核電站二級(jí)管道安裝技術(shù)探究

龍星

摘 要：二級(jí)管道是核電站常規(guī)島的重要組成部分。文章結(jié)合實(shí)例，對(duì)核電站二級(jí)（主蒸汽）管道的安裝施工進(jìn)行了探討，簡要介紹了安裝前的準(zhǔn)備工作，重點(diǎn)闡述了管道的安裝方案。

關(guān)鍵詞：核電站；常規(guī)島；二級(jí)管道；安裝方案；控制點(diǎn)；工藝

引言

從上個(gè)世紀(jì)50年代起，核電站的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了60余年，目前已經(jīng)發(fā)展到第三代技術(shù)。隨著世紀(jì)能源和環(huán)保壓力的不斷加深，作為高效清潔的新型能源，核電受到世界各國的普遍高度重視。在我國，發(fā)展核電是國家的長期重大戰(zhàn)略選擇。根據(jù)我國《能源發(fā)展“十二·五”規(guī)劃》的要求，到2015年底，我國運(yùn)行核電裝機(jī)容量將達(dá)到4000萬千瓦。今后相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi)，我國核電產(chǎn)業(yè)將處于大規(guī)模的投資建設(shè)階段。從工作分工上說，核電站大體上分為核島和常規(guī)島兩個(gè)部分。其中，常規(guī)島負(fù)責(zé)利用核島產(chǎn)生的蒸汽發(fā)電。作為常規(guī)島中的重要組成部分，核電站二級(jí)（主蒸汽）管道的建設(shè)具有安裝工藝復(fù)雜、施工難度大、過程控制嚴(yán)格、質(zhì)量要求高的特點(diǎn)。加大核電站二級(jí)管道的安裝技術(shù)研究力度，對(duì)于提高安裝水平，保障核電站正常安全運(yùn)行具有重要意義。文章結(jié)合某核電站二級(jí)管道安裝工程實(shí)例，對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行了詳細(xì)討論。

1 工程概況

該蒸汽管道工程起點(diǎn)為核島三臺(tái)蒸汽發(fā)生器，終止于常規(guī)島內(nèi)的主蒸汽聯(lián)箱。施工內(nèi)容具體包括主蒸汽聯(lián)箱、核島至主蒸汽聯(lián)箱的三路主蒸汽管線、主蒸汽聯(lián)箱到汽輪機(jī)豐汽門四路蒸汽管線、從主蒸汽聯(lián)箱兩端到凝汽器東西兩側(cè)旁路管線、西側(cè)旁路到除氧器的三路管線、從除氧器加熱管線到蒸汽轉(zhuǎn)換器的管線、從西側(cè)面旁路到東側(cè)旁路的平衡報(bào)警管線和小管徑管道。其中，主蒸汽管道采用WB36 CNI鋼管制造，設(shè)計(jì)溫度為316℃，設(shè)計(jì)壓力為8.5兆帕，壓力試驗(yàn)需在12.75兆帕下進(jìn)行。

2 安裝前的準(zhǔn)備工作

（1）在安裝施工前，要詳細(xì)審閱設(shè)計(jì)圖紙、線路布局圖等技術(shù)文件。根據(jù)安裝要求準(zhǔn)備好施工設(shè)備、施工材料，防止因?yàn)椴牧匣蛟O(shè)備工具的原因影響施工，并做好相關(guān)交接工作。（2）與此同時(shí)，做好汽機(jī)彈簧基礎(chǔ)最終釋放和調(diào)整工作。（3）由建設(shè)方和施工方共同完成常規(guī)島與核島的管道水壓試驗(yàn)工作；（4）做好管道預(yù)制加工處理，并在安裝前完成交接。（5）做好主蒸汽接口的相關(guān)處理工作。這些接口包括：核島、主汽門、凝結(jié)器旁路、除氧器、蒸汽轉(zhuǎn)換器、GSS系統(tǒng)等接口。（6）基于核電站的特殊性和對(duì)于安裝的高度要求，在施工開始前，必須做好施工人員的專項(xiàng)業(yè)務(wù)培訓(xùn)工作，確保施工人員充分掌握施工工藝流程，明確施工難點(diǎn)和重點(diǎn)。

3 安裝方案

主蒸汽管道安裝過程由六個(gè)部分組成，即蒸汽聯(lián)箱安裝、管道安裝、支吊架安裝、吊架冷態(tài)調(diào)整、冷拉口安裝和水壓試驗(yàn)。

3.1 蒸汽聯(lián)箱安裝。本道工序是整個(gè)安裝過程的關(guān)鍵。能否做好聯(lián)箱的精確定位對(duì)于整個(gè)主蒸汽系統(tǒng)的安裝誤差有著直接影響。在開始聯(lián)箱安裝前要做好如下工作：（1）對(duì)土建部分預(yù)埋板、生根鋼結(jié)構(gòu)組裝尺寸與焊接方式進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的檢查，確保各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求；（2）檢查聯(lián)箱支吊架，確保支吊架的材質(zhì)、規(guī)格、尺寸、外形和設(shè)計(jì)圖紙一致。將聯(lián)箱放置到指定位置后，立即開始安裝支架和限位器。施工時(shí)要密切關(guān)注吊架根部偏裝方向及尺寸，確保符合設(shè)計(jì)要求，支架安裝完成后要對(duì)聯(lián)箱位置進(jìn)行復(fù)查，須保證中心坐標(biāo)、標(biāo)高等參數(shù)準(zhǔn)確無誤。

3.2 管道安裝。從核島到蒸汽聯(lián)箱有三道管路。每道管路在靠近蒸汽聯(lián)箱、呈垂直狀的部分上都有一個(gè)冷拉口。由于管線上設(shè)有調(diào)整段，所以在實(shí)際安裝時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況按照從核島往主蒸汽聯(lián)箱的方向順序或相反方向進(jìn)行管道安裝。但不管按什么順序安裝，冷拉口都應(yīng)該在所在管道最后完成的焊接口。由于蒸汽聯(lián)箱到主汽門管線需采用“平衡安裝法”進(jìn)行安裝，如因現(xiàn)場(chǎng)條件導(dǎo)致部分安裝焊口無法實(shí)施“平衡安裝法”時(shí)，應(yīng)將該兩端連接管段在自由狀態(tài)下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組合預(yù)制，然后將該現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制管段作為一個(gè)整體以“平衡安裝法”與相鄰管段進(jìn)行連接。

3.3 吊支架安裝。根據(jù)用途不同，吊支架分為剛性、限位（導(dǎo)向）裝置、阻尼裝置和防甩支架四類。在安裝前，要認(rèn)真檢查核對(duì)相關(guān)零部件的數(shù)量、規(guī)格、型號(hào)、材質(zhì)，確保與設(shè)計(jì)圖紙一致。其中，剛性支吊架的安裝要有垂直方向調(diào)節(jié)設(shè)施配合進(jìn)行，通過垂直方向調(diào)節(jié)設(shè)施使管道位于設(shè)定高度，并保證吊支架和管道接觸適當(dāng)，既要使吊桿在管道平移時(shí)隨之?dāng)[動(dòng)，又不能出現(xiàn)松脫現(xiàn)象。限位裝置是用來對(duì)管道進(jìn)行約束或部分限制的專用設(shè)施，以防治管道因?yàn)槭軣崤蛎浂谀硞€(gè)或某幾個(gè)方向上發(fā)生位移。因?yàn)檫@個(gè)原因，限制裝置一般承擔(dān)管道的重量。在進(jìn)行限位裝置安裝時(shí)，要根據(jù)管道受熱位移的方向設(shè)置限位裝置的位置和方向，以保障限位裝置發(fā)揮應(yīng)有作用。在安裝導(dǎo)向裝置時(shí)，要特別注意管道與導(dǎo)向部件間預(yù)留的縫隙，確保其軸線應(yīng)與管道的軸線平行，并保證膨脹節(jié)或補(bǔ)償器兩側(cè)的管道在一條直線上；管道和對(duì)應(yīng)的支吊架全部安裝完成后才能安裝阻尼裝置。先裝設(shè)減振支架的管部、連接件和減振器，然后待管道冷卻收緊后.依次連接阻尼器的連接件與尾部托架、活塞桿頭與管夾，然后在貯液容器內(nèi)灌入液壓油直至達(dá)到規(guī)定液位。由于防甩支架的保溫層要在管道其它部分的保溫層完工后才能安裝，所以在安裝防甩支架時(shí)要預(yù)留下保溫空間。

3.4 冷拉口安裝。在進(jìn)行冷拉口封閉前要做好如下工作：一是冷拉口所在管線的焊口要全部經(jīng)過熱處理并通過相關(guān)檢驗(yàn)，二是支吊架已經(jīng)全部安裝完成，且冷拉口附近吊架的吊桿預(yù)留的裕量滿足調(diào)整需求。三是做好彈簧預(yù)壓縮及固定工作。四是管道坡度和冷緊值都調(diào)整到規(guī)定范圍內(nèi)。五是保障冷拉裝置應(yīng)與梁、柱等主要結(jié)構(gòu)連接緊密。四是檢查手拉滑輪、鋼絲繩等工具，確保未超出使用年限。在進(jìn)行冷拉口封閉時(shí)，要慢慢用力，同時(shí)注意管道和支吊架是否發(fā)生不正常情況。冷拉口完成對(duì)口后要對(duì)冷拉裝置進(jìn)行固定，然后依次進(jìn)行冷拉口焊接、熱處理、無損驗(yàn)傷等工作，最終拆除臨時(shí)冷拉袈置。

3.5 支吊架調(diào)整。和之前幾個(gè)安裝工序不同，支吊架調(diào)整屬于持續(xù)性操作。它貫穿于整個(gè)管道安裝過程，主要目的是調(diào)節(jié)管道標(biāo)高和調(diào)整荷載分配。在冷緊作業(yè)中，要根據(jù)實(shí)際情況逐個(gè)逐步地進(jìn)行吊架吊桿的調(diào)整，務(wù)必避免因?yàn)楣艿谰植渴芰^度發(fā)生變形。在進(jìn)行水壓試驗(yàn)前，要仔細(xì)核對(duì)各支吊架的安裝狀態(tài)和載荷分配情況，并將所有吊支架的鎖定裝置都調(diào)到閉鎖狀態(tài)，以保障試驗(yàn)中系統(tǒng)載荷穩(wěn)定，設(shè)備安全。

3.6 水壓試驗(yàn)。管道全部安裝完成后，為保障管道正常投入使用后的安全性，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，要采用注水加壓的方法對(duì)系統(tǒng)嚴(yán)密性和管道強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)。水壓試驗(yàn)完成后，采用通入干燥空氣的方法清除系統(tǒng)內(nèi)的水分。然后關(guān)閉系統(tǒng)邊界閥門，封閉系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

常規(guī)島二級(jí)管道的安裝質(zhì)量對(duì)于核電站的安全正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。建設(shè)單位和施工企業(yè)要高度重視二級(jí)管道的安裝工作，堅(jiān)持安全第一的原則，在安裝過程中密切配合，步調(diào)一致，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)制度規(guī)范，切實(shí)落實(shí)各項(xiàng)保障措施，在此基礎(chǔ)上不斷深入研究，努力提高施工水平，保障施工質(zhì)量。只有這樣，才能最大程度地保證核電站運(yùn)行的安全性和可靠性。

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