台山核电合营有限公司 广东台山 529200
摘要：新一代EPR堆型核电站核岛内部布置了功能各异的不锈钢水池，其构造及功能与二代加堆型核电站存在很大差异，主要体现在三代核电站内的水池空间大、接口复杂、不锈钢防护困难，尤其是辅助系统安装是水池中安装工作的重点与难点。做好不锈钢水池管道安装质量、安全、进度、技术、接口等管理工作，是满足水池可用，继而实现系统可用的先决条件。本文选取台山核电站的不锈钢水池作为研究对象，对核岛不锈钢水池内部辅助系统安装过程中管理思路进行研究总结，为后续核岛不锈钢水池内部管道施工提供经验借鉴。
关键词：核岛；不锈钢水池；辅助管道；清洁度；
1.核岛不锈钢水池简介
1.1 IRWST水池
IRWST水池位于反应堆厂房，它与安全壳处于相同的工况，在内部事件发生后的24小时内不会产生非能动的工况恶化，在严重事故下进行系统之间的再循环切换，并为外部危害情况下的供水提供保证。RIS/EVU/RSC/RCV/PTR系统均可以从IRWST取水，尤其是RSC（堆芯熔融物系统）系统，是EPR的新技术，在堆芯出现熔融时，换料水池的水可以通过一个非能动阀门，淹没堆芯熔融物，对堆芯熔融物进行冷却。
1.2 PTR水池
PTR系统包含7个水池，其中反应堆厂房部分有4个水池，分别是：仪表架存放池、堆内构件存放池、反应堆厂房燃料传输池、反应堆水池。燃料厂房部分有3个水池，分别是：乏燃料水池、燃料厂房燃料传输池、装罐池。
乏燃料水池：用于储存旧燃料组件及新燃料组件装料前的储存，并带有燃料组件释放的热量；燃料厂房传输池：池内有一个连接燃料厂房和反应堆厂房传输池的传输管道，乏燃料由换料机从反应堆内吊出后，由运输小车将其运过传输通道，送入燃料厂房传输池；装罐池：乏燃料组件在该池内被装入运输用的铅罐；堆内构件存放池：在停堆时，用于储存堆内上下部构件。仪表架存放池：每次停堆换料时，用于储存仪表架和水位探测器；反应堆厂房传输池：用于堆内与乏燃料水池间相互传送燃料。
1.3 ASG水池
ASG水池，对应四个安全厂房，每个厂房一个，拥有将RCP（反应堆冷却剂系统）系统维持在冷停堆足够的水装量。
1.4 RRI缓冲箱
RRI缓冲箱位于安全厂房21m标高平台，连接到RRI泵的吸入口，为RRI泵提供吸入压头，并用于补偿回路流体的膨胀、收缩引起的水体积变化和可能的泄漏。
1.5 RBS硼酸箱
RBS硼酸箱位于燃料厂房，主要功能为存储硼酸溶液。
2.不锈钢水池内部主要管道工程量
2.1 IRWST水池
工程量：管道图纸142张。（涉及8个系统，EVR系统26张、RIS系统40张、RPE系统48张、PTR系统3张、EVU系统4张 RSC系统13张、RCP 4 张、RBS系统4张）；支架168个；封头Endplate 4个。
2.2 PTR水池
PTR水池反应堆厂房区部分，管道图纸5张，封头Endplate 5个，支架8个。
PTR水池燃料厂房部分，管道图纸57张，支架图50个，封头Endplate 21个。
2.3 ASG水池
每个安全厂房一个水池，总计4个，每个水池的工程量如下
表一 ASG水池管道工程量
2.5 RBS水池
RBS水池共10个封头。
3.不锈钢水池内部管道安装要求
3.1 密闭空间作业要求
对于ASG、RRI（见图一）、RBS水池，相当于成品的设备存储罐，理论上仅存在唯一的人孔，属于密闭空间作业，需建立控制区，承包商及台山公司的安全管理部门进行监管，主要关注以下方面：
施工人员需进行安全交底；
施工作业时需携带氧表，并定期记录氧气含量；
实施进出入人员控制，人员出入需记录；
有充分的照明；
配备鼓风设备，增加空气流通；
图二 水池内的不锈钢支架
3.3 水池内物项的一般施工要求
水池的不锈钢结构，且大部分水池（IRWST除外）内部工程量较少，内部施工应统筹考虑，尽量减少土建与安装单位间的接口工作，在土建单位酸洗钝化前完成内部全部物项的施工。
推荐的施工顺序为：土建单位完成水池的整体施工、焊接、无损检测——安装单位进行水池内部物项的施工、符合性检查、TFD压力试验——水池压力试验——水池酸洗钝化。
总体原则是在水池最终清洁前，安装单位完成所有的施工活动，满足不锈钢水池的清洁要求。
3.4 水池涉及管线的压力试验
由于安装单位需要在水池酸洗钝化前完成水池内物项的施工和试验，但是对这部分管线所在的TFD无法整体施工完成，而根据水池的整体施工进度，不能等相关TFD完全完成进行压力试验，经过研究，可采用分段试压的方式进行，优先对涉及水池的部分进行试验，满足水池施工的总体要求。
4 IRWST水池内部辅助管道安装管理
在本文讨论的不锈钢水池中，IRWST水池由于体积大、内部安装物项多、涉及的接口复杂，具有代表性，本文对该水池单独进行阐述。
4.1 安装简介
核岛IRWST水池位于R12区域的HRA0403ZL，根据方向分为东、西两个部分（见图三）。
台山核电站1号机组IRWST水池内部管道安装工程以水池安装前防护准备工作为起点，至符合性检查阶段复检完成为终点，共历时166天。主要安装活动时间窗口如下表：
表三 IRWST水池管道安装主要活动
图三 IRWST水池安装完成后效果
4.2 施工准备
4.2.1人力动员准备
生产人员、辅助生产人员、管理人员全部按计划到岗。
所有人员都通过上岗培训合格。
特殊工种通过专业资格培训取得相应的资格证书。
质量检查（QC）人员按其工作任务范围通过培训取得相应的工作授权。
4.2.2施工材料工机具准备
督促预制厂优先预制水池区域的管道支架，确保管道支架安装前运抵安装现场。
安装所需工机具和永久材料、消耗性材料全部采购齐全。
由于焊接将产生大量烟尘，必须配备良好的通风设施。
由于水池安装时期为广东潮湿季节，需配备4台抽湿机，防止不锈钢衬里积水后锈蚀。
用于脚手架上下方施工区域除尘的2台吸尘器。
4.3 安装工序
4.3.1总体安装顺序
遵循：先定位焊接支架，后安装管道的顺序[2]。由于水池内部管道位置绝大多数位于水池上方天花板上，因此“先上后下”，并需根据管径的大小，优化管道引入顺序，避免其他管道引入、安装不便。具体的顺序为：EVR管道、其他系统大管、所有小管。
4.3.2管道清洁工作的时间
为了对水池做好防护，对所有需要清洁的管道，提前进行高压水冲洗、重力水冲洗、压缩空气吹扫工作，避免引入水池后，冲洗过程中导致部分水污染水池。
4.3.3符合性检查时间
由于水池中管道位置特殊，安装时需搭设满堂脚手架，在管道安装完成后，为了避免后续水池中系统符合性检查工作时需重新搭设脚手架，浪费人力、物力，影响工期，需提前对水池中8个系统的所有管线进行符合性检查，并完成消缺，检查合格后，签字做好相关记录，以便在后续相关系统符合性检查时，水池内部涉及管线免检。
4.4接口协调
4.4.1酸洗钝化时间
IRWST水池管道施工是在不锈钢水池钢衬里焊接完成后开始，涉及到土建的工作仍有水压试验和酸洗钝化两个步骤。因此要协调土建尽快对水池进行移交、以及督促承包商完成管道安装尽快返移交土建进行水压试验相关工作。
前期，针对管道安装是在土建酸洗钝化前后进行过专项分析，最终选择在酸洗钝化前施工这一方案。
水池管道施工安排在酸洗钝化前后的优缺点如下：
酸洗钝化前施工：
优点：不锈钢水池防污染方面难度小。缺点：安装时间较早，水池中部分管道存在尚未预制完成的情况，且设计尚未固化，部分管线存在频繁DEN修改的情况，如果计划一次性完成其中的管道、支架，工期压力大，返工多。
酸洗钝化后施工：
优点：管道预制条件好，工期压力较前期小。缺点：不锈钢水池的防污染工作难度大，后续管道安装完成后，需要处理水池内部局部锈蚀。
4.4.2地漏安装
水池上方有12个RPE地漏，RPE地漏属于土建预制范围，因此需协调土建单位尽快采购地漏预制材料、尽快对水池上方的12个地漏进行优先预制，并在预制完成后，考虑合适时机进行施工。
4.4.3其它接口
水池内部有6个EM3过滤器（2个EVU，4个RIS）。由于过滤器到货时间晚，部分管道与过滤器有接口，如RIS、RSC、EVU管道，因此需等EM3过滤器完成后完成部分管线的安装，需做好EM3设备的安装进展跟踪，并考虑合适时间窗口完成相关焊口。
水池上方有2台EM10小吊车，需协调好时间窗口对其进行安装，并进行相关载荷试验。
水池内部有部分仪表物项，需协调好时间窗口对其进行安装。
水池上方有EM2主设备地脚螺栓，需协调好时间窗口安装地脚螺栓防护罩。
4.5监督要点
4.5.1施工现场安全
脚手架验收合格，并挂有“允许使用”标牌。
不锈钢水池属于密闭空间，需办理密闭空间作业证。
进入部分区域需佩戴安全带，并正确使用。
施工的各种机具、材料等一切物品应固定或者用绳系住，杜绝高空落物。
打磨等动火作业时应用防火布进行隔离，并配备灭火器。
部分EVR管道体积、重量（DN800）大，需在引入管道过程中做好安全防护。
4.5.2不锈钢水池防护
IRWST水池EM4管道安装的重点和难点是在管道、支架安装的同时，如何对不锈钢水池进行有效防护。因此需要在以下各个环节加以注意，台山核电1号机做法如下：
脚手架搭设前：防护主要为通风、抽湿。由于水池施工时期为广东的梅雨季节，湿气大，不锈钢衬里极易潮湿锈蚀。为了更好的做好防护措施。措施如下：
对水池所有孔洞进行必要的封堵，防止外部粉尘及湿气混合。
水池两侧各一台大风机，进行通风。
水池两侧各放置2台抽湿机，对水池的湿度进行控制。
脚手架搭设过程中：脚手架搭设过程中，安排专人进行跟踪，防止倒运材料对水池进行磕碰、擦伤。在脚手架受力点，垫放木块，对应力进行分散，防止下方不锈钢变形。对脚手架边缘与水池进行隔离，用防火布进行隔离，一方面防止碳钢脚手架直接与不锈钢表面进行接触，另一方面防止打磨粉尘坠入下方。
安装过程中：要求承包商每天对脚手架上方、下方进行一遍吸尘，保证水池内部的清洁。
5. 总结
5.1 土建与安装专业的衔接和施工协调
水池施工涉及土建和安装两家单位，中间可能经历若干次移交和返移交，接口复杂。建议应由一家单位牵头编制专门的专项施工进度计划，并设立各层级横向协调机制，保证施工计划有序执行。
5.2 优先安排预制，提前跟踪
水池内部物项应进行专项跟踪，从材料采购、到货、预制和安装、压力试验等等，各个环节都应进行专项跟踪，以便在一个介入周期或合理的介入时间内完成施工，以减少移交、返移交次数，降低不锈钢水池的污染风险。
5.3 酸洗钝化的时机
若在土建对水池进行酸洗钝化之后再进行施工，则会增加施工的难度，降低施工的效率，同时难以避免会对水池造成一定程度的污染。从台山一期不锈钢水池的施工来看，水池的酸洗钝化应作为施工计划的最后一步。
参考文献：
[1]RCCM ISBN N°2-913638-25-2：《DESIGN AND CONSTRUCTION RULES FOR MECHANICAL COMPONENTS OF PWR NUCLEAR ISLANDS》，2007. [S]
[2]AREVA NP，TSN-EM4-Technical Requirements–Installation and Prefabrication of Piping and Associated Supports.
论文作者:吴中卫
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/7
标签：水池论文; 管道论文; 不锈钢论文; 酸洗论文; 燃料论文; 脚手架论文; 土建论文; 《防护工程》2018年第21期论文;