反应堆中核安全级管道的安装技术问题讨论

!第!卷增刊原子能科学技术#$%&!!’())%&!*++,年-*月./$012345678’21542594:;524$%$78=52&*++,反应堆中核安全级管道的安装技术问题讨论刘基华-!*!张之华*!徐显启*-&福建宁德核电有限公司!福建宁德!FF*++&*&中国工程物理研究院核物理与化学研究所!四川绵阳!G*-,++#摘要!反应堆中管道种类繁多!布置复杂!安装难度大$本文针对影响反应堆安全的一回路管道以及其它压力管道安装中的一些关键技术问题进行讨论!主要涉及管道%阀门%密封件等的安装与试验!预判安装中可能发生的问题!并提出了应采取的处理措施$关键词!反应堆&管道&安装&质量中图分类号!;ED*&!!!文献标志码!.!!!文章编号!-+++BG,-*++,#’-B+*B+R4%:,-/S-):D))-/1!D:$%’4Q’1%,53-+%)-/;%’:,4EA]K1B(9-!*!ML.IJM1B(9*!\]\194BV1*-5;):#%$#$2H*)/?*%14+G*1!+.K%$3!A#.#(*H!#$2H*FF*++!!#$%&*5&$’(#()(*+,)/?*%143’#/’%$H!*.#’(13!!#$%-/%H*.3+,0$2#$**1#$243’#/’!=#%$3%$2G*-,++!!#$%#8),4’:,(!;5659659%%_14:O$Q)1)5O146592/$6!/5%98$(/1OP5682$0)%5R!94:/514O/9%%9/1$41OP568:1QQ12(%/&’$05_58V(5O/1$4O:(6147/514O/9%%9/1$4$Q$45B%$$))1)5T1210)92/4(2%596O9Q5/894:$/56)65OO(65)1)5T565:1O2(OO5:14/1O)9)56!142%(B:147/514O/9%%9/1$494:/5O/147$Q)1)5O!P9%P5O!94:O59%147)1525O!)65:12/147)$/54/19%)6$S%50O&.//5O905/105!O$05)6$)$O5:059O(65OT565/9_54/$:59%T1//5O5)6$S%50O&=%54()(6592/$6&)1)5&5652/1$4&V(9%1/8收稿日期!*++,B+CB--&修回日期!*++,B+,B+作者简介!刘基华-,D-’#!男!四川乐山人!工程师!硕士!机械电子工程专业!!安全是反应堆的首要问题$从安全等级角度出发!将各种反应堆管道区分为安全级和非安全级管道$安全级管路主要有传输反应堆冷却剂和传输有害气体的压力管道%阀门%泵等&非安全级管道为二回路管道%充排系统管道及其它不会对反应堆的安全构成直接危害的管道$安全级管道!如一回路压力管道!作为反应堆的一道安全屏障!应有效地起到防止反应堆冷却剂和放射性物质的不可控释放的作用&同时安全级管道系统复杂!施工难度较大!安装过程中经常需要交叉作业$因此!在核安全级管道安装施工时!必须严格制定施工程序和质量计划!并按照生效的程序有计划%分步骤地进行$?!安装前的技术准备及前提条件安装前!应编制施工技术方案和专项施工计划!并由安装技术人员向施工人员进行施工技术交底!让所有人员明确要安装的具体内容和难点%施工中应注意的问题$开始安装前!与管道安装有关的土建工程已施工完毕!与管道相连接的设备已安装合格!并固定完毕!二次灌浆已达到要求$B!管道安装B@?!管道位置确定根据施工工艺流程图!有步骤%有计划地进行安装施工$首先!需确认管道安装标高正确!并根据布置图在结构物上放出管道中心线!然后!按照图纸进行安装$B@B!焊缝错边量控制焊缝错边会导致管道的局部厚度减薄和形状发生局部变化!在承受载荷时!将引起附加的弯曲应力!造成局部的应力集中!从而影响运行安全$因此!必须对焊缝错边量重点加以控制$焊缝错边量必须符合?B[W!++规定!为此!需严格按照规定进行工艺文件的编制$错边量允许值列于表-$表?!同等厚度管道的对齐允许值A’$%?!A$%4’/:%14’$-0/-/0)-(%)D41’:%1+’4,)1%\D’$,7-:K/%))管道厚度*)00最大允许错边量#-**)!%-*)-+k*00最大C00#B@E!焊接过程控制焊接中应连续监视!并对焊接参数加以控制$而有些焊接问题要在使用后才得以暴露!焊接结果不能完全通过对焊缝的最终检验和试验来验证$比如!用于腐蚀介质的超低碳奥氏体不锈钢管道-GE#!若焊接中局部错用了非超低碳的奥氏体不锈钢焊条!会导致此局部不能耐受强腐蚀介质!但这一问题在焊缝的外观检查%无损检测%气密性试验%水压试验时均不能被发现$只有容器使用后!非超低碳奥氏体不锈钢焊接的焊缝产生腐蚀!局部减薄!甚至在应力集中的影响下导致开裂!用错焊条的问题才会暴露$因此!焊接过程中的参数和用料必须连续监视和控制$E!法兰和密封件安装法兰和密封件安装是管道安装中最重要的部分!如果安装质量不能满足要求!则将引起有害液体或气体泄漏!直接影响环境和人员安全$安装前!应检查法兰与所连接的管道或设备阀门法兰的匹配状况!法兰密封面质量应满足设计要求&检查密封垫片%密封圈是否符合技术要求&检查螺栓螺母的螺纹状况!螺母应能自由拧入螺栓!在直立管道上安装单头螺栓时!单头螺栓的头部宜在法兰的上方$密封垫片不能装偏!螺栓预紧力必须按照程序用力矩扳手循序拧紧到位$国内某工程在一回路主换热器出口法兰石墨缠绕密封垫安装过程中!曾因施工人员将密封垫片装偏!又未按照规定的螺栓预紧力程序加载预紧力矩!导致在流量分配和流致震动试验时!密封垫破损!碎片进入敏感区域!因发现及时!方未造成严重事故$应保证安装后法兰的平行度和同轴度$带密封垫片的法兰最好先组对连接完成!并用螺栓紧固后再与管道组对焊接等&对只能最后安装的法兰!应首先安装相隔-*+j的螺栓!先装上*个螺栓后!将密封垫片放入法兰的密封面间!然后再安装第个螺栓!确保密封垫片在法兰配合面之间对中!最后用力矩扳手按对称拧紧顺序分次将每个螺栓拧紧至规定力矩$H!阀门安装阀门安装前应核对其型号%规格%材质%位号%六位编码是否符合设计文件!确认阀门已进行过强度试验和密封性试验!并已合格!确定其安装方向及阀杆方向与内部介质流向正确$阀门与管道以法兰或螺纹方式连接时!阀门应在关闭状态下安装&阀门与管道以焊接方式连接时!阀门不得关闭&软密封面阀门焊接时!应用测温计测量并控制阀体温度及层间温度!防止过热破坏密封面&隔膜阀焊接时!应拆除阀芯&阀杆及传动装置应按设计规定安装!动作应灵!*原子能科学技术!!第!卷活$安全阀应垂直安装!在管道投入试运行时!应及时调校安全阀!使其在工作压力下不得有泄漏$安装后!手动全行程开关阀门*#次!观察阀门动作的灵活性!完成后!及时做好成品保护$L!管道安装后的密封试验与压力试验压力管道安装完成后!一般均需进行密封试验和压力试验!为此!须编制检漏和试压程序!合理安排工作顺序$密封试验及压力试验因其检验目的不同!在试验时!管道内预置的压力和保压时间也不尽相同$可根据管道内的工作介质及系统的安装要求的不同!选用不同的检验方法!如水压试验法%抽真空氦气泄漏检漏法等$在试验顺序和试验压力介质的选择上需极其慎重!并需考虑对后续工作的影响$例如!某工程的一重要系统管道安装完成后!为保证系统的核级清洁度要求!用除盐水对该系统进行了串洗!并进行了水压试验$由于该系统的工作介质为氦气!在设施正常运行时!该氦气系统又负责载出一种穿透能力很强的放射性核素!因此!该系统必须进行抽真空氦检$但在抽真空氦检时发现!由于系统复杂!在系统串洗及水压试验时遗留在回路管道局部死角内的水难以排出!抽真空时!遗留在管道内的水汽化而导致设备真空度达不到要求$后经高温干燥空气连续吹扫及烘干!才使问题得以解决$试验时!应缓慢升压至试验压力$当压力升至试验压力的F+b时!若未出现异常或泄漏!则可继续按试验压力的-+b逐级升压!并每级稳压014!直至达到试验压力$!!在系统抽真空氦气检漏前!必须对系统管道进行反复吹扫!确认管道已满足抽真空氦气检漏的工作条件$整体抽真空前!最好能用阀门将系统断开进行分段检漏!否则!一旦发现泄漏!由于管路太长!难以确定泄漏点$经分段检漏后!再进行整体抽真空氦气检漏$M!安装中的常见问题M@?!螺栓预紧力加载不合规范反应堆管道法兰往往有密封要求$在法兰组对安装时!必须确保密封垫不能装偏$在加载螺栓预紧力时!操作人员必须严格按照事先制定的力矩加载程序进行加载!否则!可能会压坏密封环或密封效果差!从而导致一段时间带载运行后密封界面会发生泄漏!给设施的运行带来安全隐患$M@B!管道内清洁度不达标管道安装完毕后!工作人员需用内窥镜进行役前检查!以观察回路内有无异物!清洁度是否满足规定要求$为此!需加强管道安装现场的清洁度管理$在管道施工过程中!特别是在最后封口前!工程各方的质量监督人员必须仔细检查管内的清洁度!实行管道内进出物的登记制度!确保管道安装的清洁度$N!结束语反应堆中核安全级管道的安装需投入大量的人力和物力!安装前应编制安装程序及质量计划!安装过程中应严格执行安装程序!做好现场的施工管理!强化施工人员的质量意识!做好不符合项的管理$同时!质保人员必须严把质量关!将各种隐患消除在萌芽中!以确保核安全级管道的安装质量!确保设施的安全运行$F*增刊!!刘基华等(反应堆中核安全级管道的安装技术问题讨论