中国核工业第五建设有限公司 上海 201512
摘要：在国内核电站建安施工过程中，三门AP1000唯特利压接管道在CAS系统中使用属首次，通过对其施工管理质量保证进行总结，为后续唯特利压接管道施工质量提供借鉴。
本文从AP1000 CAS压接管道特点出发，主要从人、机、料、法、环五方面，分析此类管道在施工前、施工过程以及施工后如何保证质量。
关键词：AP1000；CAS；压接；唯特利；管道；施工；质量
引言
三门AP1000 CAS压接管道在国内核电站使用尚属首次，曾经在1#机组施工过程中发生过压接管道施工问题，总承包部从施工和技术层面开始逐步引起重视，对CAS压接管道的认识进一步加深，并升版了程序，优化施工过程和质量控制。
本文从AP1000 CAS压接管道特点到施工前、施工过程中以及施工后的质量保证进行全过程分析，为后续压接管道的施工提供借鉴，避免再次走弯路。
1 AP1000 CAS压接管道特点
1.1.AP1000特点
AP1000技术为美国西屋在AP600基础上延展开发的第三代核电技术，采用大量设计指定供应商。另外，在建设过程中，利用模块化技术，多头并进实施建设，安装和土建并行施工，对物项的保护提出了较大难度。
1.2.AP1000 CAS管道设计和施工特点
AP1000核电站大量采用设计指定材料，其中CAS压接管道采用美国唯特利公司的唯特利压接管道，与国内其他核电站CAS系统管道普遍采用焊接技术所不同的是，AP1000 CAS部分管道采用压接技术，即管道与管件通过专用压合工具进行机械连接，一般最少需2人操作，该技术具有连接简单、效率高，但对于国内核电站属首次使用，尚无经验可借鉴。
AP1000所使用的唯特利压接管道主要为1英寸和2英寸不锈钢管道及管配件，壁厚有两个系列，1个为5S系列，1个为10S系列，目前只提供10S系列产品，采用厂家专用的压合工具进行机械连接。
在管道压接过程中，管道插入管件深度对管道连接性能有直接影响，由于该管道壁薄，应注意该管道的成品保护，以防止机械损伤和焊渣烫伤。
2 AP1000 CAS压接管道施工前的质量保证
由于AP1000 CAS管道安装采用压接形式，在国内核电站尚属首次使用，从管理人员到施工人员在此方面尚无经验可循，因此，对于此种施工工艺在准备时，应充分考虑可能会遇到的各种问题和施工难点，以下主要从人员培训、材料准备、压接设备准备、程序编制方面进行阐述，以做好CAS管道施工前的质量保证工作。
2.1.人员培训
按照惯例，在首次使用某项新工艺时，应对管理和施工人员进行充分的培训，AP1000 CAS管道施工也不例外。由于该管道生产厂商为设计指定的美国唯特利公司，为了拓展中国市场，成立了唯特利管道设备（大连）有限公司，因此在施工前，由技术人员与厂家联系，开展技术指导和培训。
此次培训以实际操作为主，理论知识为辅，从唯特利管道型号、密封圈的使用、压接设备型号及特点、划线、到压接过程的配合，全程演示，让参与施工和管理的人员有直观的认识，为该管道后续施工打下基础。
2.2.材料准备
根据ASME NQA-1-1994，第一部分，第7章 “在采购合同前，买方应评价供方按采购文件的要求提供物项或服务的能力。对供方的评价与选择，及其结果都应形成文件” 的要求，总承包部在采购工程材料前，按照《供方评价管理程序》对供方进行评价并形成报告。
考虑到CAS压接管道为设计指定，因此在评价时，主要收集设计指定信息，由QA部编制评价报告，将唯特利公司纳入合格供方。
材料采购后，经过QC验收，主要检查标识、外观、尺寸，合格后出具物项接收检查报告，施工队方可领用。
唯特利管道主要有两种规格，一种是ASTM A-312标准304/304L型和316/316L型 壁厚5S（以下简称5S压接管道）。
表2.1 5S系列管道数据表
另一种是ASTM A-312标准304/304L型和316/316L型壁厚10S（以下简称10S压接管道）
表2.2 10S系列管道数据表
因此，在验收时，应关注壁厚，防止5S和10S混用。
2.3.压接设备准备
由于AP1000 CAS压接管道的特殊性，该管道压接采用厂家专用工机具，针对5S压接管道，采用压合工具PFT506，为电动工具，在使用时，需要电源，由于AP1000 CAS管道有1英寸和2英寸两种，因此厂家配备了两种规格压接模具。
在操作时，应注意正确压接模具的使用，另外，在管道压接时，应注意压合工具的日常维护保养，及时清理压接模具中的碎屑，涂润滑油，防止生锈。
由于该专用工具较重（约10公斤），在使用时应注意该机具的稳定，防止压接的管道不符合要求。
2.4.程序编制
依据HAF003，2.2.1要求“所有大纲必须规定，凡影响核电厂质量的活动（包括核电厂运行期间的活动）都必须按适用于该活动的书面程序、细则或图纸来完成。”，因此，针对CAS管道施工必须有程序支持。总承包部根据不同连接形式的管道，编制了《管道安装程序》，以下方面需要重点关注：
（1）与管道压接配套的密封圈润滑应有所体现，否则容易发生密封圈受损，压接后试压发生泄露现象。
（2）管道插入深度的强调，根据CAS管道压接经验，当划线出现问题，压接后，管道插入深度难以直接验证，其压接质量不能保证，为了防止单一的压接线条被去除或有误，增加一道检查线，便于施工和检查。
（3）对插入深度的记录，基于上条划线带来的问题，为了贯彻核电四个凡事（凡事有章可循，凡事有人负责，凡事有人监督，凡事有据可查），对管道压接前的插入深度进行记录并确认签字，以增强可信度。
3 AP1000 CAS压接管道施工过程中的质量保证
按照质量控制观点，对施工过程的控制，主要是对施工过程中的“人、机、料、法、环”五大方面进行控制，而对这些要素的检查，主要以检查和试验计划（ITP，下同）的形式体现，该ITP包括这五大方面的先决条件检查，施工工序的控制，对关键点应重点控制，好的施工过程质量产生好的结果。
3.1.检查和试验计划
三门AP1000核电站核岛施工过程质量控制主要以ITP形式体现，ITP包括先决条件检查，施工工序的检查，操作者、技术人员以及QC人员的签字确认。针对CAS管道施工，总承包部按厂房、标高编制ITP，将CAS管道下料和安装通过一个ITP进行质量控制。
针对CAS管道安装，在ITP上设置了“管道放线、定位”、“管道下料及标识”、“压接”、“在线部件安装检查”点。
3.2.施工过程中的难点和关键点
CAS管道施工需注意以下问题：
（1）管道密封圈受损；
（2）管道划线工具不合适导致压接问题或压接后难以验证；
（3）管道插入深度不够。
从以上问题以及管道施工特点，可以看出在CAS管道施工过程中应关注的方面如下：
（1）管道的清洁以及密封圈的润滑；
管道在下料时会产生毛刺，应用锉刀将毛刺打磨干净，装密封圈时，应检查管道清洁情况，压接前，对密封圈进行润滑，以确保管道顺利插入管件中，而不致损坏密封圈。
（2）按照厂家推荐和总承包部程序要求，划线时应采用记号笔，以便施工过程和检查的识别，便于验证管道插入深度；
（3）CAS管道压接时，应避免单人操作，在实际施工时，可能需关注以下情况：
对于垂直方向的管道，在压接时，应一人手握压接管道，一人操作机器，这时，稳定压接管道尤为重要，由于重力作用，管道在松弛状态下会下落，在压接时，可能导致已满足插入深度的管道压接后深度不够；
对于操作空间狭小，或高空操作，更应避免为了图方便单人操作，由于单人操作的不稳定，压接时，管线与压合工具不垂直，导致管道压接不牢或直接报废。
3.3.施工过程监督
一项制度的有效除了执行者需要严格遵守外，通常还需要监管机构的监督。在CAS管道施工时，根据前面章节的描述，可以从以下方面开展监督：
（1）一般来讲，对新工艺的施工，应该首做必检，以检查施工班组是否掌握该施工工艺，而且，习惯一旦养成，则不易更改，因此，第一次就引导班组进行规范作业。
（2）“人、机、料、法、环”中最活跃的因素是人，在CAS压接管道施工中，应关注参与施工的人员是否均进行了培训或交底，应关注易发生质量问题的班组或个人，应关注赶工期间施工班组的行为。
（3）CAS管道压接需要专用工具，对工机具的日常维护应进行检查，防止只用不维护的现象。
（4）CAS管道的压接好坏，跟施工班组过程操作有很大的关系，包括抽查密封圈的润滑，管道划线，管道压接，狭窄区域和高空操作，随时纠正施工过程中存在的不良现象。
4 AP1000 CAS压接管道施工后的质量保证
在本文2.2节中，对AP1000 CAS压接管道规格进行了描述，其中5S压接管道壁厚只有1.7mm，碳钢焊接焊渣温度在1000°以上，飞溅到薄壁不锈钢管道上，烫伤管道，因此管道施工后，应关注上方的焊接作业，加强焊工的防火意识。
同时，CAS管道施工后，应避免人员踩踏管道，加强作业人员的成品保护意识。
5 总结
AP1000 CAS压接管道施工虽然在国内核电站尚属首次，也发生了影响CAS系统试压的问题，但仔细分析唯特利管道特点，从施工角度考虑，把握好施工前、施工过程质量控制以及施工后的成品保护，不考虑其使用寿命，管道压接质量应属可控。
参考文献：
[1]ASME NQA-1-1994，核设施质量保证要求[S]
[2]HAF003-1991，核电厂质量保证安全规定[S]
[3]SMG-1000-GCP-200007，6，管道安装程序
[4]I-P500现场安装手册，美国唯特利公司，2012
论文作者:李确
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/7
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