摘要：安全壳机械贯穿件是核电厂连接反应堆厂房和外围厂房之间管道的关键部件，对核回路冲洗、二回路水压试验及冷试等重大节点顺利实现至关重要。本文结合卡拉奇项目华龙一号堆型核岛安全壳机械贯穿件的实际情况，对其安装工作各环节中的施工要点及与土建预应力张拉期间的施工逻辑问题进行探讨。
关键词：华龙一号；机械贯穿件；施工逻辑；施工管理
1.系统概况
华龙一号堆型双层安全壳机械贯穿件是保证一条或几条管路穿过安全壳时，贯穿管路与双层安全壳内外部紧密地连接在一起的关键性部件，属于反应堆安全壳的一部分，与安全壳一起组成第三道屏障，确保安全壳的气密性完整性的同时还防止放射性物质外泄。由于机械贯穿件将将贯穿管路与安全壳混凝土中预埋的锚固套筒连接在一起，可将管道荷载传递至安全壳，以实现管道固定支架的作用。
华龙一号堆型的机械贯穿件总体分为以下几部分：安全壳混泥土中的锚固套筒（土建预埋部分）；套筒与贯穿管路之间的刚性连接件（封头）；接管；波纹管膨胀节；测温、测压管嘴等附件；保温装置（主蒸汽、主给水管道贯穿件）；散热片（主蒸汽、主给水管道贯穿件）。
单机组机械贯穿件数量为116个，其中10个为备用机械贯穿件。根据被传送介质特性和管路功能，主要分为标准流体管道贯穿件（65个）、主蒸汽和主给水管道贯穿件（6个）、高能管道贯穿件（25个）、地坑贯穿件（4个）、通风贯穿件（6个）及备用贯穿件（10个）几种等。而根据其分布位置情况，有14个机械贯穿件在预应力张拉影响区域。
2.机械贯穿件的安装特点解析
华龙一号机械贯穿件的安装存在以下几个方面的特点：
2.1与传统M310堆型差异大
由于华龙一号的机械贯穿件穿过双层安全壳，与传统M310堆型的贯穿件比较存在体积大、长度长，引入及安装难度更大的特点。对设备的倒运、存放、安装都提出更高的要求。
2.2交叉施工
机械贯穿件遍布整个壳间环形区，标高从-8.8m至+40.75m，与钢平台施工、房间装修、张拉轨道及平台拆除等各项施工活动需穿插进行。材料倒运、存放、硬保护等困难重重，安装协调工作量巨大。
2.3工期安排紧张
受预应力张拉影响，位于扶壁柱张拉区域的14个机械贯穿件，需在张拉完成后开始安装，根据三级进度计划安排，预应力张拉完成时间后1个月进行核回路冲洗（NCC），5个月进行冷试（CFT）。时间紧，工作量大，对施工安排带来巨大挑战。
3.机械贯穿件安装
贯穿件的安装主要分为：先决条件检查、测量放线、吊装倒运、坡口加工、就位、组对焊接、无损检验及水压试验等几个主要工序。
3.1安装前的工作
安装前期应要求承包商从人、机、料、法、环等五个方面进行先决条件的全面核查，需把控承包商的施工方案或安装工作程序的发布，以及机械贯穿件的到货情况。
再者，还需关注工作面移交的情况，安全壳内环形区、壳间的房间装修进展、二次钢结构的安装及预埋套筒的移交都对机械贯穿件的安装至关重要。
3.2 吊装倒运存放
在具备安装工作面后应尽快完成放线测量工作。并结合现场条件确定贯穿件的引入路径。
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随着现场引入设备的增多和管线布置增加，对贯穿件的引入工作带来较大难度，而贯穿件的引入时间需根据到其货时间而定。因此已到货的贯穿件应在现场条件具备的情况下尽可能的提前引入至相应房间存放。
引入时应重点考虑以下几点施工要点：
地坑贯穿件由于长度较大，需穿过NL/NR厂房两个房间才能穿入套筒就位；
部分房间设备、管路及电气桥架较多，给设备运输带来不便。需在房间物项安装开始前就进行梳理；
由土建承包商施工的钢平台，可能干涉到贯穿件的引入，或影响贯穿件的存放，因此要提前进行建安施工逻辑的耦合；
在反应堆外壳+45.13m的硬防护完成前，可以考虑使用塔吊对贯穿件组件进行引入；
NR厂房0m层以上空间没有设置吊装孔，只能从楼梯间引入，应注意在复杂环境倒运时的成品保护。
3.3贯穿件本体的安装
贯穿件本体与附件的坡口由厂家完成，与土建预埋套筒接口出的坡口由安装承包商加工，坡口的加工应按设计院出版的图纸及技术要求执行。
将贯穿件各部件定位并按设计要求组对完成后，方可进行焊接工作。
组对时应检查组对焊口的对口错边量及间隙满足设计图纸及技术条件的要求。
所有贯穿件的规范等级均为RCC-M2级，质保等级QA1，焊缝上下游材质主要为022Cr19Ni10、P280GH，接头形式主要为对接、角接。封头与预埋套筒之间的对接焊采用氩电（GTAW+SMAW）组合焊接方法，承插焊和射线塞的焊接采用氩弧（GTAW）焊接方法，其余角焊缝根据壁厚采用氩弧焊（GTAW）或氩电（GTAW+SMAW）组合焊接方法进行焊接。
安装贯穿件时尺寸及公差应满足图纸要求，未注公差按GB/T1804-2000《一般公差、未注公差的线性和角度尺寸的公差》及GB/T1184-1996《形状和位置公差未注公差值》执行。
3.4贯穿件支架的安装
部分贯穿件支架还内设支架，支架一般由导向支架底板及扁钢管卡组成，主要起支撑管道作用，在机械贯穿件落位后，支架依据贯穿件安装图纸要求进行焊接。内设支架的贯穿件要注意施工逻辑顺序，应先将第一阶段支架安装完毕后，再安装工艺管及管部。
3.5水压试验
所有焊口焊接完成且按相关无损检验大纲要求进行无损检测合格后，机械贯穿件应随相连接的管道系统一起进行水压试验，对于部分无法随相连管道系统一起水压试验的贯穿件需单独进行。水压试验压力根据机械贯穿件安装图上所给的压力值执行，在设计依据如表格中无水压试验压力且无特殊说明的，一般为安全壳密封试验用，不需要进行水压试验。
4.重点关注
特别要注意的是，由于贯穿件的安装期间安全壳正在同步进行预应力张拉，为防止张拉产生的变形量损坏贯穿件，所有的机械贯穿件与两端工艺管道的焊缝必须在张拉完成后进行安装；而贯穿件与外壳相连的部分也需在预应力张拉完成后进行。另外100°和270°左右10m范围内为扶壁区域，该区域在张拉期间不能进行施工作业，此区域的14个贯穿件应在内壳预应力张拉完成后开始安装。
由于预应力张拉完成与NCC和CFT节点时间接近，工期安排十分紧张，因此要尽可能协调建安施工逻辑的调整，如扶壁柱升降平台及轨道的拆除工作不影响NCC和CFT，则可考虑先进行贯穿件的安装再拆除。非扶壁柱区的次钢平台、房间装修及油漆等工作与贯穿件的安装工作可能存在不可避免的穿插作业，提前梳理施工逻辑并考虑必要的防护措施也是贯穿件安装期间的重点工作。需提前组织建安承包商共同梳理并编制双壳间建安施工专项进度计划，以指导建安承包商施工。
5.结语
机械贯穿件的安装从前期准备工作到安装期间的所有工序，都对现场环境提出了很多要求，还需重点关注设备引入以及预应力张拉期间的建安施工逻辑耦合，以克服工期紧张的不利因素，为贯穿件的顺利安装创造更好的条件。
参考文献
[1]RCC-M压水堆核岛机械设备设计和建造规则 2007版.
[2]压水堆核电厂核岛机械设备制造规范 NBT 20001-2013.
[3]《一般公差、未注公差的线性和角度尺寸的公差》GB/T1804-2000.
[4]《形状和位置公差未注公差值》GB/T1184-1996.
[5]《安全壳机械贯穿件制造图》0712E4005.
论文作者:王晶晶,谢林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期
论文发表时间:2018/8/24
标签：机械论文; 公差论文; 预应力论文; 建安论文; 水压论文; 管道论文; 套筒论文; 《建筑学研究前沿》2018年第9期论文;