核电站管法兰用高强度紧固件更换方法与风险应对

王大平 刘青 蒋磊 程军 罗志文

摘 要：目前我国核电建设迎来又一轮快速发展的新时期，在整个核电站中，大量管道系统采用管法兰方式连接。由于清洁、检修等原因，在安装、调试及运行期间均频繁存在管法兰紧固件的反复拆装及更换过程（部分为在线更换），拆装的施工方法直接影响着系统的可靠运行、作业人员安全及潜在的放射性物质的包容。该文将结合国内各核电站的实践情况，对相关问题进行论述。

关键词：法兰 紧固件 夹持工具 力矩

中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（c）-0125-02

核电站管法兰紧固件更换过程中，应把握“标记清晰、记录有效、逐个更换”的总体原则，最大限度保持原法兰组的连接状态，降低对物项的机械损伤。

文章所涉及的高强度紧固件是指机械性能等级等于和高于8.8级（碳钢和合金钢螺栓、螺柱和螺钉）、8级（碳钢和合金钢螺母）、70级（不锈钢螺栓、螺柱、螺钉和螺母）、21H级紧定螺钉和经渗碳淬火处理的自攻螺钉，包括成套供货的高强度螺栓连接副、组合件和配套产品以及按与以上产品类别等级相当的国外先进标准生产的高强度紧固件。

在前期的实践中，由于锈蚀、卡涩等原因，更换过程中时常出现对法兰和垫片的损伤、管系小幅度变形、跑水等问题，给更换工作本身带来难度，也给系统后续运行的可靠性造成影响。因此，规范相关作业过程，不仅关系到机组运行的经济性，更关系到机组的运行安全。

1 对螺栓数量≥8个的法兰更换紧固件

（1）确认系统、房间及设备位置定位无误。

（2）对法兰螺栓进行对角标记，以8个螺栓法兰为例，法兰螺栓标记形式见图1。

（3）更换前按相邻次序（图1所示1-7-4-6-2-8-3-5顺序）对每个螺栓进行紧固。最终紧固力矩为设计要求的100%。

（4）按图1所示1-2-3-4-5-6-7-8的顺序，拆卸第1号位置紧固件，安装1号位置紧固件，并紧固力矩至100%；后依次进行2至8号位紧固件的更换。

（5）安装新紧固件前应注意涂抹油脂。

（6）所有螺栓更换完成后，用最终紧固力矩（110%），按相邻次序对每个螺栓进行紧固。

2 对螺栓数量为4或6个的法兰更换紧固件

（1）总体参照螺栓数量≥8个的法兰更换紧固件方法进行标记和更换。

（2）在拆除每组紧固件前，用图2的夹持工具对法兰进行夹持，夹持力以最大程度保证法兰不发生相对位置的变化为宜。

（3）夹持工具的使用应确保不带来机械损伤及额外应力，夹持工具与法兰面直接接触位置应为软性连接。

3 作业风险及应对

作业风险及应对措施如表1所示。

4 结语

核电站管法兰紧固件更换工作在所难免，但最根本的解决方案更应着眼于“少换”，而非“怎么样换好”，应更多关注设计方案的确定、一次性选用合格的产品，以及强化日常的维护保养，以便最大程度地降低紧固件更换的频次，降低潜在的机械损伤和人员伤害。

参考文献

[1] 法国核岛设备设计、建造及在役检查规则协会.RCC-M压水堆核岛机械设备设计和建造规则[M].中科华核电技术研究院有限公司，译.上海：上海科技文献出版社，2010.

[2] 机械工程手册编委会.机械工程手册[M].北京：机械工业出版社，1997.