核电工程二回路管道施工的关键施工技术

张笳伟 李遵柱

中核工程咨询有限公司 北京 1 0 0 0 7 1

核电的二回路主要系统为VVP及ARE系统管道，由位于反应堆安全壳厂房内及安全壳外的超级管道组成，其中主给水及主蒸汽管道的材质为P280GH，RCCM-2级，QA1级，VVP及ARE系统管道均需要进行防腐保温。

1 施工逻辑及其影响因素的处理

1.1 防甩击预埋件的安装

主要是主蒸汽横向限制件及主给水横向限制件的施工。该构件的施工，要注重混凝土浇灌施工及螺栓安装施工，混凝土浇灌前应将套筒与侧向支撑的底板焊接在一起，安装好锚固螺栓后浇筑混凝土，在混凝土凝固后应预紧锚固螺栓，注重螺栓的预紧次序；用液压螺栓位伸器拉紧螺栓，保持锚固螺栓的残余预紧力为170×104N（锚固螺栓的预紧分3个步骤：预紧至要求值的50%；预紧至要求值的110%；旋紧螺母，在48h和1个月后检查残余载荷并适时调整）[1]。

1.2 吊车的安装。安装工艺流程

主要控制点按以下几个方面进行：①设备的基础复测及放线。依据相关技术规定及施工图的要求，检查吊车的基础坐标位置、标高、表面平整度；根据施工图复测土建的设备基础标高，中心轴线位置是否符合要求，以便与设备的施工图标高相比较，做到基础误差归零；采用不同规格的垫板来保证设备与基础接触平稳，满足小吊车的安装基准线与设备安装施工图相吻合，控制好±2mm；按测量结果正确放线。②轨道梁及轨道安装。控制好轨道梁跨度偏差；按ΔS=±[3+0.25（S-10）]mm的计算并控制，最大不得超过±15mm；③吊车试转前主要检查控制点。电动系统、安全联锁装置、制动器、控制器、照明和信号系统的安装要符合要求，且动作灵敏准确可靠，速度不能忽大忽小，控制不灵；钢丝绳端部的固定应正确可靠，且在吊钩、取物装置、滑轮组和卷筒上的缠绕应正确可靠；各润滑点及减速器所施加的润滑油的性能、规格和数量应符合设计文件的规定，且油的化学性能成分检测合格；手动盘车的各机构应手动盘车，使转动系统中最后一根轴旋转一周以上，不应有卡滞现象。

2 二回路管道的焊接工艺分析

2.1 焊接方法的采用

目前我国核电站建设在安装过程中，工艺选用都比较的保守，主要是为了保证核电安装的质量，对于新工艺的选用都要在实验室通过大量实验证明其可靠性，并且需得到业主单位的同意方可采用。为此，二回路管道选用的是工艺成熟的氩弧焊和焊条电弧焊工艺来施焊[2]。

2.2 焊接坡口的选择

在为了保证质量的同时，节省焊材，选用U形坡口，坡口尺寸如如下：

2.3 焊接顺序

为了防止焊缝收缩变形，接头应力集中。对接管道组对采用同材质点固棒在坡口内均匀点固，焊接采用双人对称焊焊接，应从两侧均匀、交替施焊且两名焊工技能水平应相当，且每道起搭接接头应错开。

2.4 热处理工艺

管道热处理采用电阻加热局部热处理的方式，热处理设备需能自动控制和调节温度。①热处理参数。预热温度选定为125℃-200℃之间，预热保温时间≥30分钟；后热温度选定为大于预热温度的300℃，保温时间≥1小时；焊后热处理温度选定为610℃±5℃，保温时间按母材厚度计算，每毫米厚度2分钟，最少30分钟，最长120分钟。焊后热处理另外一个重要的参数是加热速度和冷却速度。为了防止变形和有害应力的产生，任何情况下，在350℃以上时形状简单的部件焊接后热处理的加热速度和冷却速度都不超过规定值。在RCC-M中，对于最大厚度不超过25mm的部件，加热速度和冷却速度为220℃/h；对于厚度大于25mm的部件，取220℃/h除以部件最大值厚度与25mm的倍数值与55℃/h中的较大者。加热速度和冷却速度计算如下：

热处理参数在加热前应按不周工序步骤要求进行事先设定，并需经质检人员共同确定。加热电阻丝在离坡口边缘至少20mm处绕管道一周布置，上用30mm厚的无机保温棉包裹，并铁丝绑扎固定。电阻丝离坡口边缘距离不应过大，加热时热电偶上下均匀布置。②注意事项。预热至规定温度后保温半小时，方可开始焊接。焊后热处理不能立即进行时需进行后热。因某种原因而导致焊接中途停止，预热、后热应按原要求重新进行。焊后热处理加热温度在300℃以下时，升温速度不要求。焊后热处理降温至≤300℃停止通电，自然冷却；降温至≤100℃拆除加热装置。所有预热、后热及焊后热处理保留曲线记录。热电偶测温端紧贴焊缝并避免与加热带接触。保温棉至少应将加热带全部覆盖[3]。

3 质保管理

3.1 程序的执行

在核电二回路的施工过程中，其关键的管理技术也应关注对于程序的执行，质保部门应针对关键施工节点对施工过程进行监督和监查，制定专项监督/查计划，按计划实施，以及时发现问题及时要求纠正。

3.2 NCR的管理

在NCR的管理方面，一定要按照其对不符合程度的处理方案进行NCR分类判定（按处理方案“照用、返工、修理、报废和退货”5种形式进行确定），具体应用某种处理方案须视具体的问题进行具体对待，以保证其处理的及时有效。在建安过程中开启不符合项均是由责任主体单位开启，监理公司、建设单位及总包等管理单位对于现场监督检查时发现的质量问题，可按照相应的程序发布不符合项通知，要求施工单位按具体物项的分级开启相应的不符合项进行处理；施工单位对于本单位发现的不符合项，可按照相应程序自行开启NCR进行处理，所有的NCR均要进行关闭前的验证。对于在二回路施工过程中，须做好对于NCR的管理，首先要审查好NCR的名称，然后要正确分析NCR的产生原因，从根本原因上仔细分析清楚，以便能更好的制定处理方案，并接受核安全局的检查。

本文对于核电二回路关键施工技术的分析与介绍，可促进核电建设人员对于二回路管道的安装特点的熟悉，以便优化施工，持续改进，从而促进核电建造技术更加趋于完善。