摘要：本文通过对三门核电一期工程AP1000堆型反应堆压力容器的安装施工中质量控制管理进行的系统的技术管理总结，为后续AP1000核电站RPV安装施工的质量管理、控制提供参考和借鉴。
关键词：AP1000核电，RPV，反应堆压力容器，质量管理，技术总结
1、RPV安装工程综述
反应堆压力容器RPV就位于核岛11厂房核心位置CA04桶体内部，压力容器桶体安装后顶部标高为107′-11″，压力容器桶体净重约273.5T，最大外形尺寸为：6454.6mm×6380.4mm×10256.8mm，核安全1级、抗震1级、质保QA1级，其RPV内部清洁等级B级，外侧清洁等级C级。
2、RPV安装施工及质量控制难点
2.1现场环境要求高
三门核电站AP1000堆型其重要和区别于成熟核电站的“开顶法”施工特色，所有设备安装处于露天状态，而三门地处江南湿润的海边气候，湿气重，空气凝结快，导致RPV就位安装环境相对较差，成品保护难度和成本加大。
2.2 吊装就位难度大
RPV设备本体重量达282.8T，吊装整体重量为405.9T，由于CV4环以及临时顶盖已经就位，其吊装整体高度达到52.85mm，且海边风速大，而RPV吊装的安全风速应小于8.89m/s，天气因素对于RPV吊装限制较大。
3、关键工序技术工艺
3.1 RPV吊装就位
其吊装全程主要分为以下几个阶段：A 压力容器翻转场地的处理和和准备；B 吊装先决条件检查确认；C 专用吊具与吊耳的连接并验收合格；D 设备翻转竖立；E 设备试吊；F 压力容器与J-SKID分离；G 吊车起吊；H 吊车回转；I 吊车变幅、落钩；J 吊装设备就位；K 吊车摘钩。
3.2 RPV支撑热板加工、安装
根据设计图纸要求，压力容器支撑热板需要根据现场实测数据进行相应的精加工，以满足热板安装要求。
RPV调整后，根据图纸进行6个位置点的数据测量工作，并记录作为加工量计算依据。按照公式：B1=D-A 计算热板实际需要的厚度。其中：
B1——热板加工后实际需要的厚度；
D ——压力容器调整满足设计要求后，压力容器管嘴支撑垫与支撑垂直方向间隙D1~D6；
A ——压力容器支撑底部耐磨板的厚度；
热板加工余量 △B=B-B1，其中：B——热板设计到货厚度；
如果△B＞0，需要对压力容器热板进行相应差值的机加工；若△B＜0，则需要在压力容器上增加相应差值厚度的垫片以满足安装要求。
实际测量间隙数据与热板到货后计算数据显示，△B＞0，对热板进行了相应的机加工操作，并做好相应记录文件。
热板加工完成后，吊起压力容器，将调平螺栓拧入压力容器支撑孔中，在调平螺栓上安装扳手螺母，并用专用扳手将扳手螺母适度拧紧。在压力容器支撑上放置道木，缓慢将压力容器放置于道木上，道木规格采用200mm×200mm×780mm。
将热板安装至相应的位置，一个方向热板安装时，其余3个方向的压力容器支撑上放置道木，此时压力容器重量绝大部分由2600T吊车承载，3个方向道木承载约10T重量。
3.3 RPV底部耐磨板安装调整
RPV底部耐磨板安装主要控制参数为75%以上接触面积施工工艺的实现。其技术方法在RPV支撑安装施工中已经得到突破性进展和实质性的成功，参考其施工工艺技术和控制方法，具体实施如下：
在耐磨板下表面涂抹红色着色剂，将耐磨板与热板完全接触，检查接触面积并计算未接触面积数值。若达不到75%，则采用刮刀或者油石配合轻质油修磨热板接触面积上的凸点部分，重复操作直到接触面积大于75%，同时其着色部位均匀分布。
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用丙酮溶液清洗热板和耐磨板着色表面，干燥后，在耐磨板表面涂抹干膜润滑剂AE100，将耐磨板安装于热板上。
耐磨板的安装固定根据图纸要求采用7个规格为1.000-8UNC-3A×3.00LG的内六角螺钉固定，拧紧后确保内六角螺钉的顶端不能超过耐磨板上表面，安装内六角螺钉时在其螺纹部分涂抹螺纹锁固剂LOCATITE242或者243，确保安装符合设计要求。
待所有的内六角螺钉安装完毕后，利用内六角螺钉上已经钻好的导向孔，在耐磨板上钻直径为：Φ3.2mm，深度9.6mm的孔。
根据现场实际操作空间位置评估并通过WEC设计方评估，其发布设计变更文件，将内六角螺钉弹簧销的数量连接位置减少为3个，分别将两侧内部2个，共计4个内六角螺钉上弹簧销取消。只进行外侧3个内六角螺钉上弹簧销的安装固定。弹簧销安装完毕后的顶部应与内六角螺钉顶部齐平，配合去耐磨板安装要求。
3.4 RPV最终精度调整
吊运压力容器就位于耐磨板上，复测其压力容器标高和水平度。如果RPV热段管嘴中心超出设计要求，则需要继续修磨热板；如果热段中心标高低于设计要求，则需要在热板和耐磨板之间增加相应垫板已达到设计安装要求。
RPV最终精度调整中，首先进行其方位对中调整，通过调整垫铁调整其冷端管嘴中心线与压力容器支撑中心线对中，允许公差为：±1.5mm。同时记录压力容器管嘴支撑垫侧面与支撑之间侧向间隙，为后续侧部耐磨板安装和间隔板加工提供数据。
再次对压力容器标高、水平度、轴线进行复测，使其满足设计图纸的精度要求，形成测量报告文件，进行质量验收。
3.5 RPV支撑侧部耐磨板加工、安装
根据设计图纸要求，其侧部间隙位置安装部件为间隔板和耐磨板，通过RPV最终精调整后测量的侧部间隙数值，并测量耐磨板实际厚度数据进行计算得到加工余量，对间隔板进行相应的精加工。
原理和测量计算方法类似于RPV底部热板加工施工工艺方法，按照公式：Y1=Z-X-1.27，计算支撑侧部间隔板的厚度。1.27mm是耐磨板与压力容器管嘴支撑垫的设计间隙值，其中：
Y1——支撑侧部间隔板需要的厚度；
Z ——压力容器管嘴支撑垫与支撑侧部间隙；
X ——支撑侧部耐磨板的厚度；
其支撑侧部间隔板加工余量通过公式：△Y=Y1-Y.其中：Y——支撑侧部间隔板的厚度。
如果△Y＞0，则需要在支撑侧部增加相应差值的垫片，如果△Y＜0，在需要对支撑侧部间隔板进行相应差值量的加工。支撑侧部间隔板允许加工成锥形，以满足压力容器支撑垫与侧部耐磨板平行的要求。
经过现场实际测量计算，对间隔板进行了相应的加工处理，并进行现场试装工作，试装过程中以及图纸、实体位置研究确认，其RPV侧部耐磨板安装工作进展顺利，并且按照技术文件要求在耐磨板表面涂抹干膜润滑剂AE100，从压力容器管嘴前方插入间隔板和侧部耐磨板，并且保证侧部耐磨板与压力容器管嘴支撑垫之间间隙满足：1.27mm±0.20mm，既保证不违背设计要求，又能满足现场测量和施工条件。最终RPV侧部耐磨板安装工作顺利结束。全部参数满足设计要求，质量验收合格。
3.7 清洁保护
RPV设备为AP1000核电站关键核心主设备，其清洁等级要求高，过程防护时间长，从物项到货验收、临时储存、吊装就位、安装调整后，直到RPV一体化顶盖IHP安装之前，整个阶段过程均需要做好清洁保护工作。主要措施为专门的清洁措施、外部防护措施、防雨防锈措施、人员进入管理措施、组织分工管理措施等，确保RPV安装施工质量和RPV成功运行。
4、总结
反应堆压力容器作为世界首堆AP1000核电关键的核1级设备安装工作，是核反应堆主回路系统安装的关键先决条件。其关键技术难点的攻关和突破，为后续AP1000反应堆压力容器安装施工提供了技术支持和成功的先例，可以为全国后续AP1000堆型核电站建造施工中的RPV安装及相关施工提供技术、质量管理方面的借鉴和参考。
参考文献：
[1]孙汉虹等，第三代核电技术AP1000 中国电力出版社 2009
[2]林诚格，郁祖盛等 非能动安全先进压水堆核电技术 北京：原子能出版 2010
论文作者:孙瀚
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/9
标签：压力容器论文; 耐磨论文; 螺钉论文; 间隔论文; 加工论文; 厚度论文; 道木论文; 《基层建设》2017年第27期论文;