中国能源建设集团广东火电工程有限公司
摘要：本文讲述了阳江5号机组ACPR1000核岛蒸汽发生器保温施工的主要施工技术，通过分析ACPR1000核岛蒸汽发生器保温骨架和可拆式保温盒预制安装结构及特点，结合广东火电工程经验，并深入剖析现场施工过程中出现的问题及解决方案，研究出了一套可行的ACPR1000核岛蒸汽发生器保温施工技术方案，并通过阳江5号机进行了实践验证。
关键词：ACPR1000；蒸汽发生器保温；施工技术
一、研究难点
1.1保温骨架
蒸汽发生器的骨架由固定部分和可调节部分组成。固定部分即在核岛运行期间不随设备因膨胀或伸长而共同移动的部位，该部位只起到悬挂保温层的作用。可调节部分即在核岛运行过程中随设备的膨胀或伸长而随之改变的部位，其作用是调节设备因膨胀或伸长而导致的骨架直径或长度不足，各部件间用柔性钢板连接，可随设备的形体改变而伸缩。
保温骨架预制与安装的主要难点：
?施工图纸细化出版预制加工单；
?在预制过程中，控制骨架内外环的焊接变形，保证制作精度；
?在预制过程中，需进行蒸汽发生器上封头骨架的车间预组装，以验证各独立骨架间的匹配程度及总体预制尺寸是否满足图纸及安装要求；
?在安装过程中，各环保温骨架的定位、骨架的水平度。
1.2可拆式保温盒
考虑到现场环境的复杂性，如设备的支腿与支架、现场管道、土建钢结构对可拆式保温盒安装位置的约束条件，为了满足现场适应性要求的安装，须精确测量保温盒内外部约束尺寸。
可拆式保温盒预制的主要难点：
?施工图纸细化及现场实测的准确性，出版预制加工单；
?保温盒半成品现场试装、复测；
?保温盒半成品的修改与预制加工单的完善。
二、主要研究内容及应用成果
蒸汽发生器保温介绍
蒸汽发生器保温结构主要由保温骨架、不可拆式保温、可拆式保温盒以及保温棉袋组成。
序号保温结构位置分布形式
1保温骨架上部保温骨架上部保温骨架吊筋为5mm×50mm的扁钢，上封头环焊缝和锥型段环焊缝处吊筋为可调节式连接形式，调节板的螺栓孔尺寸根据保温骨架安装后的尺寸现场配作。内环为6mm×70mm的扁钢，内环分为四段，分别用螺栓和八对碟型弹簧卡在蒸汽发生器上部筒体上。外环为30mm×30mm×3mm的角钢，角钢分为四段，分别固定在弹性支架上。上部保温骨架套在蒸汽发生器上封头上，由上封头支承
下部保温骨架下部保温骨架吊筋为5mm×50mm的扁钢，抱环和骨架中部吊筋为可调节式连接形式，调节扳的螺栓孔尺寸根据保温骨架安装后的尺寸现场配作。内环为6mm×70mm的扁钢，内环分为三段，分别用螺栓和八对碟型弹簧卡在蒸汽发生器下部筒体上。外环为30mm×30mm×3mm的角钢，角钢分为三段，分别固定在弹性支架上。蒸汽发生器抱环上的六块60mm×60mm×6mm 的角钢现场焊接，下部保温骨架通过50mm×5mm 的扁钢用螺栓与角钢连接并固定在蒸汽发生器抱环上。保温骨架的下部内环卡在蒸汽发生器下部筒体结构不连续处，起作辅助支撑作用
2不可拆式保温除可拆式保温盒外的区域蒸汽发生器保温棉毡分3层固定在保温骨架的Φ5mm的钢针上，每层保温棉的厚度均为80mm，保温层总厚度为240mm，保温外壳使用0.6mm的不锈钢板，保温棉毡外表面的不锈钢薄钢板距设备外壁约249mm
3可拆式保温盒蒸汽发生器筒体环焊缝、下封头、一次侧进出口接管、一次侧人孔、蒸汽出口接管、二次侧人孔及二次侧给水接管等处可拆式保温盒由内壁0.4mm、侧壁0.5mm、外壁0.6mm不锈钢板组合而成，内部装填填充玻璃纤维棉，密度为60kg/m3~70kg/m3
4保温棉袋蒸汽发生器支腿、下封头人孔、下封头中央检测仪以及各测量接管等结构异形等处由玻璃纤维布缝合而成，内部装填玻璃纤维棉，密度为60kg/m3~70kg/m3
三、技术难点及解决措施
3.1.1保温骨架
蒸汽发生器保温由于设备体积较大，若直接在其上敷设保温层易造成保温层的整体滑落。因此，需要在设备上安装骨架用来固定保温层及可拆式保温盒。蒸汽发生器保温安装的质量，主要取决于骨架的安装质量，骨架是否水平、是否牢靠直接制约着永久性保温端板的平整度、可拆式保温盒的尺寸、形状及各部分之间的搭接缝隙大小。
3.1.2保温骨架施工图纸细化与预制加工单
因为上游的保温结构图并不适用于保温车间预制使用，因此我们需要对保温结构图纸进行详细的研究，并将其分解为各类型组件，通过图纸和现场实测相结合的方法，绘制出供保温预制车间预制的施工图纸，即预制加工单。
3.1.3材料加工
首先根据骨架预制加工单切割出各类型组件的“样板”，“样板”要求的切割精度±1mm，然后按需求量根据样板进行批量预制。再根据设计孔尺寸及位置，用样冲在型钢上标示出钻孔位置，再用台钻对型钢进行钻孔，且所有棱边和锐角必须倒圆（钝）最后用型钢弯曲机或卷板机按保温预制施工图纸要求进行骨架弯曲加工成形。
3.1.4组对焊接
保温骨架预制焊接过程中利用“模型定位法” 精确定位骨架内外环及各部件位置，较以往机组采用1/4或1/2圆形模具相比，本全圆形模具可以良好控制焊接变形，保证制作精度。即在预制钢平台上画出各种规格的定位线，然后在定位线两侧点焊固定挡块。在组焊骨架内环、外环时将型钢固定在两个挡块间进行焊接。此法操作简单方便，能保证直径较大的骨架内环、外环焊接不变形，从而提高保温骨架的预制效率及提升技术水平。
3.1.5现场安装及调整修改
保温骨架在安装前须由测量人员在蒸汽发生器外表面放出保温骨架在安装时所需要的角度线、标高线。安装过程中应用水平仪或水平管精确调整骨架内外圈在同一水平位置，必须紧固各部件螺栓并锁紧，这样既保证了保温整体结构不会因滑动或偏心而引起局部下坠，及在役检查焊缝处的可拆式保温盒的高度相同、形状规则、搭接严密，也便于车间预制、现场安装，提高保温的整体性能。
?保温骨架安装顺序应严格从上往下逐步安装，并根据在役检查焊缝严格定位骨架上每一部件的尺寸，拧上螺栓、螺母，但不要锁紧，当所有调整工作结束后方可永久性的锁紧；
?为了防止形成热量外流通道（热桥），应在支撑骨架的外环与支架连接部位安装一些约10mm厚的隔热垫。骨架与设备或保护外壳的接触部位也应安装隔热垫。隔热垫用不锈钢薄板或角钢盖在其上，用不锈钢螺钉固定在骨架上；
?调整卡箍在垂直方向上的距离时，应使上、下卡箍之间的距离满足保温施工图纸的规定。为了补偿径向胀缩量，应在卡箍和螺母之间垫上一定数量的对合组合碟形弹簧（共八对）。然后旋上螺母，使其与碟形弹簧相接触，并将螺母拧紧四分之一圈至二分之一圈（最大）；
?吊架与卡箍及吊架之间若用螺栓连接时，应在螺母与吊架之间用止动垫圈锁紧固定。拧紧螺母后，将双耳止动垫圈的一个侧面折起，并将其另一个侧面对吊架折合。
3.1.6正式安装
在进行可拆式保温结构的安装时，应首先安装可接近程度最小的保温盒（如：紧贴墙壁处或紧贴它物处）。必须使上（或前）一个保温盒的搭头盖在下（或后）一个保温盒的尾部上（像盖瓦一样），以便遮盖住缝隙防止清洗等操作时水的渗入。
在设备上安装保温盒时，应先从顶部开始逐个的安装，并将每个保温盒上的各个快开搭扣彼此扣上，使其相互固定起来。最后将保温盒上的快开搭扣与不可拆式保温结构保护外罩上的扣环逐一扣上，使其相互固定起来。
四、技术总结
4.1安装工期
在蒸汽发生器保温实际安装过程中由于受到各种条件的影响（与EM2和EM4专业交叉施工、核岛土建+20m活动墙及钢平台施工、土建核清洁等的影响），导致EM6保温安装工作在安装期间断断续续的施工。为了保证保温里程碑节点顺利完成，及不影响核岛热态试验进行，需在保温开始工作前必须提前做好合理规划，分析可能影响施工的因素，制定有效的措施，在不影响主线施工的情况下尽可能提前介入保温工作施工。
4.2保温骨架
保温骨架预制与安装的精度直接制约着永久性保温端板的平整度、可拆式保温盒的尺寸、形状及各部分之间的搭接缝隙大小。为了满足保温安装要求及安装质量我们需要做好以下几点：
?骨架预制过程中严格保证“样板”切割精度±1mm的要求；
?骨架型钢组对焊接时利用“模型定位法”精确定位，控制焊接变形；
?蒸汽发生器上封头骨架预制完成后需在车间进行预先试装，提前发现各独立骨架间的匹配程度及总体预制尺寸是否满足图纸及安装要求；
?骨架安装前利用全站仪在设备外表面放出骨架在安装时所需要的角度线、标高线；
?骨架安装过程中采用水平仪或水平管精确调整骨架内外圈在同一水平位置。
4.3可拆式保温盒
为加强设备可拆式保温盒现场实测的准确性，确保可拆式保温盒制作的一次合格率，减少人工与材料的不必要损耗，从而达到节约成本和提高生产效率，实现经济效益的目的需做好以下几点：
?对于设备的在役焊缝处可拆式保温的实测，必须结合保温图纸测量在役焊缝处的长度、设备筒体变径处的角度、以及设备不规则处的尺寸，以便确定可拆式保温盒内壁尺寸；
?在实测可拆式保温盒尺寸时，要根据现场安装环境，测量出保温盒安装空间需求的最小距离，安装可拆式保温盒的周围环境障碍的距离以及障碍的形状大小，以便确定可拆式保温盒外壁尺寸；
?在预制可拆式保温盒过程中，将半成品可拆式保温盒运至现场安装位置进行试装，复测可拆式保温盒，复测时要预留出可拆式保温盒把手及锁扣高度，根据复测结果对实体保温盒进行继续加工、修改或重新预制，同时修改预制加工单。
五、应用推广
通过运用保温骨架“模型定位法”可以良好控制焊接变形，保证制作精度，提高保温整体性能；通过可拆式保温盒预制安装施工方法的实践与创新，可以大幅提高保温盒成品一次合格率，减少人工、材料的不必要损耗，达到节约成本和提高生产效率，实现最大的经济效益。
本《ACPR1000核岛蒸汽发生器保温施工技术的研究及应用》研究成果已同步运用到阳江核岛5/6#机组其它主设备、主管道、辅助设备的保温预制及安装，较计划工期均有了缩短，提高了可拆式保温盒预制成品一次合格率。
结束语：
由此可见，本《ACPR1000核岛蒸汽发生器保温施工技术的研究及应用》研究成果应用效果显著，施工方法及技术可以推广至其它类型核电保温工程、甚至常规电厂的保温工程，提供重要的参考和借鉴作用。
参考文献：
[1]EJ／T 720—2008压水堆核电厂反应堆压力容器及反应堆冷却剂系统管道和设备保温层设计准则
[2]中广核工程有限公司．压水堆核电厂核岛设计第三卷核岛工艺系统和布置设计[M]．北京：原子能出版社，2010．9：656
[3]法国核岛设备设计、建造及在役检查规则协会编，中科华核电技术研究院有限公司译．压水堆核岛机械设备设计和建造规则（RCC—M 2000版+2002补遗）第8册一F篇制造[M]．上海：上海科学技术文献出版社，2010，10，F／66
论文作者:吴华锦
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第15期
论文发表时间:2019/1/22
标签：骨架论文; 蒸汽论文; 发生器论文; 设备论文; 尺寸论文; 现场论文; 图纸论文; 《建筑细部》2018年第15期论文;