機械貫穿件安裝技術要點與經驗反饋

陳施樂 徐野男

中核工程咨詢有限公司 北京 100000

1 概況

機械貫穿件是保證一條或幾條管路穿過反應堆安全殼時，將安全殼內部與外部流體管道連接在一起的關鍵性部件，它屬于反應堆安全殼的一部分。在各種工況下，它既要滿足系統管道的設計要求，又必須確保安全殼的氣密性和完整性。

2 主要安裝工序

機械貫穿件施工大概可分為：檢查先決條件、接收、搬運和存放、測量放線、現場運輸、吊裝、坡口加工、組對、焊接、焊縫標識、標記、無損檢測、防腐補漆、清潔保護。

2.1 先決條件

安裝工作人員應能勝任工作，特殊工種應具有相應的有效資格證。土建預埋套筒安裝完畢并驗收合格，且交付安裝使用、機械貫穿件驗收合格、安裝區域通道暢通無阻、工作區域清潔、根據需要搭設腳手架，采取有效的安全措施、預埋套管的件號是否與設計文件上相符，其內外表面應清理干凈，且油漆完好。施工用工具必須滿足現場施工需要，標定合格且在有效期內。

2.2 接收、搬運和存放

接收時設備的標識、標記是否正確完善；保護涂層的內外表面是否破損、擦傷、外觀是否有變形等缺陷；坡口有無損傷；產品是否驗收合格。機械貫穿件運入廠房內，主要通過可用液壓叉車或自制平板小車，吊裝時注意事項：采用吊索具吊裝運輸時，應采取必要的防護措施；不銹鋼貫穿件要采取隔離措施，防止碳鋼與不銹鋼接觸污染。

2.3 測量放線

對預埋套筒的定位角度和標高進行復測；對于主給水與主蒸汽貫穿件應進行復測，避免在管道安裝時造成誤差。

2.4 坡口加工、組對、焊接

（1）坡口加工。將機械貫穿件放入預埋套之前，兩側的坡口及坡口附近15mm范圍內應去除油污、油漆、氧化物、鐵屑和水分等，使其露出金屬光澤。如果坡口不及時焊接，應用粘膠帶將其表面護住，安裝時如發現坡口表面有浮銹應先用金屬刷進行清除。在管子開坡口時，管子內壁不得有任何影響射線檢驗判讀的痕跡。

（2）組對。利用水平尺調整貫穿件的安裝位置，根據焊接數據包的相關要求，通過調節組對工具上的螺栓位置來調整焊縫間隙，小管徑部件，采用定位板或直接用GTAW點固組對，大管徑壁厚部件，采用定位圓棒點固組對，所有貫穿件應采用不同直徑的定位圓棒點固組對。內、外錯邊應滿足焊接數據包的相關要求，錯邊均勻。

（3）焊接。機械貫穿件待焊區域兩側各15mm范圍內需去除油、銹、毛刺以及氧化皮等影響焊接質量的雜質，使露出金屬光澤，輕微的生銹可用不銹鋼絲刷進行清除。焊工應憑焊材領用單刀烘干房領取焊絲和焊條，所領用的焊絲、焊條應有清晰的表示，標識不清晰的焊絲，焊條禁止領用，藥皮破損的焊條禁止領用；焊絲領出后應注意保持其表面的清潔度和干燥度，焊條領出后應置于保溫筒中保溫。組對時，應按照焊接數據包/工藝卡和相關程序文件進行，小管徑部件，采用定位板或直接用GTAW點固組對，大管徑壁厚部件，采用定位圓棒點固組對，所有貫穿件應采用不同直徑的定位圓棒點固組對。焊絲點固時，焊接工藝與正式焊縫打底工藝相同，可保留到正式焊縫中，定位焊縫的兩端應修成倒角，以便在坡口根部有間隙時保證接頭根部完全焊透，焊縫長度要大約有30mm，并且應保證與后焊焊縫圓滑過渡。組對時應留有3-4mm焊接間距，不同厚度部件組對：應使兩部件接口可均勻吻合，使最大內錯邊控制在合格范圍內，內錯邊量滿足：e/20+1（e為管道壁厚），最大錯邊量不能超過3mm，同時內錯邊量應符合射線檢驗的要求，如不能滿足要求，可修磨傾斜過渡段；外錯邊量應滿足：當部件壁厚e＜12mm時，最大為e/4，但不能超過8mm；當e≥12mm，最大為e/10+2mm，同樣最大外錯邊不能超過8mm。

點焊應由實施此項焊接工作的焊工進行，要求焊接材料及工藝參數與正式焊縫相同。當點焊縫需要熔入正式焊縫時，焊縫應打磨，使表面平滑過渡且焊縫兩端呈緩坡狀。當定位焊焊縫有氣孔或裂紋時，必須清除后重焊[1]。

機械貫穿件連接焊縫主要為貫穿件與貫穿件套筒的焊接；安全殼機械貫穿件的焊接主要為貫穿件與貫穿件套筒的焊接，材質主要為Z2CN18.10、Z2CND18.12、TU42C、P280GH，接頭形式主要為對接、角接。焊接方法全部采用GTAW+SMAW。

焊接過程中每層進行100%VT，碳鋼與不銹鋼焊接的異種鋼焊縫第一層焊道進行100%PT，當管道壁厚大于30mm時在15mm左右處進行一次RT檢驗。

2.5 無損檢驗

對于機械貫穿件與貫穿套筒焊接為異種鋼對接焊縫（Z2CN18.10+P265GH(20HR)、Z2CND18.12+P265GH(20HR)），需進行以下檢測：組對前的坡口PT；異種鋼的對接焊縫，打底焊縫需進行PT檢驗；焊接完成后進行100%PT，100%RT；對于機械貫穿件與貫穿套筒焊接為碳鋼對接焊縫（TU42C+P265GH(20HR)、P280GH+P265GH(20HR)），需進行以下檢測：組對前的坡口PT；焊接完成后進行100%PT，100%RT或100%UT。

2.6 防腐補漆

檢驗合格后對碳鋼材質的貫穿件焊接部位應進行補漆；不銹鋼材質焊接部位進行酸洗鈍化。

2.7 清潔、成品保護及安全

將液體滲透檢驗后殘留顯象劑去除并將貫穿件內部清潔于凈，達到圖紙要求的清潔度，端口封好。安裝后的貫穿件的房間要經常保持清潔；現場所有施工活動，都應遵守安全消防的相關規定；在人員過道等設備易于受損或碰壞的位置，需要增加有效的保護措施；機械貫穿件安裝完畢后，應對貫穿件采取防塵、防異物、防污染及防損傷等保護措施；對于無封頭側的貫穿件在安裝時應采取有效的支撐措施將其位置固定。

3 機械貫穿件安裝經驗反饋

因土建安裝要求的偏差范圍比安裝大很多，故需在前期測量放線時應注意反復核查土建的預埋套管的標高、所在角度等是否滿足安裝圖紙要求，若不滿足應及時提出予以交涉。

4 結語

機械貫穿件的安裝質量好壞直接影響到安全殼的密封性，進而直接影響核電站限制放射物質泄漏的能力。為保證機械貫穿件的施工質量，應分別在事前、事中和事后從人、機、料、法、環等五個方面進行控制，確保安裝質量。