核电站用的燃料是铀。铀是一种很重的金属。用铀制成的 核燃料在一种叫“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量 热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器 内产生蒸汽，蒸汽推动气轮机带着发电机一起旋转，电就 源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。这就是 最普通的压水反应堆核电站的工作原理

刘新利
（中国电力投资集团公司辽宁核电项目筹备处，辽宁 大连 116001）
摘 要：介绍了秦山核电二期核岛辅助系统管道安装的质量控制的要点，并对核岛辅助系统管道的安装顺序、安装技术要求给予了详细的阐述，同时对核岛辅助系统管道安装中出现的问题及其处理进行了总结。对核电厂核岛辅助系统管道安装的质量控制具有参考作用。
关键词：秦山二期；核岛辅助管道；安装；质量控制
Abstract: This paper introduces the focal points of pipe installation quality control for nuclear auxiliary system of Qinshan PhaseⅡNuclear Power Plant. It also illustrates in detail the installation process and installation technical requirements and problems occurred during installation period, which can serve as a reference for pipe installation quality control of nuclear auxiliary system in nuclear power plant.
Key words: Qinshan phaseⅡ; Nuclear auxiliary pipe; Installation; Quality control

秦山核电二期工程是我国采用“以我为主，中外合作”方式自主设计、建造和运营的商用核电厂，每台机组额定功率为650 MW。反应堆采用目前世界上技术成熟、安全可靠的压水堆型。整个工程由130多个子项、近400个系统组成。核岛管道总计约12万m，阀门1万多个，管道支架总重量约1 000 t。核辅助系统管道除具有一般管道工程的特点外，还要满足核安全的要求，管道的设计和施工遵循了RCCM标准，安装质量要求高，技术难度大。系统管道的安装质量能否符合设计文件中的技术要求将直接关系到核电厂的运行安全。
1 工艺管道预制的质量控制
在秦山核电二期工程中各工艺管道系统安装前，只有少数工艺系统的管道预制和现场安装同步进行（如仪表用压缩空气分配系统（SAR）在反应堆厂房内的铜管、核取样系统（REN）的部分安装），原因是便于现场管线的布置。而大多数工艺系统管道是在预制车间进行，因为预制车间的施工环境及条件相对于现场较为优越。管道预制质量的好坏将直接影响现场安装的质量和进度。
1.1 预制前期准备工作
管道预制过程中各工序的进行和质量控制主要是以管道预制的工作/质量计划的形式操作。在管道预制工作进行前，相关的工作/质量计划、施工方案、工作程序等软件资料应经过审批生效。工作/质量计划启动前首先应进行先决条件检查。主要检查以下内容：
（1）施工图、技术规格书、工程/设计变更单及相关标准齐全；
（2） 施工方案及工作/质量计划已经批准生效；
（3）焊接工艺评定或焊接工艺卡合格有效；
（4）特殊工种人员资格合格有效；
（5）设备、仪器经标定合格并在有效期限内；
（6）管道、管件、油漆和焊材等材料经验收合格；
(7) 工作区或工作地带符合工艺施工要求；
(8) 临时存放区可利用且符合要求；
(9) 施工前已进行施工技术交底。
1.2 管道的临时存放
(1) 管道、管件的规格、数量、材料应与设计图纸一致，且表面状态及保护符合要求；
(2) 管道存放时应有有效的防变形措施。
1.3 机加工
(1) 管子切断前应移植原有标记；
(2) 不锈钢、有色金属管应采用机械或等离子方法切割，不锈钢管用砂轮切割或修磨时，应使用专用砂轮（铝基砂轮片）；
(3) 锯割薄壁管时，应采取措施防止将管夹扁。
管子切口质量应符合下列规定：
(1) 切口表面应平整，无裂纹、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物及铁屑等；
(2) 切口平面倾斜度偏差不大于管子外径的1%且不超过下值：核1级，2.00 mm；核2、3级，2.50 mm；非核级，3.00 mm。
1.4 弯曲成形
弯曲不锈钢管时，接触不锈钢管的工具应衬以不锈钢或镀铬材料，以防止加工过程中不锈钢管被铁素体污染。弯管质量应符合下列规定：
(1) 弯管外表面不得有裂纹；
(2) 不宜有皱纹，在弯管的内弯曲半径范围有褶皱的情况下，测得的褶皱峰顶和谷底之间的距离不得超过管子名义直径的3%，并且应当小于或等于两相邻峰顶之间距离的1/2；
(3) 弯曲部分的椭圆度不得超过8%。
1.5 管道预制后的表面处理
　　碳钢管道预制后应进行涂漆处理，环境条件应清洁且相对湿度小于75%。根据厂房要求的不同，涂层系统分别为PIC类和PID类，对PIC类或特别指出的涂层系统除锈等级为Sa3级（GB8923），其它类别为Sa2.5级。除锈合格后应在4 h内完成底漆涂装，如在规定时间内未完成底漆涂装，则应重新除锈。底漆干燥后，表面打毛并涂规定颜色和类型的中间漆和面漆。漆膜外观应无流挂、起泡、夹层、裂纹等缺陷，漆膜应平整光滑且满足厚度要求。水压试验期间要检查的焊缝、焊接坡口、金属密封面处不能涂漆。涂漆工作应按时间、油漆类型、涂装面积等及时制作见证件并进行附着力试验。
　　不锈钢管道预制后应进行酸洗钝化。不锈钢管道清洁、脱脂后浸于规定配比的酸洗液中酸洗以除去铁素体等表面污染物，清洗后浸于规定配比的钝化液中钝化以在不锈钢表面形成钝化保护膜。
1.6 预制管道的符合性检查
(1) 管道预制后应按照施工图纸检查管段尺寸及管段和部件连接的正确性；
(2) 检查管段的清洁度及保护情况。
2 管道现场安装的质量控制
　　管道安装包括管道支吊架的安装和管道及管配件的安装。
2.1 管道支吊架的安装
　　管道支吊架的安装是管道安装的第一步，是管道安装的前提。支吊架形式多种多样，按功能分有固定支架、滑动支架、限位支架等，按结构形式分有吊架、支架、弹簧支架、阻尼器和恒力吊架等。
管道支架的安装可分为根部件安装和管部件安装两个步骤，原则上应在管道安装就位前完成根部件的安装，管部件与管道在完成根部件安装后同时安装，对于小口径管道，考虑到安装时为适应现场情况，可能需做较多修改，根部件、管部件与管道一般同时安装。
(1) 管道支架根部件安装
管道支架根部件安装是将支架锚固件永久固定在结构物上，并使支架连接在锚固件上。锚固件的固定一般采用与预埋钢板焊接的方法，若无预埋钢板，则将支架底板用膨胀螺栓固定在结构物上。
在膨胀螺栓安装前应根据支架位置图及结构图测量放线，探测混凝土结构内的钢筋布置情况（防止钻断钢筋影响结构的安全），再在结构物上打膨胀螺栓安装孔（孔径的误差应小于1 mm，孔与墙面的垂直偏差应小于4°并有足够的深度和光洁度），然后根据钻孔情况在支架底板上开孔，安装膨胀螺栓及支架底板，在完成支架底板与支架其它部分的焊接后拧紧膨胀螺栓并锁紧。
(2) 阻尼器安装
阻尼器分为机械阻尼器和液压阻尼器两种。阻尼器是用来保护核电厂管道和设备在遭受突加载荷（地震和压力瞬变等）时免受破坏。阻尼器对正常热膨胀引起的缓慢运动不产生约束作用。当承受突加载荷时，阻尼器近似为刚性，可对管道提供刚性支承，约束位移。安装阻尼器时应通过行程和调节余量来调节支座销轴之间的长度，以免引起附加应力。液压阻尼器的每端都有±25 mm的调节余量。
阻尼器安装前首先应检查阻尼器拉杆上有无划痕以及球铰能否自由转动而无卡滞，然后拆除固定杆，检查阻尼器的行程是否符合设计要求，需要时可通过推拉活塞杆（承载杆）调节阻尼器的行程位置直到符合设计要求(阻尼器供货时的行程位置在中间行程，而设计要求冷态位置很多不在中间行程，设计规定如冷态设计位置偏离中间位置少于总行程的1/6时可不做调整)，安装球铰、销钉并锁定销钉。最后检查阻尼器的指示位置，如不符合设计文件规定，则松开锁紧螺母，缓慢推动活塞杆，以使阻尼器的指示器处于设计文件指定位置上，并确保活塞杆的螺纹全部啮合，然后拧紧锁紧螺母。
在热态试验前，应对阻尼器进行符合性检查，主要检查阻尼器的型号及行程、阻尼器的位置(划线、安装角度)、焊缝、 锁紧螺母等。
(3) 恒力吊组件、弹簧吊组件安装
恒力支吊架和弹簧支吊架安装在管道和结构物之间以承受管道因热膨胀引起的载荷。弹簧支吊架承受的荷载随弹簧的伸缩而变化，当热位移较大时，弹簧支吊架引起的管道应力可能会超过许用应力，故弹簧支吊架只适用于热位移较小的管道。由于恒力支吊架在任何时间内无论支承点的垂直位移如何，都以一恒定载荷支承管道，故不论管道的热位移如何变化，都不会引起管道应力的变化，所以对位移很大的支承点应使用恒力支吊架。恒力支吊架分为恒力弹簧支吊架和重锤式恒力支吊架。
根据管道的位置，恒力支吊架和弹簧支吊架有3种安装型式：悬吊式、搁置式、支撑式。
a.恒力支吊架和弹簧支吊架安装前的准备工作
?物项的检查：检查支吊架的型式、编号、级别、载荷，检查锁紧装置，检查根部件的安装符合性，检查待安装支吊架的符合性，检查管道安装的符合性。
?人员、设备的检查：安装操作人员必须具有相关工作经验，吊运和运输设备、焊接及检验设备、安装的有关工具等符合要求。
?安装程序：按照管道布置图和支吊架组装图进行测量放线，并用临时支撑或导链装置托住管线避免支吊架过载。
b.悬吊式、搁置式支吊架的安装：按照支吊架组装图安装管部件，将支吊架定位并固定到根部件上，安装中间连接件拉杆、吊环和花篮螺丝等，用中间连接件将支吊架和管部件连接起来并拧紧管部件的螺栓和螺母，用花篮螺丝调整拉杆的长度使拉杆承受管道的重量，检查螺纹连接件是否有足够的啮合长度并确保拉杆垂直安装。水压试验前应检查支吊架的预锁紧装置是否安装正确，完成水压试验、保温和最终涂漆后应按照支吊架的功能要求进行符合性检查和调整。用花篮螺丝调整吊架使指针指在“冷态”指示位置上，拆除预锁紧装置，并拧紧中间连接件的锁紧螺母（注意不能让锁紧螺母承受载荷）。检查支吊架的零部件有无变形和损坏。
c.支撑式支吊架的安装：根据支吊架组装图的位置把支吊架固定在托架上，定位时应使位移指示牌置于易于观察侧，按照组装图安装管部件，将拉杆安装到支吊架上，转动高度调节螺母使其与管夹连接。拧紧管夹的螺栓螺母，水压试验前应检查支吊架的预锁紧装置是否安装正确，完成水压试验、保温和最终涂漆后应按照支吊架的功能要求进行符合性检查和调整。转动承载柱使指针指在“冷态”指示位置上，拆除预锁紧装置，并拧紧中间连接件的锁紧螺母（注意不能让锁紧螺母承受载荷）。检查支吊架的零部件有无变形和损坏。
2.2 管道及管配件安装
(1) 管道安装
管道安装应具备下列条件：与管道有关的土建工程已检验合格，满足安装要求，并已办理交接手续；与管道连接的机械已就位并检查合格，固定完毕；管道支吊架第一阶段安装完成并检验合格；管道预制完成且管道组成件验收合格；管子、管件、阀门等内部清洁度符合要求。
管道的安装应以合理的施工组织进行，管道安装前与管道相连的设备应已就位固定，大型物项运输通道上的管道应在大型物项就位后安装。一般情况下管道安装应先于电气电缆安装，后于主风管的安装，安装顺序应考虑焊接、法兰连接等操作的需要。就管道自身而言，应以先大后小、先碳钢后不锈钢、先上后下、先里后外的顺序进行。
管道安装先要根据布置图在结构物上放出管道中心线（可与第一阶段支吊架放线合并），然后按照图纸安装。为防止支吊架过载荷并使管道牢靠，安装管道时在合适的地方应增设临时支吊点。首先考虑安装与设备相接的管道，再依次安装其余管道。在一些管段上应设置调节余量，此部位应在其余管道安装完后根据现场情况切割下料后安装。管道安装时应注意清洁并避免形成倒坡等现象。
管道安装完成后系统冲洗试压前应进行符合性检查，检查管道的连接是否与管线布置图、系统流程图一致，管道部件是否齐全并满足设计文件要求，管线是否有倒坡、甩头、漏焊等缺陷，管道支吊架是否齐全且满足功能要求等。
(2) 法兰安装
　　法兰安装前的检查：应检查法兰的材料、压力等级、规格型号是否符合设计要求，并与所连接的管道或设备阀门法兰相匹配。检查法兰密封面的外观质量：密封面必须平整光洁、无毛刺、无冲击痕迹和径向沟槽，凹凸面能自然嵌合且凸面高度不低于凹槽

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