【摘要】安注箱作為AP1000核電非能動堆芯冷卻系統(tǒng)中一個重要的設(shè)備，也是首臺到施工現(xiàn)場安裝的核安全級設(shè)備，因此在設(shè)備安裝過程必須嚴(yán)格控制。本文主要對安注箱安裝過程進行介紹，并針對安裝過程中容易出現(xiàn)的問題進行分析和預(yù)防，從而保證安注箱正常安裝就位。

【關(guān)鍵詞】AP1000；安注箱；安裝技術(shù)

0.引言

繼日本福島核事故之后，核安全倍受關(guān)注，因此國內(nèi)新建核電機組必須符合三代安全標(biāo)準(zhǔn)。AP1000核電機組就是采用了符合三代安全標(biāo)準(zhǔn)的第三代壓水堆技術(shù)，其最大特色是采用了“非能動安全系統(tǒng)”。在緊急情況下，“非能動安全系統(tǒng)”利用物質(zhì)的重力、慣性以及流體的對流、擴散、蒸發(fā)、冷凝等物理特性，就能及時冷卻反應(yīng)堆廠房并帶走反應(yīng)堆產(chǎn)生的余熱，而不需要泵、交流電源、柴油機等需要外界動力驅(qū)動的系統(tǒng)。這種技術(shù)可以較大幅度地簡化系統(tǒng)，減少設(shè)備數(shù)量，提高核電站的安全性和經(jīng)濟性。非能動堆芯冷卻系統(tǒng)是安全系統(tǒng)中最重要的一個安全相關(guān)系統(tǒng)。

安注箱作為非能動堆芯冷卻系統(tǒng)中一個重要設(shè)備，其安裝質(zhì)量將直接影響以后核電站在發(fā)生冷卻劑喪失事件（LOCA）時能否正常投用及對整個堆芯冷卻的效果。

1.安注箱簡介

AP1000核電每臺機組有兩個安注箱，安注箱均為碳鋼并內(nèi)襯不銹鋼的球形水箱。安注箱為安全C級，抗震I類設(shè)備。安注箱大部分空間由硼水占據(jù)并由氮氣加壓。因為安注箱沒有保溫和加熱功能，安注箱內(nèi)硼水的溫度和安全殼內(nèi)環(huán)境溫度相同。安注箱通過直接注入管線連接到壓力容器上。每個安注箱的注入管線設(shè)有一個流量調(diào)節(jié)孔板，通過現(xiàn)場實際調(diào)節(jié)來實現(xiàn)設(shè)計的流量。在正常運行期間，安注箱通過兩個串聯(lián)的止回閥與反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（RCS）隔離。當(dāng)RCS的壓力降到低于安注箱壓力時，止回閥打開，硼水靠氣壓注入RCS。止回閥的打開是安注箱向堆芯安注所需的唯一動作。安注箱在大LOCA事件時，可以向反應(yīng)堆容器注入高流量的硼水，從而迅速冷卻堆芯。

安注箱靠壓縮氮氣提供驅(qū)動壓力，在電廠正常運行期間可根據(jù)要求調(diào)節(jié)壓力。通常，安注箱與氮氣供應(yīng)管道隔離。安注箱的氣體釋放閥可防止超壓。根據(jù)現(xiàn)場實際需要，該系統(tǒng)同時也具備遠(yuǎn)距離操作的功能，根據(jù)需要調(diào)節(jié)安注箱硼水水位和硼濃度及定期取樣。

每臺安注箱底部有3個底座，每個底座上有8個螺栓孔。安注箱總高度約為5.22m；安注箱筒體直徑約為4.89m；每臺安注箱凈重約38.5T。兩個安注箱位于核島安全殼內(nèi)部的二次屏蔽墻外，在安注箱房間頂部樓板安裝就位前，安注箱需要安裝就位，安注箱在投用前內(nèi)部需充氮氣進行成品保護。

2.安注箱安裝

2.1安注箱安裝先決條件準(zhǔn)備

在安注箱安裝前，需要最好各項準(zhǔn)備，才能保證順利安裝。

人員準(zhǔn)備：提前做好人力動員，所有參與安裝工作的各施工人員在施工前需經(jīng)過安全、技術(shù)交底，以便熟悉各項工作流程，明確技術(shù)要求。對于特殊工作，應(yīng)取得國家勞動部門頒發(fā)的特種作業(yè)許可證。

技術(shù)準(zhǔn)備：施工用的各種技術(shù)文件必須是已編制完畢并經(jīng)正式批準(zhǔn)，且是發(fā)布的有效版本，包括工作程序、圖紙、技術(shù)文件。尤其是技術(shù)人員應(yīng)提前做好對相關(guān)技術(shù)文件的消化，在施工中做到心中有數(shù)。

工機具、材料準(zhǔn)備：施工用的各種工機具已準(zhǔn)備就緒，其中各種檢驗工具、測量儀器、儀表須經(jīng)標(biāo)定合格，且在有效期內(nèi)。施工用的而各種永久性、非永久性材料已準(zhǔn)備就緒并經(jīng)過相關(guān)部門驗證合格。

基礎(chǔ)驗收和設(shè)備檢查：安注箱就位在預(yù)埋好的地腳螺栓上，因此，需要對就位基礎(chǔ)和地腳螺栓進行復(fù)測和檢查驗收，從而保證安注箱底座螺栓孔能順利的穿過地腳螺栓，就位在臨時墊鐵上。在安注箱到現(xiàn)場后，需要進行設(shè)備驗收，包括設(shè)備本體、備品備件、設(shè)備資料的檢查。尤其是外型尺寸及底座螺栓孔測量。在設(shè)備運輸和臨時存放過程中注意成品保護，防止意外損傷設(shè)備。

2.2安注箱安裝工序

2.2.1基礎(chǔ)復(fù)查、處理和測量放線

基礎(chǔ)復(fù)查：復(fù)查設(shè)備基礎(chǔ)的位置、標(biāo)高等符合設(shè)計要求，預(yù)埋地腳螺栓的位置尺寸、數(shù)量、以及絲扣有無劃扣現(xiàn)象，確保與設(shè)備底座上相應(yīng)的地腳螺栓孔相匹配。

基礎(chǔ)處理：鏟除與設(shè)備接觸基礎(chǔ)表面所有水泥翻沫和油浸或損壞的混凝土并鑿毛。將預(yù)埋地腳螺栓兩側(cè)放置墊鐵的位置用墊鐵底面與麻面進行研磨，磨去麻面上突起的高點。表面處理完成后，基礎(chǔ)必須被徹底清掃干凈并保持清潔，二次灌漿前用干凈、干燥和無油的空氣吹掉灰塵。

基礎(chǔ)放線：據(jù)設(shè)備安裝圖，放出設(shè)備安裝位置十字中心線，并延伸到設(shè)備底座外面，在安裝時便于調(diào)整設(shè)備位置和對齊。

2.2.2安注箱吊裝

設(shè)備吊裝前，在設(shè)備底座上表面按設(shè)備安裝圖標(biāo)出設(shè)備就位基準(zhǔn)線，同時必須除去設(shè)備底面的油污、油漆、泥土等雜物。

在起吊時，緩慢將設(shè)備吊離地面50毫米并靜止10分鐘后開始提升至高位。當(dāng)安注箱跨過安全殼最高點時，應(yīng)密切觀察安注箱與安全殼頂部距離并拉好牽引麻繩。核實安注箱的就位方向，初步調(diào)整安注箱的角向方位，吊鉤緩慢下落，直至設(shè)備下表面距地腳螺栓頂部時停止，檢查設(shè)備下表面的水平度，繼續(xù)落鉤至設(shè)備下表面與地腳螺栓頂部貼合時停止，檢查每個地腳螺栓是否能順利穿過螺栓孔，防止下落中損壞螺栓螺紋，最終將安注箱放置在墊鐵上。確認(rèn)設(shè)備正確就位后，方可拆除吊索和吊具。

2.2.3安注箱安裝找正、找平

設(shè)備就位應(yīng)注意設(shè)備安裝方向，確認(rèn)無誤后進行找平找正。用墊鐵調(diào)整設(shè)備，借助鋼卷尺、鋼板尺、水平儀、線墜測量設(shè)備標(biāo)高，在設(shè)備找平找正的過程中通過調(diào)整墊鐵，滿足安注箱位置滿足設(shè)計要求；通過測量設(shè)備監(jiān)測安注箱頂部管道接口法蘭的標(biāo)高，邊測量邊調(diào)整斜墊鐵或頂絲，達(dá)到設(shè)計標(biāo)高要求。

2.2.4設(shè)備基礎(chǔ)灌漿和螺栓緊固

設(shè)備安裝滿足要求后，對未放置墊鐵組的區(qū)域進行灌漿和抹面，在灌漿完成后灌漿料初凝后進行切割搗角，保證基礎(chǔ)的外形符合設(shè)計要求并且美觀。當(dāng)己灌漿區(qū)域混凝土達(dá)到強度后，取出臨時墊鐵，并對未灌漿區(qū)域按照第一次灌漿要求進行灌漿和抹面。所有灌漿區(qū)域達(dá)到強度后，開始擰緊地腳螺栓螺母。擰緊地腳螺栓從設(shè)備中間開始然后向兩邊交錯對角進行，用力要均勻，嚴(yán)禁擰完一邊再擰另一邊的作法，按照設(shè)計要求，每個螺栓按照固定力矩擰緊再按順序進行下一個螺栓擰緊。緊完螺母后再復(fù)查一次設(shè)備的位置和標(biāo)高。

2.2.5成品保護

安裝完成后，用三防布包裹安注箱，并在頂部搭設(shè)框形腳手架硬保護措施，防止高空墜物。定期檢查安注箱氮氣壓力，氮氣壓力低時，應(yīng)及時補充氮氣。及時將安注箱房間內(nèi)的積水排出，防止積水。應(yīng)定期檢查地腳螺栓的潤滑油狀況并進行正常的維護保養(yǎng)。

3.問題及措施

在安注箱安裝中，由于安注箱底座上的螺栓孔制造上存在偏差超標(biāo)的問題，導(dǎo)致安注箱底座上的螺栓孔無法正常穿過地腳螺栓就位。此處的地腳螺栓采用的是直埋方式預(yù)埋，無法進行調(diào)整，所以只能對設(shè)備進行處理。經(jīng)過對安注箱底座螺栓孔實際測量和與地腳螺栓比對，對安注箱底座螺栓孔進行擴孔，以滿足與地腳螺栓相匹配。

因為對安注箱螺栓孔擴孔工作要求精度高、成本高、耗時長，所以，為了防止此種情況再次發(fā)生在其他核電機組上，經(jīng)與設(shè)計方及時溝通，建議將安注箱預(yù)埋螺栓設(shè)計成預(yù)埋套筒式，在套筒中留有適量的調(diào)整量，這樣就算設(shè)備制造有小的偏差也不會影響設(shè)備安裝。

【參考文獻(xiàn)】

[1]建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，（GB50300-2001）.

[2]林誠格.非能動安全先進核電廠AP1000.原子能出版社，2008.