿件是核電站安全穩定運行的重要保障之一，也是核安全屏障的一部分，電氣貫穿件安裝施工必須執行嚴格的施工標準和管理流程，因此施工前應組織經驗豐富的施工人員和配備性能優良的工器具，做好技術交底工作，完成先決條件檢查，提前暴露、解決問題，為后續安裝工作順利開展創造條件;過程中高效協調各工種配合作業和施工工序安排，避免不必要的拆除和恢復工作，以降低成本、節省工期，并嚴格執行質量計劃，使整個安裝質量處于受控狀態下，只有如此才可保證優質、高效地完成電氣貫穿件安裝工作。

參考文獻:

1、GB/T 13538-1992核電廠安全殼電氣貫穿件

附件1:電氣貫穿件安裝流程簡圖如下: