摘要：AP1000是美国西屋公司开发的第三代压水堆核电技术，与传统的第二代压水堆核电以及常规火电设计技术相比，AP1000的设计大量采用了模块化。模块化是一种先进的设计理念，它的最大优点是可以通过减少在现场的施工量而缩短核电的建设工期，同时采用模块化后，大量的施工工作在制造厂完成，可以更好地保证施工质量。AP1000堆型核电站应堆厂房内的结构模块有CA01、CA02、CA03、CA05、CA32～CA37等模块，这些模块构成了反应堆厂房内的主体结构。模块结构各异，管道相关贯穿件的数量、种类较多，结构模块上贯穿件的安装成为AP1000电站管道施工中的显著特色和难点。
关键词：AP1000，模块化施工，结构模块贯穿件
1概 述
AP1000堆型核电站应堆厂房内的结构模块有CA01、CA02、CA03、CA05、CA32～CA37等模块，这些模块上管道贯穿件共168个，管道贯穿件的类型有：⑴ SL型 管道套管贯穿件：可视为贯穿件的一般类型，分为标准锚固套管、标准开口式套管、标准预埋工艺管道；⑵ SP型 管道特殊贯穿件，分为特殊锚固套管、特殊开口式套管、特殊预埋工艺管道。贯穿件的安装过程应与模块组装相接合，充分利用模块组装脚手架平台；加大车间的预制工作，完成下料、煨弯、外委加工、焊接附件、水压试验和NDE等工作，减少现场的工作量，提高工效；利用CAD、SPR等计算机辅助软件，分析贯穿件的安装位置，指导现场施工作业。
2主要技术要求
2.1 贯穿件安装的位置公差
对于非模块内部的贯穿件，贯穿件采用大坐标进行定位，根据CPP-GW-GEF-011S，贯穿件安装公差为1英寸（25.4mm）对于模块内部安装的贯穿件，贯穿件的定位参照模块图纸中的参考点（如DP点等）进行贯穿件坐标的放线、复测。根据APP-CA20-S5Y-00002，CA20内贯穿件的安装公差为1/8英寸（3.2mm）；根据CPP-GW-GEF-016W，非CA20模块内管道贯穿件安装公差为1/4英寸（6.4mm）。
2.2 贯穿件安装的孔洞公差
孔洞公差针对的是模块上安装的贯穿件，在ML05系列图纸上有不同的要求，是为了保证套管焊接以及工艺管道管板间隙密封的质量而做的规定，一般以满足焊接要求为前提。
2.3 贯穿件安装的出墙长度公差
贯穿件安装的出墙长度公差根据APP-0000-C9-001的要求为：±1/2″。
2.4 贯穿件安装的压力试验
对于设计文件要求的需要进行压力试验的带焊接附件直埋式工艺管道贯穿件，依据相关技术文件进行压力试验，压力试验流程参见《管道水压/气压试验程序》；而根据设计文件可以免除压力试验的管道贯穿件，经与SPMO沟通并得到认可后，可免除压力试验。
2.5 贯穿件密封材料、填充材料安装
依据贯穿件图纸，进行密封剂/密封套的安装。根据贯穿件技术规格书，管道贯穿件包括需要防火保护的贯穿件（FP）、需要辐射防护的贯穿件（RP）、需要通风屏障的贯穿件（VB）；要求通风屏障的使用BISCO SCR-600或其等同物；同时需要通风屏障、防火保护与辐射防护的填充BISCO SF-250L或其等同物。
3贯穿件安装技术难点
3.1 倾斜贯穿件下料
结构模块上部分贯穿件不与贯穿件墙体垂直，与垂直面与水平面都有夹角，而贯穿件图纸为正视图，标注尺寸不是贯穿件实际尺寸。对于这类贯穿件，下料时需通过CAD绘制下料图和SPR截取三维图，以指作业班组准确下料，图1。
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图1 利用CAD和SPR计算机辅助软件进行下料模拟
3.2 长贯穿件安装
在CA01和CA05模块上，有两个长度分别约为9m和13m的长贯穿件11305-ML-P01/P02，由于贯穿件内工艺管道有焊缝，因而工艺管道需与贯穿件一起安装。并且贯穿件一端需与模块上防漏槽焊接，在土建混凝土浇筑至83′时进入安装可不受空间限制，如后续进入安装，该道焊缝将无法焊接。11305-ML-P01可在车间整体预制，并完成试压、焊缝NDE后，吊入进行整体安装。
3.3 贯穿件附件安装顺序
部分贯穿件附件较多，且需要试压、NDE、包裹等，如附件焊接顺序不合理，将会导致贯穿件不能安装或试验无法进行，因而需结合现场的实际情况合理安排附件安装顺序，以避免返工。
3.4 灵活安排车间预制与现场安装
在贯穿件安装过程中，图2，应加大车间预制工作，但也要灵活安排，如贯穿件11205-ML-P03，斜穿CA01模块墙体进入RV腔室，贯穿件孔径为24″，长度约6m，管口为椭圆口。
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图2 贯穿件11300-ML-P40平面视图
3.5 贯穿件安装定位
贯穿件定位是贯穿件安装工作中最重要的一个环节，贯穿件安装参照模块DP点进行定位，由于模块的变形及组安装误差，贯穿件的定位的控制变得异常重要。同时贯穿件穿过墙体的角度各异，墙体两侧的孔并非圆孔，而且两侧孔中心距DP点距离不一定对等，在定位放线时需细心，并严格控制精度。对于套管贯穿件，由于位置偏差将会导致工艺管道与套管轴心不对中，超过公差±1/2″要求；对于直埋工艺管道贯穿件其位置偏差，将导致后续连接的管道无法连接。
4施工优化
4.1建立贯穿件清单，包含图纸信息、材料信息、位置信息、变更信息，施工状态等信息；通过清单整体掌控贯穿件技术准备和施工作业的进展状态，在实际使用中清单将会发挥出至关重要的作用。
4.2充分利用计算机辅助软件，以帮助贯穿件安装工作，包括下料、安装空间浏览、施工逻辑分析等，可起到事半功倍的效果。
4.3加大车间预制工作量，不影响现场后续施工工序的前提下，应尽可能的在车间进行预制。但要灵活安排，如一些口径较大，安装角度复杂的贯穿件。加大车间预制量，可减轻现场安装压力，提高安装进度。
4.4特别注意安装附件的安装顺序，如附件安装不合理，将是后续工序无法开展，导致现场安装困难或返工。如贯穿件两端带管接头，穿过楼板，在车间焊接两端管接头后，将无法穿过楼板，此时应注意只接其中一端得管接头。
4.5对于碳钢套管贯穿件，由于与墙体焊接后，贯穿件内壁的油漆损坏，应及时补漆，并封堵好管口，做好成品保护。
4.6对于与长套管贯穿件同时安装的工艺管道，一定要做好管口的封堵工作，以免积水、灰尘等进入管道，污染内壁清洁度。
5结束语
三门AP1000核电站为世界首堆，在建造过程挑战与机缘并存。模块化建造产生众多大型化模块，特别是在反应堆厂房尤甚。模块上贯穿件数量和种较多，且安装工序多而复杂，因而反应堆厂房内结构模块贯穿件安装是管道安装过程中的重点和难点。结构模块上贯穿件应形成标准化、系列化、车间化、批量化的贯穿件预制过程，车间预制与现场安装灵活结合，提高贯穿件安装的质量和进度。对结构模块贯穿件安装技术的探索和总结，将会为后续电站建造中贯穿件安装工作提供经验。
参考文献：
[1]贯穿件工作程序
[2]管道安装程序
[3]APP-1000-GY-001 AP1000贯穿件设计规范
[4]结构模块的BOOK1、BOOK2图纸及贯穿件详图
论文作者:钟萍
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/15
标签：模块论文; 管道论文; 套管论文; 公差论文; 车间论文; 结构论文; 工艺论文; 《基层建设》2019年第27期论文;