AP1000核電站屏蔽墻預埋電氣貫穿件套管安裝技術(shù)

蒲敏 汪濤 劉天宇 叢成河 李志

摘 要：通過對海陽核電一期工程1#、2#核島屏蔽墻電氣貫穿件套筒圖紙及設(shè)計文件，以及有關(guān)技術(shù)規(guī)范的使用說明，并針對現(xiàn)場實際施工環(huán)境條件，經(jīng)現(xiàn)場勘驗，會議討論等手段，最終確定了合理可行的電氣貫穿件套筒安裝施工流程，解決了施工工期緊，施工質(zhì)量難以控制的問題。經(jīng)應用驗證效果良好。文章對提高AP1000核電站屏蔽墻預埋電氣貫穿件套管安裝工程質(zhì)量、壓縮建造工期、保證施工安全和降低建造成本有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

關(guān)鍵詞：AP1000；電氣貫穿件套筒；屏蔽墻；安裝技術(shù)

AP1000核電站反應堆廠房屏蔽墻標高1130”、1266”、1280”三個標高層共有29 個直徑大小相同的電氣貫穿件套管，如圖1所示，該套管長1149mm，套管直徑508mm、壁厚13mm，連套管支架總重量近1.4 噸，套管貫穿3厚的屏蔽墻，有25mm凸出屏蔽墻內(nèi)側(cè)（朝向CV 內(nèi)部結(jié)構(gòu)），有210mm凸出屏蔽墻外側(cè)（朝向輔助廠房），套管外帶有方形框架，并埋設(shè)在混凝土中。電氣貫穿件套管安裝環(huán)境苛刻，精度要求高，重達1.4噸的總重量增大了套筒的安裝難度。本文通過研究貫穿件套管的施工技術(shù)特點，減少了核島屏蔽廠房墻體電氣貫穿件套管安裝偏差，提高了現(xiàn)場施工質(zhì)量。

圖1 電氣貫穿件套筒俯視圖及尺寸

1 施工準備

組織施工技術(shù)人員認真檢查復核圖紙及設(shè)計文件，并收集有關(guān)技術(shù)規(guī)范的使用說明，提制材料計劃、加工計劃、編制ITP、完善施工方案等，發(fā)現(xiàn)問題及時予以澄清解決。認真做好施工前的各項技術(shù)準備工作，為現(xiàn)場施工提供先決條件。

貫穿件套管安裝所需材料及各種輔材都應按規(guī)定的程序和要求進行采購、驗收，具備使用條件。依據(jù)設(shè)計要求在車間對貫穿件套管進行加工制作，并參照加工計劃附有標識，標明貫穿件套管所用子項號、工程部位及規(guī)格數(shù)量等。

貫穿件套管制作完畢，應提交材料產(chǎn)品出廠合格證、所用鋼材和其它材料的質(zhì)量證明書和試驗報告、制作中對問題處理的意見、發(fā)運貫穿件套管的清單、NDE 檢測報告等。對加工好的貫穿件套管，核島隊指派專人根據(jù)料單核對貫穿件套管制作的規(guī)格、形狀、幾何尺寸、數(shù)量是否一致后按貫穿件套管使用先后順序，分別進行運輸，并在施工現(xiàn)場指定地點卸車分類堆放。

所有進場施工人員需進行質(zhì)保、安全及相關(guān)技能培訓，并經(jīng)考核合格后方可上崗，焊工必須持證上崗。

2 安裝技術(shù)

經(jīng)現(xiàn)場勘驗，會議討論等手段，最終確定電氣貫穿件套筒安裝流程：貫穿件套管的預制→定位放線→貫穿件套管安裝→安裝位置檢查→貫穿件套管的校正（在偏差范圍內(nèi)與CV 套管相對應）→焊接→檢查驗收→貫穿件套管表面清理防腐（模板拆除后）。

2.1 貫穿件套管的預制

套管放樣、下料：首先領(lǐng)取材料后，進行標識移植，將其爐批號和驗收單號標記在原材或紙面文件上記錄。根據(jù)設(shè)計圖紙或加工圖，切割下料，切割尺寸要考慮切割余量及焊接余量。

坡口加工：鋼板焊接需要加工坡口時，利用銑邊機、鉆床、切割設(shè)備、打磨工具等加工坡口。具體方法根據(jù)坡口形式和加工條件以及圖紙要求選擇。

組對：套管焊接組對前，將焊接區(qū)域清理干凈，放線后就位，利用夾具或點焊臨時固定。檢查組對尺寸，清理表面。對焊縫多，焊接可能引起較大變形的構(gòu)件，宜設(shè)置固定夾具或采取反變形措施，減少焊接變形量。

焊后檢查：在完成焊接工作以后，根據(jù)設(shè)計圖紙和規(guī)范的要求進行焊縫外觀及無損檢查，不符合的應進行返修，返修嚴格按照《焊縫返修工作程序》HYG-GZ3-CGP-004 執(zhí)行，對于設(shè)計有要求需對預制產(chǎn)品進行焊縫無損檢測時或預制產(chǎn)品需要抽樣進行破壞性檢驗時，由鋼結(jié)構(gòu)施工隊向?qū)嵤z測的部門填寫檢測委托單，委托其進行要求的檢測項目，并出具檢測報告。外觀及尺寸檢查結(jié)果要記錄好，保證可追溯性，形成表格。

噴砂、油漆：當設(shè)計有要求時，套管按設(shè)計要求的除銹等級和規(guī)定的涂層系統(tǒng)，進行防腐。防腐施工作業(yè)要符合除銹和涂層產(chǎn)品施工技術(shù)要求。

貫穿件套管安裝前需檢查外觀質(zhì)量，檢查貫穿件套管尺寸是否符合要求，直徑為20”（508mm），壁厚為13mm，長度為1149mm。核對貫穿件套管的規(guī)格，數(shù)量形狀，幾何尺寸是否符合要求后，進行運輸，并在施工現(xiàn)場指定的地點存放。

2.2 定位放線

測量隊依據(jù)貫穿件套管圖紙，清單或放線單，核對預埋套管的標高，角度數(shù)據(jù)并作標識，將所有放樣對象的控制點或控制線投放到樓板面或墻上，并正確標識，核島隊放線工依據(jù)測量組投測的控制點或控制線將各墻體、貫穿件套管、孔洞等構(gòu)件進行正確放樣，并用紅油漆作好標識，貫穿件套管按要求用虛線進行標識，墻上的貫穿件套管及孔洞要求將其中心線標識在墻上，該層的定位放線完畢后均應在相應的部位標識上各構(gòu)件的名稱或編號。

墻體施工前放線工依據(jù)測量組投測的標高基準點將各墻體的標高控制線投測到墻體立筋上，作為該層墻體鋼筋綁扎、孔洞及貫穿件套管安裝、模板支設(shè)的標高控制基準線。貫穿件套管的定位中心線和高程是在軸線和高程點上測量引出。定位中心線和高程應標示在穩(wěn)固和明顯的地方，以便于拉線、通視測量；有需要時應制作測量定位架，一般貫穿件套管安裝固定架可以作為測量定位架；重要的或大型的貫穿件套管的安裝必須制作定位架，定位架上應標明貫穿件套管安裝控制中心線和控制高程，從控制中心線上測量各種貫穿件套管的定位中心線，從控制高程測量各種貫穿件套管的安裝高程。

2.3 電氣套管鋼筋的測量及坡口加工

電氣套管周圍鋼筋與套管方形框架的焊接在現(xiàn)場進行，坡口為K 形坡口，以便于現(xiàn)場操作。對于管道套管的埋設(shè)，應在鋼筋綁扎時，將鋼筋在穿墻管處預留出安裝洞口，故需對套管的位置進行定位，明確預留洞口的位置，標記出需要切割的鋼筋。

2.4 貫穿件套管支架的制作與安裝

根據(jù)貫穿件套管的放線位置將貫穿件套管安裝就位。由于在套管安裝之前，現(xiàn)場施工鋼筋時，已經(jīng)將套管位置預留出來，并在該處標注出了套管安裝位置。在上一層混凝土澆筑時，根據(jù)電氣貫穿件套管測量定位結(jié)果，將貫穿件套管外兩側(cè)外邊框位置標出，在距電氣貫穿件套管外邊框約100mm處，采用膨脹螺栓固定型鋼（75*75*7 角鋼）（或預埋型鋼）做豎向支撐，型鋼在三個標高長度分別不小于2.4m、2.6m、3.1m（如現(xiàn)場實際情況有變，型鋼的長度根據(jù)現(xiàn)場實際情況而定）。然后根據(jù)放線結(jié)果，保證標高符合套管的要求，將套管的安裝位置焊接——水平型鋼（75*75*7 角鋼）并與豎向型鋼焊接，水平型鋼表面標高比套管底標高略低（不超過2cm），然后搭設(shè)斜向支撐，分別焊在型鋼上，當套管底部支撐安裝完成后，可將貫穿件套管吊裝就位，且采用墊鐵對套管進行微調(diào)，確保套管安裝精度后，將墊鐵焊接固定在型鋼上，最后頂部可用附加筋再加以固定，并與豎向型鋼焊接。由于部分套管相鄰較近，故可將臨時支架連接為一體，有利于套管的固定。若支架與鋼筋沖突時，可在支架上開孔或割斷后再進行加固以避開鋼筋。

2.5 貫穿件套管的安裝就位與控制標準

現(xiàn)場安裝電氣貫穿件套管時，根據(jù)現(xiàn)場情況，1#核島電氣貫穿件套管均位于采用1#&2#塔吊覆蓋范圍內(nèi)，且1#塔吊起重臂長為80 米，臂端起重為3t，2#塔吊起重臂長為74 米，臂端起重為2.7t，故1#&2#塔吊均能滿足要求；2#核島電氣貫穿年套管均位于采用3#&4#塔吊覆蓋范圍內(nèi)，3#塔吊臂長80 米，臂端起重為2.5t，4#塔吊臂長74 米，臂端起重為2t，故均能滿足要求。

選有兩條≧φ16mm 6×19+FC 抗拉等級為1770MP 吊裝鋼絲繩，并穿過套管。每條鋼絲繩承載的重量約為0.7T，故所選鋼絲繩能滿足吊裝要求，在吊裝過程中，盡量保證套管水平下降，便于套管的安裝就位。

電氣貫穿件套管水平位置及標高都應在設(shè)計允許范圍內(nèi)，根據(jù)圖紙APP-MV50-V1-008、R_0 APP-0000-C9-001 R_2、CPP-MV50-V2-045 R_0 和RFI-HYG-E-000144 和圖紙要求電貫穿件套管長度偏差為±2mm，板平面任何方向安裝誤差是±1（25.4mm），垂直方向的安裝誤差是±0.5（12.7mm）。

最后，對套管標高，同心度，中心軸線等進行確認，在確保套管安裝公差的前提下，盡量使套管的中心線位置與CV 套管中心線一致，如果存在偏差需再次對支架及套管的位置調(diào)整。

2.6 成品保護

在套管安裝就位后，應對其進行掛牌標識，避免交叉作業(yè)過程中的碰撞。混凝土澆筑時，必須給施工班組交代清楚：下料口離套管不小于50cm，振搗棒離套管間距不小于20cm，避免造成套管施工過程中位移。

3 結(jié)論

通過對海陽核電一期工程1#、2#核島屏蔽墻電氣貫穿件套筒安裝工藝研究與應用，解決了施工難點，經(jīng)驗證是合理可行的。對提高工程質(zhì)量、壓縮建造工期、保證施工安全和降低建造成本有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。

參考文獻

[1] 混凝土澆筑與鋼筋布置CPP-CC01-Z0-020.Rev_3，美國規(guī)格書.

[2] Structural Welding Code—Reinforcing Steel AWS D1.4/D1.4M：2005.

[3] 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50204-2002.2011.

作者簡介：蒲敏（1980- ），男，工程師，國核工程有限公司，從事核島安裝管理研究。