摘要:本文依據(jù)田灣核電站電氣(儀控)貫穿件安裝經(jīng)驗(yàn)，闡述了核電站電氣貫穿件的安裝管理流程，并就安裝施工中產(chǎn)生的問(wèn)題及處理方法進(jìn)行論述和介紹。

關(guān)鍵詞: 反應(yīng)堆廠房電氣(儀控)貫穿件安裝流程性能檢測(cè)問(wèn)題處理

一、概述

核電站電氣(儀控)貫穿件(以下簡(jiǎn)稱電氣貫穿件)是用于電纜穿越核電站安全殼的專用電氣設(shè)備，保證了反應(yīng)堆廠房與其他廠房在正常和各種事故狀態(tài)下電氣信號(hào)的連續(xù)性和可靠性，又維持了反應(yīng)堆廠房的完整性和密封性，防止放射性物質(zhì)的外泄，因此電氣貫穿件對(duì)核電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行擔(dān)負(fù)著重要的作用，是核電站安全運(yùn)行的重要保障之一。

田灣核電站每個(gè)機(jī)組共計(jì)156個(gè)電氣貫穿件，包括:8個(gè)為反應(yīng)堆主冷卻劑泵供電的中壓動(dòng)力電氣貫穿件、71個(gè)低壓動(dòng)力電氣貫穿件和77個(gè)控制信號(hào)電氣貫穿件，它們分散的分布在反應(yīng)堆廠房+11.8M至+45.6M之間，參數(shù)下表:

二、電氣貫穿件安裝流程

電氣貫穿件是一種精密的電氣設(shè)備，并且安裝施工涉及到機(jī)械安裝、焊接、電纜端接、檢查試驗(yàn)等多工種作業(yè)，因此電氣貫穿件安裝是核電站電氣安裝中一項(xiàng)工序復(fù)雜且工作量大的施工任務(wù)，加上田灣核電站安全殼是安全性高的雙層結(jié)構(gòu)，電氣貫穿件外側(cè)接線箱施工是在空間較窄的安全殼夾層中進(jìn)行的，更是增加了電氣貫穿件的安裝難度，為保證安裝工作的安全、順利開(kāi)展，在完成調(diào)配經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員和性能良好的工器具、組織進(jìn)行技術(shù)交底等常規(guī)施工準(zhǔn)備工作外，還必須進(jìn)行施工前先決條件檢查，并加強(qiáng)安裝施工的過(guò)程控制，才能保證電氣貫穿件的順利施工，避免因工序銜接問(wèn)題而導(dǎo)致電氣貫穿件長(zhǎng)時(shí)間處于無(wú)氮保護(hù)情況下，不利于貫穿件的保護(hù)。下面就重點(diǎn)介紹一下先決條件檢查活動(dòng)和安裝過(guò)程控制活動(dòng)。

1、對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)先決條件進(jìn)行檢查

針對(duì)田灣核電站安全殼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和電氣貫穿件施工環(huán)境要求，開(kāi)展了如下先決條件檢查。

(1)在內(nèi)安全殼預(yù)應(yīng)力張拉期間安全殼夾層無(wú)法封頂，作業(yè)環(huán)境無(wú)法滿足防水、防塵、防落物等要求，必須聯(lián)系土建單位進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉區(qū)外臨時(shí)封頂，為夾層電氣貫穿件安裝施工創(chuàng)造條件。

(2)根據(jù)土建反應(yīng)堆廠房鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋件圖紙及貫穿件清單，核對(duì)預(yù)埋套管的標(biāo)高、角度等數(shù)據(jù)并作好標(biāo)記，同時(shí)，還按設(shè)計(jì)文件核對(duì)預(yù)埋套管的長(zhǎng)度、橢圓度、直徑以及防腐要求等。

(3)檢查在預(yù)埋套管正前方3.3m空間不能有管道、通風(fēng)管、鋼結(jié)構(gòu)、電纜托盤等設(shè)施。

(4)在夾層中需要測(cè)量預(yù)埋套管邊緣距安全殼墻面的距離，以便安裝貫穿件的壓力表，如果其距離大于24mm，壓力表無(wú)法安裝。

2、電氣貫穿件安裝的過(guò)程管理

(1)開(kāi)箱檢查

貫穿件是精密的電氣設(shè)備，拆卸接線箱更換保護(hù)套管一般選擇在少塵、干燥的倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行。

首先，檢查外觀是否有損傷變形，氣密罩有無(wú)缺少，尤其是壓力表?xiàng)U、表盤外觀變形情況。

其次，準(zhǔn)確記錄貫穿件壓力表的壓力并記錄當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫濕度，打開(kāi)壓力表閥門緩慢釋放壓力至大氣壓，拆卸壓力表并標(biāo)上其所屬貫穿件KKS碼，并保存好壓力表;同時(shí)用膠帶保護(hù)密封容器壓上進(jìn)氣孔。

然后，卸下接線箱的螺栓和支撐桿固定螺栓，輕輕取下接線箱，仔細(xì)檢查端子排是否有裂痕及內(nèi)部密封情況，然后用清潔的軟布將端子排或軟導(dǎo)線保護(hù)好。操作中必須十分謹(jǐn)慎，避免碰撞接線端子及導(dǎo)線，并保存好取下的零部件，尤其要取下內(nèi)側(cè)密封容器和接線箱之間的橡膠墊圈以免在焊接時(shí)發(fā)生高溫變形。

最后，根據(jù)貫穿件內(nèi)外側(cè)選擇不同的保護(hù)套管，并在保護(hù)套管上貼上對(duì)應(yīng)的貫穿件KKS碼和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)埋套管號(hào)，以方便后續(xù)安裝工作。

(2)現(xiàn)場(chǎng)安裝

按照?qǐng)D紙將電氣貫穿件的密封容器順利導(dǎo)入預(yù)埋套管，對(duì)中找平，進(jìn)行焊接。在焊接中第一焊道作目檢和著色滲透檢驗(yàn);焊完后作外觀檢查、著色滲透檢查和超聲波檢查，確保貫穿件的牢固和密封。

恢復(fù)電氣貫穿件的接線箱，首先仔細(xì)檢查貫穿件饋通導(dǎo)體、端子排、端子排塑料隔板在安裝過(guò)程中有無(wú)損傷，以及其內(nèi)部清潔度、部件完整性、導(dǎo)線標(biāo)識(shí)等，確認(rèn)無(wú)誤后按原樣恢復(fù)接線箱及內(nèi)部地線，并且各緊固螺栓力矩值應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。即接線箱M10固定螺栓值為50N.M，底板和蓋板M5螺栓值為5N.M。

(3)電氣貫穿件充氮

充氮壓力選擇:20℃時(shí)為2.5bar(250Kpa)，根據(jù)壓力與溫度關(guān)系式PT1/ PT2 =(273+T1)/(273+T2)和充氮時(shí)的環(huán)境溫度來(lái)確定充氮的壓力值。式中PT1為T1=20℃時(shí)壓力2.5bar，PT2為T2(充氮時(shí)的環(huán)境溫度值)壓力值，即充氮壓力選擇值。

充氮方法:將密封容器上的壓力輸入孔清潔干凈，并加入適量的高真空密封油脂，然后將壓力表恢復(fù)到貫穿件。用軟氣管連接貫穿件壓力表進(jìn)氣孔與氮?dú)馄繅毫敵隹?，逐漸打開(kāi)調(diào)節(jié)閥，直到壓力表指示到給定值，隨后關(guān)閉壓力表閥門和氮?dú)馄块y門。

(4)性能測(cè)試

氣密性檢查:在電氣貫穿件充氮后，連續(xù)一周定時(shí)記錄其壓力值及環(huán)境溫度值，并根據(jù)壓力與溫度曲線公式:PT1/PT2 =(273+T1)/(273+T2)計(jì)算記錄溫度下的壓力變化允許值，若壓力實(shí)際變化值超過(guò)允許值，則查找原因、進(jìn)行處理。

電氣性能檢查:對(duì)100%貫穿件作導(dǎo)通檢驗(yàn)和絕緣電阻測(cè)試，并依據(jù)設(shè)計(jì)文件對(duì)每個(gè)機(jī)組全部8個(gè)中壓和隨機(jī)6個(gè)低壓、儀控類貫穿件進(jìn)行交流耐壓測(cè)試。

(5)電纜端接:端接時(shí)應(yīng)主要考慮電纜的彎曲半徑(中壓電纜彎曲半徑應(yīng)達(dá)到電纜直徑的20倍，其余電纜彎曲半徑不小于電纜直徑的10倍)，并進(jìn)行電纜牢靠固定，避免其他作業(yè)時(shí)碰撞電纜導(dǎo)致拉壞電纜絕緣層，以保證貫穿件的運(yùn)行安全。

三、施工中所遇問(wèn)題、處理方法

1、設(shè)計(jì)問(wèn)題對(duì)安裝的影響:設(shè)計(jì)時(shí)只考慮貫穿件安裝后接線箱的長(zhǎng)度，而疏忽了貫穿件導(dǎo)入預(yù)埋套管時(shí)所需空間的大小，致使每個(gè)機(jī)組中有23個(gè)貫穿件預(yù)埋套管前方因墻體或管道或設(shè)備等而阻礙貫穿件的安裝，只好開(kāi)鑿墻體或暫時(shí)移除障礙物等措施導(dǎo)入貫穿件，耽誤了安裝進(jìn)度，也增加了成本。

2、供貨對(duì)安裝的影響:1#機(jī)組電氣貫穿件供貨時(shí)間推遲導(dǎo)致安裝工期由合理計(jì)劃的6個(gè)半月壓縮至3個(gè)月，打亂了施工單位的施工部署，給施工組織造成了極大的麻煩。為了順利完成安裝，施工單位積極調(diào)集人力、物力，將4個(gè)貫穿件同時(shí)安裝調(diào)整為同時(shí)安裝8個(gè)甚至8個(gè)以上貫穿件，且采用電氣貫穿件滾動(dòng)安裝施工，即在第一批貫穿件焊接時(shí)，部分人員立即進(jìn)行第二批貫穿件開(kāi)箱檢查、更換保護(hù)套管等準(zhǔn)備工作，以節(jié)約安裝時(shí)間。同時(shí)積極與業(yè)主、監(jiān)理人員協(xié)調(diào)溝通，在保證質(zhì)量的前提下盡量壓縮質(zhì)量控制點(diǎn)的等待簽字時(shí)間，以電氣貫穿件安裝工作按期完成。

2、壓力表無(wú)法安裝的問(wèn)題:在2#機(jī)組施工過(guò)程中，由于土建單位施工工藝不同，造成安全殼內(nèi)殼某些角度墻體厚度超過(guò)1200mm，致使預(yù)埋套管邊緣距墻面尺寸超過(guò)24mm而無(wú)法安裝壓力表，也只能通過(guò)開(kāi)鑿壓力表所在位置的墻體來(lái)滿足壓力表安裝，所以在安裝前必須逐個(gè)檢查預(yù)埋套管邊緣距墻面尺寸，為后續(xù)作業(yè)掃清障礙。

3、貫穿件壓力泄漏的問(wèn)題處理過(guò)程:在進(jìn)行1#核島1JML29GF210氣密性試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力變化超出允許范圍，有關(guān)專家和技術(shù)人員分析認(rèn)為可能存在問(wèn)題部件是壓力表“O”型墊圈、壓力表、密封容器焊縫、饋通導(dǎo)體模件等，經(jīng)過(guò)更換和探傷檢查逐一排除了前三種情況。最后將貫穿件充氮后，采用模件根部噴沫檢查發(fā)現(xiàn)外側(cè)D模件處有冒泡現(xiàn)象，分析認(rèn)為饋通導(dǎo)體D模件可能在運(yùn)輸或安裝過(guò)程中觸碰松動(dòng)而產(chǎn)生泄漏，遂用K200力矩扳手測(cè)其力矩值果然發(fā)現(xiàn)未達(dá)到設(shè)計(jì)值(400N.M)，調(diào)整后進(jìn)行噴沫檢查無(wú)冒泡現(xiàn)象，充氮后連續(xù)觀察7天無(wú)泄漏現(xiàn)象發(fā)生，此問(wèn)題成功解決。

四、施工總結(jié)

由于電氣貫穿件是核電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障之一，也是核安全屏障的一部分，電氣貫穿件安裝施工必須執(zhí)行嚴(yán)格的施工標(biāo)準(zhǔn)和管理流程，因此施工前應(yīng)組織經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員和配備性能優(yōu)良的工器具，做好技術(shù)交底工作，完成先決條件檢查，提前暴露、解決問(wèn)題，為后續(xù)安裝工作順利開(kāi)展創(chuàng)造條件;過(guò)程中高效協(xié)調(diào)各工種配合作業(yè)和施工工序安排，避免不必要的拆除和恢復(fù)工作，以降低成本、節(jié)省工期，并嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量計(jì)劃，使整個(gè)安裝質(zhì)量處于受控狀態(tài)下，只有如此才可保證優(yōu)質(zhì)、高效地完成電氣貫穿件安裝工作。

參考文獻(xiàn):

1、GB/T 13538-1992核電廠安全殼電氣貫穿件

附件1:電氣貫穿件安裝流程簡(jiǎn)圖如下: