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摘要:核电是我国电气需求供给、能源结构优化、能源安全保障及促进经济可持续健康发展的重要战略举措。而核电厂作为核电的主要载体,在建设阶段保证核电安全级电气设备的安装要求是满足核电厂安全运行的重要举措之一。本文以EPR核电站安全级电气设备的安装过程举例说明,分析其安全级电气设备安装的主要特点,并根据现场安装要求,来掌握第三代核电工程的安装新技术、新方法,为国家核电工程的自主创新、结构优化奠定更加牢靠的基础。
关键词:核电;安全级电气设备;安装;要求
核电安全级电气设备作为核电厂整体安全运行的重要设备之一,一方面核电厂需要根据自身电气系统软件与硬件的紧密配合来实现重要数据的收集、整理、分析;另一方面也为核电整体结构优化、升级改造提供了重要的动态息。
若要满足上述指标的科学性、实效性,在核电安全级电气设备的主要安装过程中则要高标准、严要求、强质量。
1 EPR核电站安全级电气系统的介绍
EPR由国外的两家大型企业共同研发而成,属于第三代核电技术,它采用了更加科学、严谨的技术,在技术升级、安全运行上体现了更加人性化的设计,由于电气系统整体硬件与软件高效、准确传导、处理数据的能力,使得核事故发生的几率更低,提升了核电站运行的安全性和可靠性,单机容量大,发电成本低。EPR电气系统同第二代核电技术一样,系统本身也分为正常电源系统和应急电源系统两大类。其中正常电源系统则是满足核电站各类设备正常运行的用电需求,由于直接为核电站设备供电,故供配电系统主要为低中压配电系统,采用多回路接线方式。值得一提的是,在第三代核电技术中,由于系统整体的用电稳定性要求,一般采用三回路进线(两用一备)或者四回路进线(三用一备)的这种双重保险的接线方式。应急电源系统的用电负荷主要分为两类:一是当核电机组发生故障时为满足核反应堆处于安全运行状态下设备运行所需要的用电负荷;二是如果退出运行会导致核电机组设备重大损坏的核电站设备。
2 核电安全级电气设备的主要安装以及相关要求
2.1核电安全级电气设备安装之前的准备工作
任何一项工程如果没有全面的准备工作,在施工过程中则会面临一系列的问题,更会加剧后续的使用、维修与保养的难度与危险系数。核电安全级电气设备的安装也不例外,在电气设备安装之前,主要从以下几个方面来着手准备:①发包方、总包方、施工方人力与物力的准备;②施工技术人员岗前培训、安全交底;③根据工程部署图对工程整体进行合理布局;④不同电气设备安装的施工节点安排与协调;⑤不同电气设备的不同阶段质量跟踪文件的编制;⑥初步、详细设计审查对设计、施工图纸的澄清与修改;⑦房间移交以及安全区域的检查;⑧设备的发货、运输、到货、开箱以及设备现场处理;⑨设备吊运方案的编制;⑩施工机具的采购以及总包方、施工方材料的采购等。另外,在每一项安全级电气设备安装之前,都要对施工人员进行安全交底,并且要根据工程特点对特定设备的安装制定可控风险评估报告。
2.2核电安全级电气设备底座的预制与安装
EPR的安全级电气设备底座的预制与安装相对于第二代核电技术电气设备有更高的要求及更严格的标准,同时在安装过程中由于设备基础精度要求高,使得第三代核电安全级电气设备底座的预制与安装更加复杂。总包方的专业设计人员则要根据供货厂家提供的设备资料对每类电气设备制定施工图设计任务书,同时制定相关电气设备的安装标准,施工方则根据施工图以及标准对电气设备的底座进行预制与安装。首先,施工方根据标准在预制车间对底座进行切割、打磨、焊接、补漆、部分组装等相关的工作;其次,把加工完的底座运输到现场,根据施工图及施工标准对设备基础尺寸、精度进行核对,同时对底座进行组合安装,核对后把底座焊接在设备基础上的预埋板上;最后某一房间的设备底座全部安装完后,施工方对设备基础进行无收缩式二次灌浆处理,确保设备底座的安装精度与质量。
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2.3核电安全级电气设备的吊运
核电安全级电气设备的吊运分为吊装和运输两大部分,即通过专用车辆把设备吊运到指定的现场设备房间内。在电气设备的吊运过程中,要注意以下几个方面:①作业前三个月,总包方递交质量风险评估报告;②特种设备作业前总包方对施工方进行安全作业交底;③电气设备的吊运,应由专业的运输司机及专业的起重工进行负责;④设备在吊装和运输过程中,要针对设备滑动、倾翻、震动采取安全措施,严格按照设备吊装要求进行吊装和运输;⑤电气设备应采用供货商合同文件中指定的车辆进行过度吊运配合,不得违规吊运;⑥对于核心设备,施工方应制定特定的设备吊装和运输方案,并对过程中可能涉及到的风险进行可行性风险评估报告的编制,并报总包方审核通过方可执行。
2.4核电安全级电气设备的安装处于对抗震以及精度偏差的要求,核电安全级电气设备的电气柜的底板不采用直接焊接的方式进行固定,而是采用预埋螺栓、二次灌浆等组合方式进行,设备的固定一般要经过以下几个步骤:①检查设备底座的标高、水平、垂直公差是否在标准允许的范围内;②对预埋螺栓进行精度、尺寸微调;③放置、固定第一台电气设备,作为一个房间内后续施工的位置精度参考,第一台电气设备的精度要求则显得尤为重要;④后续的设备参照第一台设备的安装流程依次进行,所有设备的安装过程中要对设备端电缆接头进行现场防护;⑤依次进行母线排连接,并对底座的螺栓拧紧,用力矩扳手把螺栓固定到标准规定的力矩值;⑥设备接地,安装设备安全标识牌等。
2.5核电安全级电气设备的电缆敷设以及端接
⑴电缆敷设在核电安全级电气设备的电缆敷设过程中,要根据预先建设好的电缆桥架进行敷设,发包方在质量监督过程中,主要注意以下几点:①电缆类型是否按照合同要求去执行;②电缆颜色标识是否按照技术合同中的相关规定要涂刷;③电缆的膨胀收缩节位置所能达到的弯曲程度是否在合同要求范围内;④特定环境下的电缆敷设要有严格的防护条件,例如高温、潮湿等区域,电缆要根据合同要求采取防高温、防潮等措施。⑵电缆端接在核电安全级电气设备的电缆端接过程中,由于端接过程需要采用特殊的工艺要求,端接质量高,需要对施工人员进行资质的鉴定。在端接之前,还要对端接工具进行核查,在端接过程中要根据端接图以及端接标准进行细致的施工,压线鼻必须与线芯直径和端子的尺寸相匹配,电缆末端的弯曲要求是否符合标准要求等等。
3结语
发展核电是我国满足电力需求、优化能源结构、保障能源安全,促进经济持续发展的重大战略举措。核电作为一种清洁能源,技术已经成熟,安全可靠性得到了实践验证,供应能力较强,已成为国家能源电力战略的重要组成部分。加快核电发展,发挥核电在电力供应中的更大作用,是我国电力发展的必然选择,是满足经济和社会发展的重要保障。而核电站安全级电气设备与核安全直接相关,迫切需要我们尽快掌握三代电气设备安装技术,在实践中不断积累安装经验,为后续三代核电项目的改进和创新做出贡献。
参考文献
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论文作者:张录楠,滕飞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/6/5
标签:核电论文; 电气设备论文; 设备论文; 底座论文; 核电厂论文; 电缆论文; 施工方论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;