三门核电有限公司项目控制处 浙江省台州市
摘要：AP1000项目作为新一代非能动核电堆型，其钢屋架与二代核电有着显著区别。本文从结构设计及施工方案、工作内容等方面M310堆型钢衬里穹顶结构进行比较，分析AP1000钢屋架在计价时所采用核电定额体系的适用性，并提出了建议，为推进核电定额体系适用性提供参考。
关键字：AP1000钢屋架；M310钢穹顶；差异分析；计价
1引言
AP1000作为新一代非能动核电堆型，与传统的二代核电存在较多的不同，在进行计价时也需要进行对比分析。本文从结构设计及施工方案、工作内容等方面M310堆型钢衬里穹顶结构进行比较，探讨AP1000项目钢穹顶结构与M310堆型钢衬里穹顶结构建造的差异性，并分析AP1000钢屋架采用核电定额进行计价的适用性，并提出了调整建议，为推进核电定额体系的补充、改进和完善提供参考。
2 AP1000钢屋架概述
AP1000 与传统压水堆核电厂技术最大的不同，就是其安全系统采用“非能动”技术。所谓“非能动”是指在安全系统的设计中使用了诸如自然力、位差、密度差引起的自然循环，以及使用压缩空气来驱动必要的阀门。非能动安全技术的应用简化了安全系统配置，减少了安全支持系统。
AP1000屏蔽厂房屋顶采用钢穹顶与上部混凝土组成组合结构。AP1000钢屋架整体为锥台棱形，钢屋架采用车间预制、现场拼装、整体吊装、焊接安装的施工方式来最终就位。
3 09核工业定额的分析
目前核电行业所使用的09版核工业定额是参照秦山二期的结算数据而编制的。秦山二期采用的M310堆型。AP1000以“非能动安全系统”设计上与M310设计理念差别较大。两者的“穹顶”差距较大，因此直接使用核工业定额并不合适。
从定额本身来看。在2009版核定额中，穹顶制作主要材料为核容板、核容焊条。但是AP1000屏蔽厂房屋顶中并没有核容板，且AP1000堆型穹顶制作主要材料为型材、板材、电焊条。二者制作加工的主材存在较大差异。
4 AP1000钢屋架与M310穹顶对比分析
AP1000钢屋架是屏蔽厂房的一个钢筋混凝土圆锥壳的屋顶，支撑着带不锈钢衬里混凝土墙的非能动安全壳冷却储水箱(PCCWST)和空气扩散器。钢屋顶整体为锥台棱形，主体结构由32根W36*395的径向主梁构成，沿锥面周向铺设1/2”面 板，面板下焊接槽钢背肋，径向主梁上焊接锚固钉及锚固钢筋，重量约为638吨。
M310穹顶是安全壳的组成部分，衬里通过焊接锚钉、螺栓和加劲角钢锚固在混凝土底板、筒体和穹顶上。不锈钢喷淋系统固定在穹顶衬里上，穹顶钢衬里能自身承重，并可最大承受第一层20cm厚的混凝土荷载，理论重量179吨。
两者均为抗震1级的结构，但是有着从外形到制作、安装工艺上有很大的不同。
图1 AP1000钢屋架示意图 图2秦山二期“穹顶钢衬里”
4.1功能
M310穹顶是安全壳的组成部分，是安全壳钢衬里的封顶部分，壁厚至少为0.8m。AP1000钢屋架的作用为支撑非能动安全壳冷却水储水箱和空气扩散器。
4.2制作工序
AP1000钢屋架是在车间将梁、板共计16个单元件在车间进行预制后在现场焊接而成。上口环梁分3段预制出厂、现场拼装；相邻两根径向主梁与环次梁、槽钢背肋及面板车间预制成一个单元件，相邻单元件之间的环次梁、面板组件车间预制成散件、现场拼装。
穹顶钢结构的制作一般分为5个部分在车间加工进行的，需定制模具压制成型。
4.3拼装
从工艺流程来看，M310穹顶的拼装更多工序，要求更高。
AP1000单元件组装流程：车间预制胎架 --径向主梁就位--环次梁安装 --1#面板组件就位、连接 -- 2#面板组件就位、连接 -- 3#面板组件就位、连接 -- 吊耳安装 -- 防腐涂刷。
M310穹顶拼装顺序：第一圈的支撑、走道搭设—依次吊装第一至五块板并调整定位 -- 焊接对接缝、探伤—连接角钢和锚固件焊接 — 第二圈支撑、走道搭设—吊装第二圈板 — 组对点焊第一圈、第二圈穹顶板之间的环向焊缝— 焊接其它层穹顶板—吊耳安装 —现场补漆。
4.4安装
AP1000钢屋架安装时，需要制作单独的拼装胎具。AP1000钢屋架安装主要是工作内容是径向主梁支撑板与牛腿支撑板焊接一无损检测—焊缝补漆。
M310穹顶属于高空安装， M310穹顶作业顺序如下：
安装施工图—正式起吊—吊装穹顶至筒体上口 —调整吊车并落钩—穹顶就位于13个临时支撑千斤顶上—穹顶临时固定—调整并组对穹顶与筒体的环缝— 焊接—无损检测—补锚固钉—几何尺寸检查—补漆。
4.5焊缝要求
从焊接形式和无损检测要求来看，M310堆型钢衬里焊缝均为对接焊缝，穹顶预制及拼装时对穹顶的径向和环向焊缝、与筒壁连接焊缝的无损检测要求为 100%VT(目视)+100%PT (液体渗透）+2%或100% (焊缝交叉处）RT (X射线） +100%LT(真空盒密封检测)；而AP1000堆型多为角焊缝，制作及拼装的无损检 测要求角焊缝为100%VT、对接焊缝中部分熔透焊（PJP)为100%VT+10%MT (磁粉）或PT、全熔透焊缝（CJP)为100%VT+10%UT (超声波、上环梁拼接 焊缝为100%)。
5计价建议
基于上文的分析，AP1000钢屋架在进行费用计算时，并不适合09核工业定额。故提出以下解决方式：用穹顶定额，并进行替换。
5.1钢穹顶制作
在2009版核定额中，穹顶制作主要材料为核容板（910kg/t，约占材料费 75.7%)、核容焊条（48.90 kg/t，约占材料费6.5%)、型钢(385kg/t，约占材料费 7.3%)，合计约占材料费的89.5%。核容板定额单价是钢结构主厂房梁板材（Q345 厚度18以上）的2.5倍以上，核容焊条的定额单价也是钢结构主厂房梁采用电焊条的2.7倍以上。且板材的消耗量高达1.295。因此建议AP1000项目钢穹顶制作套用2009版核工业定额1-55穹顶子目，调整该定额内的主材及含量。
人工：根据浙江省定额中金属结构工程的相关规定，制作定额人工系数除以1.3根据浙江省定额钢结构工程，对于人工除以1.3；
材料：取消核容板；对核容焊条由电焊条替换。增补定额中没有的高强螺栓。
5.2钢穹顶拼装、安装
建议AP1000项目钢穹顶拼装、安装分别套用2009版核工业定额1-131、1-33。
穹顶拼装、安装子目，人工保持不变。材料参考穹顶制作定额调整主材。
参考文献
[1]王开华，《核电站安全壳穹顶吊装施工技术的研讨》[J]，建筑，2015（3）：68-69.
[2]杨子春，《核电站反应堆厂房穹顶整体吊装的施工过程管理》，核科学与工程，2002.
[3]《屏蔽厂房钢穹顶车间制作方案》.
论文作者:谷伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/22
标签：穹顶论文; 屋架论文; 定额论文; 衬里论文; 核电论文; 核工业论文; 车间论文; 《基层建设》2018年第21期论文;