喻子良
国核工程有限公司 上海 200233
摘要：本文简要的介绍了第三代核电站电气贯穿件的安装和端接相关技术。重点对其安装要求、建安试验、馈通线更换、安装和电缆端接过程中出现的问题、解决方法、注意事项和基本安装逻辑进行了详细分析。
关键词：第三代核电站；电气贯穿件；馈通线；端接
1 概述
第三代核电站电气贯穿件（Electrical Penetration Assemblies，EPA）安装在核电厂钢制安全壳上，提供电缆穿越安全壳的通道，属于1E级电气设备，作为安全壳的一部分构成反应堆的第三道安全屏障，保障了反应堆厂房与其他厂房在正常和各种事故状态下电气仪控信号连续性和可靠性，又维持了反应堆厂房压力边界的完整性和密封性，防止放射性物质的外泄。
CV电气贯穿件是一种精密的电气设备，安装施工中涉及到土建、机械、焊接、吊装、电缆端接、检查试验等多专业作业，因此电气贯穿件安装是核电站电气安装工作中一项工序复杂且工作量大的施工任务。图1为第三代核电站电气贯穿件安装示意图，图2为第二代核电站电气贯穿件安装示意图。
图3 电气贯穿件安装流程图
（2）预埋套筒同心度复查。在安装电气贯穿件工作开始之前，应由测量人员对反应堆厂房CV筒体套管和辅助厂房屏蔽墙预埋套管的位置进行测量检查，确保两者圆心偏差不大于1 1/2 英寸（安全壳套管圆心偏差不大于1英寸，辅助厂房屏蔽墙套管圆心偏差不大于1/2英寸）。
（3）安装法兰和延长套筒。延长套筒在组对时，应使用模拟件模拟贯穿件筒体安装后的位置。在保持模拟件与延长套管同轴的状态下，评估贯穿件筒体安装后与屏蔽墙套管之间的最小间隙应符合以下要求：
■EL.113’0”的电气贯穿件，间隙不应小于1.20”（31mm）
■EL.126’6”和EL.128’0”的 电气贯穿件，间隙不应小于1.73”（44mm）
（4）电气贯穿件的运输。电气贯穿件在辅助厂房侧位于12305、12304、12313、12412、12421房间，在安全壳侧位于11300和11400房间。11300与11400房间开阔，易于电气贯穿件的安装，因此选择在安全壳厂房安装设备。贯穿件E15在安全壳侧对应的安装位置前，有钢结构柱阻挡了贯穿件的引入路径，应从辅助厂房侧引入。
（5）电气贯穿件吊装、引入、就位。贯穿件本体引入之前，确认毛毯或三防布已放置在CV套筒、延长套筒和屏蔽墙套筒内。吊起并从CV套管（或屏蔽墙套管）穿入贯穿件筒体至安全壳和屏蔽墙间的环形区域，焊接环（重约54Kg）必须预先放置在安全壳与辅助厂房之间的环形区域，使贯穿件筒体从中穿过。然后将贯穿件筒体完全穿入屏蔽墙套管（或CV套管）。
（6）电气贯穿件和焊接环安装。调整贯穿件筒体的位置，将焊接环靠近屏蔽墙一侧与贯穿件筒体进行焊接，焊接过程中保证焊接环端面在贯穿件筒体轴线方向的垂直偏差不超过0.06英寸（1.52mm）。
将焊接环和延长套管进行焊接，焊接过程中保证焊接环端面在延长套管轴线方向的垂直偏差不超过0.06英（1.52mm）。
（7）电气贯穿件设备恢复。安装接线箱时使用厂家提供的12个垫圈和紧固件将接线箱固定在两端法兰上，力矩要求达到33-37 ft-lbs [45-50N-m ]；
根据要求将压力表组件恢复，并将压力表固定在接线箱框架上。（8）设备接地。根据电气贯穿件安装技术指导书，电气贯穿件本体接至接地网。
3 气密性试验
（1）在电气贯穿件设计压力和温度下，使用干燥氮气（纯度不小于99.99%）做试验，其气体泄漏率不大于1?10-2cm3/s。精密压力表安装示意图如图4所示。
图4 第三代核电站电气贯穿件精密压力表安装示意图
（2）保压至少50小时以后，重新安装紧密压力表，缓慢打开阀门，待压力表读数稳定后，记录压力表读数P2、环境温度T2、时间和日期。根据理想状态方程可推导出气体泄漏率计算公式如下：
（2）导通性试验。对每一个导体做导通性试验以确认导体的导通性和导体标识是否正确。
5 馈通线的安装
（1）检查封头板端口上是否有刮伤或者损伤，再用无毛布蘸酒精对端口进行清洁。
（2）在馈通线和封头板端口密封区域涂抹适量的干膜润滑剂，并等其变干（变白）。
（3）对螺纹帽、卡箍组件涂抹干膜润滑剂并等其变干。
（4）将塑料导向管先穿入端口内，再将馈通线端部穿入导向管，将馈通线慢慢穿入电气贯穿件本体内部；当馈通线穿过另外一侧封头板时，将导向管去除。
（5）将螺纹帽、卡箍组件穿入馈通线两端，将馈通线定位后固定密封部件。
（6）使用力矩扳手延长套筒和力矩扳手对螺纹帽打力矩，对于1”螺纹帽，力矩打到220至250ft-lbs；对于1.5”的螺纹帽，力矩打到475至525ft-lbs.
（7）根据第3节对电气贯穿件做气密性试验。
（8）如果气密性试验合格，对电气贯穿件做电气试验。
6 电气贯穿件端接技术分析
电气贯穿件分为四个类型：中压、低压动力、低压控制、仪表。端接工艺流程图如图5所示。
图5 电气贯穿件端接工艺流程图
（1）端接前检查。1）确认需端接的电缆已敷设完毕，电缆的型号规格正确，电缆敷设路径正确；2）检查电缆敷设到的设备是否与作业票给出设备相同；3）检查每根电缆的绝缘及芯线的连续性，确认电缆绝缘合格，电缆外皮无明显受损现象。如有应处理后再进线；4）确认敷设的电缆与需端接的贯穿件芯线编号一致。
（2）盖板开孔、格兰头和短丝安装。1）电气贯穿件可在接线箱五个面中选两面开孔进线，但尽可能的只在1面开孔进线；2）孔间距（2孔圆中心）为孔直径之和，即2个1”孔，孔中心间距为2”；1个1”和1个2”孔，孔中心间距为3”；3）接线箱开孔需整体规划，将开孔大小、位置进行确认，编制开孔布置图；4）设备开孔前，仔细核实贯穿件两侧电缆数量是否一致，开孔位置及开孔数量是否一致。金属板需要取下来开孔；5）在盘柜开孔时每种型号的孔洞预留2个备用孔洞；
（3）接线箱进线和布线。1）接线箱内电缆布线应做到横平竖直，整齐美观；2）根据端接票与接线图上端接位置对线芯扎把，均匀绑扎，保证线芯整齐、美观，走线应做到弯曲弧度保持一致，尽量避免交叉；
3）电缆弯曲半径需符合设计要求，贯穿件自带线弯曲半径需满足的要求见表；
表2 电气贯穿件自带线弯曲半径要求
（6）电缆连接。1）电缆号码管打印需清晰，包含完整的端接信息，且需将端接位置打印上；2）电缆应尽量避免交叉，排列整齐，固定牢固且接线端子不得受力；
（7）校线。外部电缆和馈通线连接完成之后需对电缆进行校线，测量每一芯线的导通性，以确保电缆连接无误。
（8）热缩终端安装。电缆热缩套管热缩时，一定要做好其他电缆和设备的保护工作，严防热缩时损伤其他电缆或设备。对于不同类型的热缩套管，要根据厂家资料进行热缩，特别要注意各热缩配件的套装、热缩顺序；
7 施工问题分析总结
在三门和海阳电气贯穿件安装和端接过程中，出现过一些质量问题和返工，为避免后续机组出现类似问题，先将1#机组安装过程中主要控制点总结如下。
（1）馈通线折弯。
问题描述：现场发现E12有一根馈通线自带鼻子被折断，馈通线被折弯。
原因分析：贯穿件在引入过程中馈通线受外力导致自带鼻子折断。
解决办法：现场开启不符合项，厂家回复需按厂家要求更换这根馈通线。
后续改进措施：在贯穿件引入过程中增加硬防护，加强引入过程中的监督，增加旁站次数；增加技术交底次数，提高施工人员成品保护意识。
（2）压力表烧毁
问题描述：现场发现1个压力表被烧毁。
原因分析：直接原因是焊接环焊接过程中短路产生的高温造成压力表烧毁，间接原因是现场未按照施工方案中规定的施工逻辑施工，在引入贯穿件之前未拆除压力表组件。
解决措施：开启不符合项，设计答复需更换压力管和压力表，并对3个贯穿件重新做绝缘和导通试验。
后续改进措施：技术员需增加技术交底次数，同时管理单位加强施工过程监督管理。
参考文献：
[1] IEEE Std 317-1983 IEEE Standard for Electric Penetration Assemblies in Containment Structures for Nuclear Power Generating Stations[J].The Institute of Electrical and Electronics Engineers，Inc，1983：17-22.
[2] GB/T 13538-1992 核电厂安全壳电气贯穿件.
论文作者:喻子良
论文发表刊物:《基层建设》2015年23期供稿
论文发表时间:2016/3/29
标签：电气论文; 电缆论文; 套管论文; 压力表论文; 核电站论文; 套筒论文; 接线论文; 《基层建设》2015年23期供稿论文;