CPR1000核電主回路保溫施工管理

石文坤

摘要：本文以寧德核電站主回路保溫施工為例，對CPR1000核電主回路保溫安裝流程、施工重點、難點及安裝技術優化進行了介紹，并深入剖析現場施工過程中出現的問題及解決方案，為后續CPR1000核電核島主回路保溫施工提供了重要的參考和借鑒。

關鍵詞：主回路；蒸發器；主管道；保溫安裝

CPR1000核電機組是在“引進、消化、吸收”法國M310成熟堆型的基礎上，借鑒壓水堆技術發展與法規的新要求，經持續改進、不斷創新而形成的技術成果，是中國自主品牌的百萬千瓦級壓水堆核電技術，具有安全、先進、成熟、可靠和經濟的特點。目前國內在建和已投產的核電機組中，嶺澳二期、紅沿河核電、寧德核電、陽江核電及防城港核電等均采用的此核電機型。

CPR1000核電主回路保溫主要是針對蒸汽發生器、穩壓器、主泵、主管道及波動管的保溫。是整個核島保溫工作包EM6包的重點和核心部分。主回路保溫工程量約占EM6包總工程量的三分之一，保溫技術要求高且復雜。本文以CPR1000機型寧德核電站主回路保溫施工為例，對CPR1000核電主回路保溫安裝流程、施工重點、難點及安裝技術優化進行了介紹，并深入剖析現場施工過程中出現的問題及解決方案，為后續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 保溫框架預制安裝

框架的預制及安裝在整個保溫過程中起著至關重要的作用。在主設備保溫過程中由于設備體積龐大，直接在其上敷設保溫棉易造成保溫棉的整體滑落。因此，需要在設備上安裝框架用來固定保溫棉及雙壁盒。蒸發器和穩壓器的框架由固定部分和可調節部分組成。固定部分即在核島運行期間不隨容器因膨脹或伸長而共同移動的部位，該部位只起到懸掛保溫棉的作用。可調節部分即在核島運行過程中隨容器的膨脹或伸長而隨之改變的部位，其作用是調節容器因膨脹或伸長而導致的框架直徑或長度不足，各部件間用柔性鋼板連接，可隨容器的形體改變而伸縮。其中蒸發器框架只存在環向調節，穩壓器框架既存在環向調節也存在縱向調節。在預制過程中，須根據在役檢查焊縫嚴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環節之一。框架是否水平直接制約著端板的平整度、可拆卸雙壁盒的尺寸、形狀及各部分之間的搭接。施工中應用水平儀或水管精確調整框架內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、形狀規則、搭接嚴密，也便于車間預制、現場安裝，提高了保溫性能。

另外在安裝過程中不可避免的要將框架某部分的漆碰掉，為保證保溫質量和工藝要求，在安裝完框架后，要將框架補漆。根據工藝上的要求，幾乎所有的焊接、打磨和鉆孔工作都在車間完成，只有極少部分孔需在現場完成。因此，在鉆孔時應做好設備的保護工作，以保證設備完好無損。

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束和可拆卸保溫開始的地方。材料為1.0mm的不銹鋼板。主要作用為托起永久保溫層，使之不會下沉，保證可拆卸保溫足夠的預留空間以及該空間的規則性。

端板要在框架安裝完成后進行安裝。安裝端板像框架一樣要調節好水平度。要注意的是蒸發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，在運行其間不需要進行拆裝。永久保溫占設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計算外，還應將伸縮段處的附加尺寸考慮進去。在永久保溫過程中，在鋪設棉氈時一定要保證棉的錯縫搭接，以提高保溫質量。同時，在安裝外殼上的螺釘時，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，安裝時應注意外板不被劃出痕跡，保證外表清潔美觀。

需注意的是，在保溫過程中兩個機組都存在永久保溫厚度削減問題，即一號機組的一號蒸發器和二號機組的一、三號蒸發器。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來代替。每層厚度為20mm。

蒸發器保溫厚度削減處的特殊保溫材料有三種規格，尺寸不一，數量不等。需根據現場實際情況合理選擇規格進行搭配。確保結構嚴謹，錯縫搭接。

蒸發器固定框架的內圈上有突出蒸發器表面的連接點，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，搭接嚴密。同時為保證保溫質量，需精確測量其切割部位的尺寸。

特殊棉內部屬脆性，顆粒細小，切割后由于破壞了原來的結構，致使切割面松散，因此，需用膠結劑將割口封住。且膠結面應背離蒸發器，避免工作高溫使膠結劑失效，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

可拆卸保溫即對設備上在役檢查焊縫處的保溫。由于在運行期間，要對這些焊縫進行檢查。因此，要做成雙壁可拆盒以方便操作。

在可拆卸保溫實測過程中應盡量保證雙壁盒的尺寸統一，節省預制時間。同時在運行其間，設備的工作溫度非常高，因此，在計算雙壁盒的弧長尺寸時，要考慮到設備和雙壁盒因高溫膨脹所帶來的誤差。同時，雙壁盒間的縫隙不能過大，盡量減少熱損失。在實測和預制過程中，要做到搭接嚴密，方向一致。

雙壁盒的安裝是在永久保溫之后進行。位置比較固定，約束條件比較大。安裝時應盡量保證與永久部分搭接嚴密、過渡自然。雙壁盒間盡量密實，平整。安裝完成后，為方便拆卸后復原時準確定位，要在雙壁盒及其對應的永久保溫層上安裝標識牌，標識牌須在明顯的位置，且位置居中，高度統一。

2. 保溫安裝重、難點

2.1 蒸發器下封頭人孔及接管處的可拆卸保溫

在整個設備保溫過程中，要以蒸發器下封頭人孔及接管處的可拆卸保溫難度最高。蒸發器下封頭是蒸發器保溫中最重要的一部分，也是最復雜的部分。其構造主要有：兩個人孔、與主泵相連的U形過渡段（CROSS OVER LEG）、與反應堆連接的熱段（HOT LEG）及支持蒸發器的四個支腿。這種復雜的結構導致了底部封頭的保溫盒形狀極不規則，并要根據周邊的障礙物做大量的削減。2.2 主泵永久性保溫預制

主泵永久性保溫因其形狀不規則而做成雙壁盒，但與其它雙壁盒略有不同，其內部含有框架，外部盒子之間要靠1.5mm厚的25×15mm的角鋼及特殊卡扣連接，以加強其剛度。安裝該種特殊卡扣時的最大誤差不應超過1.5mm。因此，在安裝角鋼時，要將周邊的所有雙壁盒按安裝位置對齊，來確定每個卡扣的精確位置。在安裝主泵永久保溫框架時，要精確定位框架。如框架的位置偏差過大，將會影響永久保溫雙壁盒的最后合攏，以及導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傘形罩，以防止主泵滲漏的油污所造成的污染。

2.3 穩壓器保溫安裝

穩壓器頂部封頭有五根支管和一個人孔引出，位置分布比較均勻。因其形狀規則，故可按正常的方法進行預制。在實測及預制過程中需考慮到雙壁盒安裝空間及穩壓器運行其間因高溫膨脹所需空間。在穩壓器底部引出波動管的部位同時引出許多小管，該處需用保溫氈套進行保溫，但由于該空間狹小，無支架承托，需將氈套上安裝掛鉤，用金屬線將其逐層綁扎在設備及波動管上。

2.4 波動管保溫安裝

在波動管上安裝保溫層時，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環。止動環的外徑應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（EM5）、保溫（EM6）施工工作均由通風隊實施，在EM6開始施工時，現場EM5工作已基本面臨尾聲，良好地實現了工作搭接。按照正常的施工邏輯（冷熱試間隔四個月），蒸發器、主管道、主泵、波動管、穩壓器等主設備保溫在冷試后開始，與此同時，輔助系統RCP、RIS、RRA、RCV的保溫安裝工作也在此階段進行施工，這就導致了保溫工作量在較短的時間內任務非常繁重，在一定程度上可能致使主線工作滯后。同時CPR1000核電機組批量化的建設，工期優化使冷熱試間隔已縮短到兩到三個月，原有的施工邏輯已不可能滿足施工形勢。為此須提早謀劃，適時介入主回路保溫施工。4. 結束語

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量對整個核電廠的安全運行具有重要的意義。本文在結合寧德核電主回路保溫施工實踐基礎上， 對整個主回路保溫安裝階段的施工重點、難點及安裝技術優化進行了詳細介紹， 為C PR l 0 0 0 堆型后續保溫安裝技術完善和安裝能力提升提供重要的參考。

5. 參考文獻

[1]中國原子能出版社 《中國百萬千瓦級核電自主化依托工程-嶺澳核電站二期工程建設與創新》

[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]中國核動力研究設計院 《主設備及主管道保溫安裝技術條件》（ABX44750003CS3144DS）