玻璃鋼修復(fù)技術(shù)在核電廠的應(yīng)用及擴(kuò)展研究

蔡國輝 程俊寶 廖雙成

福建福清核電有限公司 福建福清 350318

1 核電廠常見檢修方式

核電廠針對管道漏水缺陷，通常有以下幾種修復(fù)方式，對于可以隔離檢修的，通常采用臨時修復(fù)和徹底修復(fù)。如金屬管道，采用切割焊接重新更換管道的方式，或者在缺陷處采用安裝夾具，并更具需要進(jìn)行注膠，或采用堵漏包。對于U-PVC材質(zhì)，基本采用重新更換管道并粘結(jié)，或使用塑料焊槍進(jìn)行焊接。以上的修復(fù)方式，采用更換的方式修復(fù)，需辦理動火作業(yè)許可證，同時還需采購相關(guān)的管材，通常庫存無合適材料，導(dǎo)致現(xiàn)場工作無法開展。臨時堵漏方式，均需要對管道進(jìn)行周向用力綁扎或注膠，會對管道產(chǎn)生一個外加的力，存在管道被擠壓破裂的風(fēng)險[1]。

對于玻璃鋼修復(fù)工藝，采用氈布（玻璃纖維布）配合樹脂，層鋪在表面，不存在綁扎施力的問題，且樹脂和氈布采購方便，非像管材那樣需特定規(guī)格與尺寸，極大方便了施工準(zhǔn)備。因此研究玻璃鋼修復(fù)工藝擴(kuò)展到其他材料，有重大意義。

2 玻璃鋼修復(fù)及擴(kuò)展試驗原理

通過對不同材質(zhì)的管道分別進(jìn)行缺陷模擬，并使用玻璃纖維手糊法進(jìn)行缺陷修復(fù)。修復(fù)完成后對管道進(jìn)行充水（自來水）并打壓最高至0.8MPa（核電廠相關(guān)水系統(tǒng)如CTE/SEC/SED/SER等，系統(tǒng)壓力均在0.8MPa以下），驗證修復(fù)效果。以此進(jìn)行玻璃鋼修復(fù)方法在現(xiàn)場的應(yīng)用范圍。

玻璃鋼：對玻璃鋼管道與玻璃鋼法蘭進(jìn)行對接粘糊，粘糊厚度不小于玻璃鋼管道壁厚，固化后進(jìn)行打壓試驗；在粘糊好的管道（打壓試驗合格）上進(jìn)行鉆孔（φ5），對鉆孔處使用玻璃纖維手糊法進(jìn)行周向粘糊，粘糊厚度不小于管道壁厚，固化后進(jìn)行打壓試驗。

U-PVC：在粘接好（使用U-PVC膠水）的U-PVC管道法蘭組件上的管道進(jìn)行鉆孔（φ5），對鉆孔處使用玻璃纖維手糊法進(jìn)行周向粘糊，粘糊厚度不小于管道壁厚，固化后進(jìn)行打壓試驗。

碳鋼：在焊接好的管道法蘭組件上的管道進(jìn)行鉆孔（φ5），對鉆孔處使用玻璃纖維手糊法進(jìn)行周向粘糊，粘糊厚度不小于管道壁厚，固化后進(jìn)行打壓試驗[2]。

對所有試驗數(shù)據(jù)及過程進(jìn)行記錄，包括樹脂相關(guān)配比、玻璃纖維使用量、黏糊厚度、固化時間、環(huán)境溫度、打壓結(jié)果等。

3 試驗結(jié)果

對玻璃鋼管道的修復(fù)試驗以及U-PVC管道的修復(fù)試驗，打壓結(jié)果合格；對碳鋼管道的修復(fù)試驗，第一次修復(fù)后打壓發(fā)現(xiàn)存在一個漏點，泄壓排水干燥后，對泄漏點進(jìn)行打磨，將粘接的氈布與樹脂打磨干凈，并重新周向粘接，固化后再次打壓，發(fā)現(xiàn)仍存在泄漏，試驗結(jié)束。判定對碳鋼管道的修復(fù)試驗失敗，相關(guān)數(shù)據(jù)見表1-表3。

4 分析與結(jié)論

通過對玻璃鋼和U-PVC的管道修復(fù)打壓試驗，證明現(xiàn)場手工修復(fù)后的管道能夠承受住相關(guān)壓力，對于碳鋼管道，玻璃鋼修復(fù)無法有效密封，分析原因是金屬和樹脂無法互溶，不同于U-PVC管道表面的光滑層可以通過打磨去除，產(chǎn)生粗糙表面，因此樹脂無法有效吸附粘接在金屬管道表面，造成修復(fù)后無法承壓[3]。結(jié)論如下，對于核電廠相關(guān)系統(tǒng)，包括CTE、SEC、SED、SER等：

表1 玻璃鋼材質(zhì)試驗

表2 U-PVC材質(zhì)試驗

表3 碳鋼材質(zhì)試驗

（1）玻璃鋼管道一般缺陷，如穿孔或裂紋等，在廠內(nèi)可自主實施，具備可行性。

（2）U-PVC管道一般缺陷，如穿孔或裂紋等，可使用玻璃鋼修復(fù)工藝進(jìn)行修復(fù)。

（3）碳鋼材質(zhì)的管道穿孔缺陷，單一的使用玻璃鋼修復(fù)工藝無法有效進(jìn)行修復(fù)。

根據(jù)以上結(jié)論，對金屬類，樹脂雖無法有效與其進(jìn)行粘接密封，但可以通過試驗確認(rèn)玻璃鋼手糊法修復(fù)的管道，具備一定的承壓能力，因此對于金屬管道穿孔缺陷且無法進(jìn)行有效徹底修復(fù)（更換管道、焊接）的，可以先使用其他方法對缺陷進(jìn)行修復(fù)密封后（如綁扎橡膠皮等），再使用玻璃鋼手糊法進(jìn)行加固保護(hù)，提高缺陷修復(fù)的可靠性。