AP1000核電站屏蔽墻預埋電氣貫穿件套管安裝技術

蒲敏 汪濤 劉天宇 叢成河 李志

摘 要：通過對海陽核電一期工程1#、2#核島屏蔽墻電氣貫穿件套筒圖紙及設計文件，以及有關技術規范的使用說明，并針對現場實際施工環境條件，經現場勘驗，會議討論等手段，最終確定了合理可行的電氣貫穿件套筒安裝施工流程，解決了施工工期緊，施工質量難以控制的問題。經應用驗證效果良好。文章對提高AP1000核電站屏蔽墻預埋電氣貫穿件套管安裝工程質量、壓縮建造工期、保證施工安全和降低建造成本有顯著的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：AP1000；電氣貫穿件套筒；屏蔽墻；安裝技術

AP1000核電站反應堆廠房屏蔽墻標高1130”、1266”、1280”三個標高層共有29 個直徑大小相同的電氣貫穿件套管，如圖1所示，該套管長1149mm，套管直徑508mm、壁厚13mm，連套管支架總重量近1.4 噸，套管貫穿3厚的屏蔽墻，有25mm凸出屏蔽墻內側（朝向CV 內部結構），有210mm凸出屏蔽墻外側（朝向輔助廠房），套管外帶有方形框架，并埋設在混凝土中。電氣貫穿件套管安裝環境苛刻，精度要求高，重達1.4噸的總重量增大了套筒的安裝難度。本文通過研究貫穿件套管的施工技術特點，減少了核島屏蔽廠房墻體電氣貫穿件套管安裝偏差，提高了現場施工質量。

圖1 電氣貫穿件套筒俯視圖及尺寸

1 施工準備

組織施工技術人員認真檢查復核圖紙及設計文件，并收集有關技術規范的使用說明，提制材料計劃、加工計劃、編制ITP、完善施工方案等，發現問題及時予以澄清解決。認真做好施工前的各項技術準備工作，為現場施工提供先決條件。

貫穿件套管安裝所需材料及各種輔材都應按規定的程序和要求進行采購、驗收，具備使用條件。依據設計要求在車間對貫穿件套管進行加工制作，并參照加工計劃附有標識，標明貫穿件套管所用子項號、工程部位及規格數量等。

貫穿件套管制作完畢，應提交材料產品出廠合格證、所用鋼材和其它材料的質量證明書和試驗報告、制作中對問題處理的意見、發運貫穿件套管的清單、NDE 檢測報告等。對加工好的貫穿件套管，核島隊指派專人根據料單核對貫穿件套管制作的規格、形狀、幾何尺寸、數量是否一致后按貫穿件套管使用先后順序，分別進行運輸，并在施工現場指定地點卸車分類堆放。

所有進場施工人員需進行質保、安全及相關技能培訓，并經考核合格后方可上崗，焊工必須持證上崗。

2 安裝技術

經現場勘驗，會議討論等手段，最終確定電氣貫穿件套筒安裝流程：貫穿件套管的預制→定位放線→貫穿件套管安裝→安裝位置檢查→貫穿件套管的校正（在偏差范圍內與CV 套管相對應）→焊接→檢查驗收→貫穿件套管表面清理防腐（模板拆除后）。

2.1 貫穿件套管的預制

套管放樣、下料：首先領取材料后，進行標識移植，將其爐批號和驗收單號標記在原材或紙面文件上記錄。根據設計圖紙或加工圖，切割下料，切割尺寸要考慮切割余量及焊接余量。

坡口加工：鋼板焊接需要加工坡口時，利用銑邊機、鉆床、切割設備、打磨工具等加工坡口。具體方法根據坡口形式和加工條件以及圖紙要求選擇。

組對：套管焊接組對前，將焊接區域清理干凈，放線后就位，利用夾具或點焊臨時固定。檢查組對尺寸，清理表面。對焊縫多，焊接可能引起較大變形的構件，宜設置固定夾具或采取反變形措施，減少焊接變形量。

焊后檢查：在完成焊接工作以后，根據設計圖紙和規范的要求進行焊縫外觀及無損檢查，不符合的應進行返修，返修嚴格按照《焊縫返修工作程序》HYG-GZ3-CGP-004 執行，對于設計有要求需對預制產品進行焊縫無損檢測時或預制產品需要抽樣進行破壞性檢驗時，由鋼結構施工隊向實施檢測的部門填寫檢測委托單，委托其進行要求的檢測項目，并出具檢測報告。外觀及尺寸檢查結果要記錄好，保證可追溯性，形成表格。

噴砂、油漆：當設計有要求時，套管按設計要求的除銹等級和規定的涂層系統，進行防腐。防腐施工作業要符合除銹和涂層產品施工技術要求。

貫穿件套管安裝前需檢查外觀質量，檢查貫穿件套管尺寸是否符合要求，直徑為20”（508mm），壁厚為13mm，長度為1149mm。核對貫穿件套管的規格，數量形狀，幾何尺寸是否符合要求后，進行運輸，并在施工現場指定的地點存放。

2.2 定位放線

測量隊依據貫穿件套管圖紙，清單或放線單，核對預埋套管的標高，角度數據并作標識，將所有放樣對象的控制點或控制線投放到樓板面或墻上，并正確標識，核島隊放線工依據測量組投測的控制點或控制線將各墻體、貫穿件套管、孔洞等構件進行正確放樣，并用紅油漆作好標識，貫穿件套管按要求用虛線進行標識，墻上的貫穿件套管及孔洞要求將其中心線標識在墻上，該層的定位放線完畢后均應在相應的部位標識上各構件的名稱或編號。

墻體施工前放線工依據測量組投測的標高基準點將各墻體的標高控制線投測到墻體立筋上，作為該層墻體鋼筋綁扎、孔洞及貫穿件套管安裝、模板支設的標高控制基準線。貫穿件套管的定位中心線和高程是在軸線和高程點上測量引出。定位中心線和高程應標示在穩固和明顯的地方，以便于拉線、通視測量；有需要時應制作測量定位架，一般貫穿件套管安裝固定架可以作為測量定位架；重要的或大型的貫穿件套管的安裝必須制作定位架，定位架上應標明貫穿件套管安裝控制中心線和控制高程，從控制中心線上測量各種貫穿件套管的定位中心線，從控制高程測量各種貫穿件套管的安裝高程。

2.3 電氣套管鋼筋的測量及坡口加工

電氣套管周圍鋼筋與套管方形框架的焊接在現場進行，坡口為K 形坡口，以便于現場操作。對于管道套管的埋設，應在鋼筋綁扎時，將鋼筋在穿墻管處預留出安裝洞口，故需對套管的位置進行定位，明確預留洞口的位置，標記出需要切割的鋼筋。

2.4 貫穿件套管支架的制作與安裝

根據貫穿件套管的放線位置將貫穿件套管安裝就位。由于在套管安裝之前，現場施工鋼筋時，已經將套管位置預留出來，并在該處標注出了套管安裝位置。在上一層混凝土澆筑時，根據電氣貫穿件套管測量定位結果，將貫穿件套管外兩側外邊框位置標出，在距電氣貫穿件套管外邊框約100mm處，采用膨脹螺栓固定型鋼（75*75*7 角鋼）（或預埋型鋼）做豎向支撐，型鋼在三個標高長度分別不小于2.4m、2.6m、3.1m（如現場實際情況有變，型鋼的長度根據現場實際情況而定）。然后根據放線結果，保證標高符合套管的要求，將套管的安裝位置焊接——水平型鋼（75*75*7 角鋼）并與豎向型鋼焊接，水平型鋼表面標高比套管底標高略低（不超過2cm），然后搭設斜向支撐，分別焊在型鋼上，當套管底部支撐安裝完成后，可將貫穿件套管吊裝就位，且采用墊鐵對套管進行微調，確保套管安裝精度后，將墊鐵焊接固定在型鋼上，最后頂部可用附加筋再加以固定，并與豎向型鋼焊接。由于部分套管相鄰較近，故可將臨時支架連接為一體，有利于套管的固定。若支架與鋼筋沖突時，可在支架上開孔或割斷后再進行加固以避開鋼筋。

2.5 貫穿件套管的安裝就位與控制標準

現場安裝電氣貫穿件套管時，根據現場情況，1#核島電氣貫穿件套管均位于采用1#&2#塔吊覆蓋范圍內，且1#塔吊起重臂長為80 米，臂端起重為3t，2#塔吊起重臂長為74 米，臂端起重為2.7t，故1#&2#塔吊均能滿足要求；2#核島電氣貫穿年套管均位于采用3#&4#塔吊覆蓋范圍內，3#塔吊臂長80 米，臂端起重為2.5t，4#塔吊臂長74 米，臂端起重為2t，故均能滿足要求。

選有兩條≧φ16mm 6×19+FC 抗拉等級為1770MP 吊裝鋼絲繩，并穿過套管。每條鋼絲繩承載的重量約為0.7T，故所選鋼絲繩能滿足吊裝要求，在吊裝過程中，盡量保證套管水平下降，便于套管的安裝就位。

電氣貫穿件套管水平位置及標高都應在設計允許范圍內，根據圖紙APP-MV50-V1-008、R_0 APP-0000-C9-001 R_2、CPP-MV50-V2-045 R_0 和RFI-HYG-E-000144 和圖紙要求電貫穿件套管長度偏差為±2mm，板平面任何方向安裝誤差是±1（25.4mm），垂直方向的安裝誤差是±0.5（12.7mm）。

最后，對套管標高，同心度，中心軸線等進行確認，在確保套管安裝公差的前提下，盡量使套管的中心線位置與CV 套管中心線一致，如果存在偏差需再次對支架及套管的位置調整。

2.6 成品保護

在套管安裝就位后，應對其進行掛牌標識，避免交叉作業過程中的碰撞。混凝土澆筑時，必須給施工班組交代清楚：下料口離套管不小于50cm，振搗棒離套管間距不小于20cm，避免造成套管施工過程中位移。

3 結論

通過對海陽核電一期工程1#、2#核島屏蔽墻電氣貫穿件套筒安裝工藝研究與應用，解決了施工難點，經驗證是合理可行的。對提高工程質量、壓縮建造工期、保證施工安全和降低建造成本有顯著的經濟效益和社會效益。

參考文獻

[1] 混凝土澆筑與鋼筋布置CPP-CC01-Z0-020.Rev_3，美國規格書.

[2] Structural Welding Code—Reinforcing Steel AWS D1.4/D1.4M：2005.

[3] 混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204-2002.2011.

作者簡介：蒲敏（1980- ），男，工程師，國核工程有限公司，從事核島安裝管理研究。