地坑过滤器改造施工前准备及施工优化

谢月丰　蒋振华　葛帅　齐渤　莫俊冰

摘要：20世纪90年代，国外核电站接连发生几起应急堆芯冷却系统滤网堵塞或失效事件。世界各国核电行业纷纷意识到对地坑过器网进行评估和改进的必要性和紧迫性，多个在役及新建核电站已对地坑过滤器进行重新设计计算改进。文章根据现场实际安装情况从施工前准备和施工优化两方面进行分析，以尽量缩短施工时间，不占主线窗口。

关键词：地坑过滤器；施工前准备；施工优化；核电站；应急堆芯冷却系统；安全壳喷淋系统 文献标识码：A

中图分类号：TM623 文章编号：1009-2374（2016）23-0037-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.017

1 概述

为了在事故工况下完成余热排出和放射性包容及泵的安全功能，轻水堆核电厂都设置有应急堆芯冷却系统和安全壳喷淋系统。在一回路发生失水事故后的再循环注入阶段，应急堆芯冷却系统和安全壳喷淋系统会从安全壳地坑中取水。一回路失水事故时，破口撕裂以及高温高压水的喷射流效应可能会产生大量的保温棉材料、油漆涂料和水泥碎屑等碎片，这些碎片可能会随着安全壳内的水流迁移至地坑。地坑过滤器安装在安全壳底层的环廊内，并连接到安注系统（RIS）和安全壳喷淋系统（EAS）泵吸入口地坑，对回流至地坑的水进行过滤，保证了这些杂物不会进入地坑。

新地坑过滤器采用单筒六棱柱型过滤器，秦二厂1/2号机新设计包含36/37个过滤模块。每个过滤模块主要由汇流槽、滤筒、基座、支撑杆、防涡格栅、密封板等部件组成。模块汇流槽构成过滤器的流道，与其他部件连接构成过滤器的基本单元——过滤器模块，根据安装位置分为L、C、R三段。

地坑过滤器改造的施工包括三部分内容：旧地坑过滤器拆除、新地坑过滤器障碍物移位、新地坑过滤器

安装。

大修地坑过滤器改造是核岛主线工作之一，改造工作量较大，涉及部门和工种多，包括维修、技术、运行、技术管理、计划、土建、维修支持、保健物理、施工单位等众多部门。安装后的范围覆盖-3.5m环廊的接近2/3，而且土建工作时间长，受核辅焊缝返修工作和其他检修工作等影响。只有在施工前充分考虑各种困难，做好充足的准备工作和应对措施，才能在短短十几天的窗口时间内将整个施工工作完成。以下根据现场实际安装情况从施工前准备和施工优化两方面进行分析，以尽量缩短施工时间，不占主线窗口。

2 施工准备

通过现场勘察了解-3.5m环廊的安装环境，初步了解现场安装需要修改的管道和设备，了解新过滤器进入-3.5m的运输通道。同时，维修确认设备所在位置的可安装性和可维护性以及不干涉设备检修，运行确认新增设备的可操作性以及不影响其他设备的操作。

2.1 施工前障碍物勘查及优化处理情况

施工前障碍物勘查及优化处理情况如下：原地坑过滤器设置在设计标高-3.50m的抹面层有一个约30mm高的台阶，针对1#、2#机组是整体和局部的情况，分别采取了1#机组通过地坑过滤器的垫板高度来补偿地坑周边抹面层和环廊底板之间的高度差，2#机组通过凿除此混凝土凸台，重新浇筑的方式进行处理。

-3.50m环廊平面多个凸台需剔除处理；1个电话亭移位处理；2个消防盘管的移位和改装处理；EAS176VB阀门转换角度处理；RIS和RPE影响安装的相关阀门和管线进行重新设计和布置等工作均在执行地坑过滤器改造前一个大修执行，以确保障碍物移位的作业尽量不影响地坑过滤器改造施工。

R150.001等支架及沿内墙某些RPE管线，影响运输但不影响安装的障碍物，等地坑过滤器改造施工时临时拆除，同时核查拆除管线的窗口时间，确保可以等待安装结束后恢复，否则需进行管线移位改造。同时对一些可能影响安装的支架和管道进行记录，并告知设计单位和制造公司，确认避开方案。

2.2 运输路径

（1）从龙门吊进入20m，再将楼层盖板逐层吊开，通过各层吊装口吊至-3.5m；（2）设备从ET门通过0m的应急闸门进入，运入0m环廊后，小部件通过人员电梯运送至-3.5m，重量或是尺寸超过电梯能力的部件从0m吊装口吊运至-3.5m。

该运输涉及到需协调的问题，包括环吊的使用、旧地坑过滤器的处理、脚手架的搭建、盖板专用吊耳的核实等工作都需提前开展。

2.3 检修人员的培训

由于该地坑过滤器的改造工作是第一次执行，需编写培训教程，以便工作组成员熟悉地坑过滤器各部件和工器具的名称、结构、分类；熟悉地坑过滤器安装的流程、安装方法与要求；更好地了解地坑过滤器改造时的各组件的运输和安装顺序。

同时联系厂家人员过来对工作组成员进行培训，在现场对地坑过滤器的安装演练，并要求工作人员自己动手操作，使每个工作组的成员都清楚地坑过滤器的安装和调整方法。

2.4 专项组

为更好地开展工作组各成员的相关工作，更好地推动各部门的协调工作，特成立专项组，专项组成员包括维修、技术、运行、计划、土建、辐射防护、防护支持、维修支持、采购、后勤及施工单位等各个部门。制定详细的倒班计划，明确工作人员的作息时间，各配合部门的人员和联系方式，以便有问题时可随时随地进行反馈和处理。

3 施工优化

3.1 设备运输优化

根据核岛内存储空间的大小、各零部件的需求时间，将新地坑过滤器的各零部件分成五大类，并将每类的零部件的运输顺序再进行确认，尤其是汇流槽的运输需精确到每一个。在施工开工前，先申请运输工单，利用环吊将吊装孔盖板打开，并搭设围栏防护。在R厂房寻找-3.5m和0m可以存储的地方，根据存储空间的大小和施工的顺序，将安装模板及一部分汇流槽运输至现场放置。同时清理可能影响运输和安装的临时装置，要求相关部门在开工前予以配合清理。

3.2 安装模板优化

为精确定位每一个地坑过滤器组件的安装位置，每个汇流槽的投影都制作成一个个的安装模板。每一个模板在地面铺设后，测量各设计尺寸满足要求。模板铺设后，将模板的钻孔位置和轮廓整机划线，安装时将各汇流槽按照模板位置一一对应放置。按照该方法安装既解决了汇流槽重量大、不易调整的缺点，同时使钻孔工作可以连续进行，节约施工时间，还避免了因为多个汇流槽安装累计误差导致最后的几个汇流槽安装与设计理论位置偏差较大，最终导致无法安装的可能性。

3.3 施工顺序优化

整个地坑过滤器的改造工作主体部分，基座及汇流槽的安装由中间定位后，向两边铺设，可以由两组人员同时施工且不相互影响。在不影响汇流槽主体工作安装时，可同时对各间隙尺寸进行复核，对衬板进行点焊固定。已安装汇流槽的支撑杆进行定位，并划线钻孔。

在与核辅焊缝工作和其他主线工作冲突时，在基座及汇流槽已调整就位后，优先安装作业场地不冲突的滤芯、支撑杆等组件。

3.4 施工方式优化

在对基座及汇流槽安装调整时，尽量将汇流槽落在模板的投影上，且保证相邻汇流槽的尺寸的上下左右间隙都在合格范围内，而不是追求相邻两汇流槽间隙在最标准的尺寸，这样可能由于累计误差导致后续汇流槽安装偏离原设计。

在每第二三汇流槽调整后，将第一个汇流槽点焊固定，以保证后续汇流槽调整时，该汇流槽不会发生偏移。新地坑过滤器采用单筒六棱柱型过滤器，秦二厂1/2号机新设计包含36/37个过滤模块。每个过滤模块主要由汇流槽、滤筒、基座、支撑杆、防涡格栅、密封板等部件组成。模块汇流槽构成过滤器的流道，与其他部件连接构成过滤器的基本单元——过滤器模块，根据安装位置分为L、C、R三段。每个汇流槽的尺寸都不一致、所需滤筒的种类和数量也不一致，滤筒分为7种，坑口基座3种，垫板14种，支撑杆组件4种，密封板5种，防涡格栅5种，总体而言，新地坑过滤器的结构非常复杂。

3.5 土建施工优化

在旧地坑过滤器拆除后需执行土建执行打掉凸台，浇筑混凝土，重新找平的工作。对2RX-3.5m地坑过滤器改造配合施工时，先要对地坑边沿外扩300mm处进行放线，然后采用切割机沿墨线进行切割，切割完成后采用电镐进行人工剔凿，剔凿时剔凿到地面高度时需再往下剔凿20mm（地坑边沿高出地面30mm，总共剔凿50mm深）。切割剔凿时应做好周围和个人安全防护，防止剔凿物四处飞溅伤人。对剔凿部位底部进行凿毛处理，以便灌浆时灌浆料与原混凝土层结合牢固。然后在地坑边沿支设模板进行灌浆，灌浆时应先进行湿润处理。灌浆完成后需养护2天，然后对地坑上边沿至往下250mm的范围内涂刷乌龟油防腐处理。

4 结语

再优化的施工方案也需要熟悉的工作人员，故需要培训工作人员熟悉地坑过滤器的每一个部件，熟悉各个部件的异同点，熟悉施工的方法和步骤，再考虑优化施工方案，缩短施工时间。

本文根据秦二厂1#、2#机组地坑过滤器改造的实践经验及自身对地坑过滤器整个安装步骤和过程的研究进行分析，对地坑过滤器改造前准备和施工优化提出一些可行性建议。通过这些优化，可大大降低地坑过滤器改造的施工时间，提高地坑过滤器改造的效率，减少改造施工返工的可能性。

参考文献

[1] 关于发送秦山第二核电厂1、2号机组地坑过滤器设计图纸（QJST-20130917-QQNP）[S].

[2] 秦山二期1号机组地坑过滤器改造施工方案[S].

[3] 秦山二期2号机组地坑过滤器改造施工方案[S].

作者简介：谢月丰（1983-），男，中核核电运行管理有限公司工程师，研究方向：核电站阀门检修，大气释放阀、主蒸汽隔离阀、SEBIM核岛先导式安全阀检修，稳压器喷淋阀检修。

（责任编辑：黄银芳）