CPR1000核电主回路保温施工管理

石文坤

摘要：本文以宁德核电站主回路保温施工为例，对CPR1000核电主回路保温安装流程、施工重点、难点及安装技术优化进行了介绍，并深入剖析现场施工过程中出现的问题及解决方案，为后续CPR1000核电核岛主回路保温施工提供了重要的参考和借鉴。

关键词：主回路；蒸发器；主管道；保温安装

CPR1000核电机组是在“引进、消化、吸收”法国M310成熟堆型的基础上，借鉴压水堆技术发展与法规的新要求，经持续改进、不断创新而形成的技术成果，是中国自主品牌的百万千瓦级压水堆核电技术，具有安全、先进、成熟、可靠和经济的特点。目前国内在建和已投产的核电机组中，岭澳二期、红沿河核电、宁德核电、阳江核电及防城港核电等均采用的此核电机型。

CPR1000核电主回路保温主要是针对蒸汽发生器、稳压器、主泵、主管道及波动管的保温。是整个核岛保温工作包EM6包的重点和核心部分。主回路保温工程量约占EM6包总工程量的三分之一，保温技术要求高且复杂。本文以CPR1000机型宁德核电站主回路保温施工为例，对CPR1000核电主回路保温安装流程、施工重点、难点及安装技术优化进行了介绍，并深入剖析现场施工过程中出现的问题及解决方案，为后续CPR1000核电核岛主回路保温施工提供了重要的参考和借鉴。

1. 主回路保温施工

1.1 保温框架预制安装

框架的预制及安装在整个保温过程中起着至关重要的作用。在主设备保温过程中由于设备体积庞大，直接在其上敷设保温棉易造成保温棉的整体滑落。因此，需要在设备上安装框架用来固定保温棉及双壁盒。蒸发器和稳压器的框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容器因膨胀或伸长而共同移动的部位，该部位只起到悬挂保温棉的作用。可调节部分即在核岛运行过程中随容器的膨胀或伸长而随之改变的部位，其作用是调节容器因膨胀或伸长而导致的框架直径或长度不足，各部件间用柔性钢板连接，可随容器的形体改变而伸缩。其中蒸发器框架只存在环向调节，稳压器框架既存在环向调节也存在纵向调节。在预制过程中，须根据在役检查焊缝严格定位框架上每一部件的尺寸。

框架的安装是保温工作中的重点环节之一。框架是否水平直接制约着端板的平整度、可拆卸双壁盒的尺寸、形状及各部分之间的搭接。施工中应用水平仪或水管精确调整框架内外圈在同一水平位置。这样既保证了在役检查焊缝处的双壁盒的高度相同、形状规则、搭接严密，也便于车间预制、现场安装，提高了保温性能。

另外在安装过程中不可避免的要将框架某部分的漆碰掉，为保证保温质量和工艺要求，在安装完框架后，要将框架补漆。根据工艺上的要求，几乎所有的焊接、打磨和钻孔工作都在车间完成，只有极少部分孔需在现场完成。因此，在钻孔时应做好设备的保护工作，以保证设备完好无损。

1.2 端板安装

端板是永久及双壁之间的接触板，也是分隔板。因此，其位置在永久保温结束和可拆卸保温开始的地方。材料为1.0mm的不锈钢板。主要作用为托起永久保温层，使之不会下沉，保证可拆卸保温足够的预留空间以及该空间的规则性。

端板要在框架安装完成后进行安装。安装端板像框架一样要调节好水平度。要注意的是蒸发器上有许多的小支管，支管处的圆形端板一定要在安装框架结束且在安装保温棉前安装，利用框架和保温棉将其定位，最后用外板进行固定。

1.3 永久保温层安装

永久保温即除在役检查焊缝外的其它部分的保温，在运行其间不需要进行拆装。永久保温占设备保温的绝大部分空间。其保温外壳尺寸除按保温后的周长计算外，还应将伸缩段处的附加尺寸考虑进去。在永久保温过程中，在铺设棉毡时一定要保证棉的错缝搭接，以提高保温质量。同时，在安装外壳上的螺钉时，要做到横平竖直，且间距相等。由于永久保温的外壳为不锈钢板，安装时应注意外板不被划出痕迹，保证外表清洁美观。

需注意的是，在保温过程中两个机组都存在永久保温厚度削减问题，即一号机组的一号蒸发器和二号机组的一、三号蒸发器。故在保温中须注意：

在厚度削减处，由于空间不够，必须更换保温棉以确保保温性能。因此用一 种特殊保温棉MECROTHERM来代替。每层厚度为20mm。

蒸发器保温厚度削减处的特殊保温材料有三种规格，尺寸不一，数量不等。需根据现场实际情况合理选择规格进行搭配。确保结构严谨，错缝搭接。

蒸发器固定框架的内圈上有突出蒸发器表面的连接点，因此，在此位置的保温材料需切割，以让出该突出位置，确保各层材料表面平整，搭接严密。同时为保证保温质量，需精确测量其切割部位的尺寸。

特殊棉内部属脆性，颗粒细小，切割后由于破坏了原来的结构，致使切割面松散，因此，需用胶结剂将割口封住。且胶结面应背离蒸发器，避免工作高温使胶结剂失效，材料散落。每层特殊保温棉要用扎带固牢，避免材料滑落。

1.4 可拆卸保温安装

可拆卸保温即对设备上在役检查焊缝处的保温。由于在运行期间，要对这些焊缝进行检查。因此，要做成双壁可拆盒以方便操作。

在可拆卸保温实测过程中应尽量保证双壁盒的尺寸统一，节省预制时间。同时在运行其间，设备的工作温度非常高，因此，在计算双壁盒的弧长尺寸时，要考虑到设备和双壁盒因高温膨胀所带来的误差。同时，双壁盒间的缝隙不能过大，尽量减少热损失。在实测和预制过程中，要做到搭接严密，方向一致。

双壁盒的安装是在永久保温之后进行。位置比较固定，约束条件比较大。安装时应尽量保证与永久部分搭接严密、过渡自然。双壁盒间尽量密实，平整。安装完成后，为方便拆卸后复原时准确定位，要在双壁盒及其对应的永久保温层上安装标识牌，标识牌须在明显的位置，且位置居中，高度统一。

2. 保温安装重、难点

2.1 蒸发器下封头人孔及接管处的可拆卸保温

在整个设备保温过程中，要以蒸发器下封头人孔及接管处的可拆卸保温难度最高。蒸发器下封头是蒸发器保温中最重要的一部分，也是最复杂的部分。其构造主要有：两个人孔、与主泵相连的U形过渡段（CROSS OVER LEG）、与反应堆连接的热段（HOT LEG）及支持蒸发器的四个支腿。这种复杂的结构导致了底部封头的保温盒形状极不规则，并要根据周边的障碍物做大量的削减。2.2 主泵永久性保温预制

主泵永久性保温因其形状不规则而做成双壁盒，但与其它双壁盒略有不同，其内部含有框架，外部盒子之间要靠1.5mm厚的25×15mm的角钢及特殊卡扣连接，以加强其刚度。安装该种特殊卡扣时的最大误差不应超过1.5mm。因此，在安装角钢时，要将周边的所有双壁盒按安装位置对齐，来确定每个卡扣的精确位置。在安装主泵永久保温框架时，要精确定位框架。如框架的位置偏差过大，将会影响永久保温双壁盒的最后合拢，以及导致主泵支架处双壁盒尺寸的大幅改变。在完成所有的永久保温和双壁可拆卸保温之后，需在保温层及毡套的顶部安装一个伞形罩，以防止主泵渗漏的油污所造成的污染。

2.3 稳压器保温安装

稳压器顶部封头有五根支管和一个人孔引出，位置分布比较均匀。因其形状规则，故可按正常的方法进行预制。在实测及预制过程中需考虑到双壁盒安装空间及稳压器运行其间因高温膨胀所需空间。在稳压器底部引出波动管的部位同时引出许多小管，该处需用保温毡套进行保温，但由于该空间狭小，无支架承托，需将毡套上安装挂钩，用金属线将其逐层绑扎在设备及波动管上。

2.4 波动管保温安装

在波动管上安装保温层时，为防止垂直管道上的不可拆式保温层下滑，在不可拆式保温层上下端部均安装止动环。止动环的外径应比保温层的外径至少小30mm，距焊缝中心最小距离为2T+50mm（T为管道壁厚）。

3. 主回路保温施工安排

CPR1000核岛通风（EM5）、保温（EM6）施工工作均由通风队实施，在EM6开始施工时，现场EM5工作已基本面临尾声，良好地实现了工作搭接。按照正常的施工逻辑（冷热试间隔四个月），蒸发器、主管道、主泵、波动管、稳压器等主设备保温在冷试后开始，与此同时，辅助系统RCP、RIS、RRA、RCV的保温安装工作也在此阶段进行施工，这就导致了保温工作量在较短的时间内任务非常繁重，在一定程度上可能致使主线工作滞后。同时CPR1000核电机组批量化的建设，工期优化使冷热试间隔已缩短到两到三个月，原有的施工逻辑已不可能满足施工形势。为此须提早谋划，适时介入主回路保温施工。4. 结束语

EM6保温施工属于CPR1000核岛安装重要组成部分，其中主回路保温更是EM6施工核心， 其安装阶段的施工质量对整个核电厂的安全运行具有重要的意义。本文在结合宁德核电主回路保温施工实践基础上， 对整个主回路保温安装阶段的施工重点、难点及安装技术优化进行了详细介绍， 为C PR l 0 0 0 堆型后续保温安装技术完善和安装能力提升提供重要的参考。

5. 参考文献

[1]中国原子能出版社 《中国百万千瓦级核电自主化依托工程-岭澳核电站二期工程建设与创新》

[2]深圳中广核工程有限公司 《宁德核电厂一期工程役前检查总则》（AB010000330DNCH01GN）

[3]中国核动力研究设计院 《主设备及主管道保温安装技术条件》（ABX44750003CS3144DS）