核电厂机械贯穿件安装质量控制

摘要

核电厂反应堆机械贯穿件是连接反应堆厂房与外部厂房之间工艺管道的关键性部件，其安装质量的好与坏，直接关系到与其相连接工艺管道能否正常运行以实现其功能，同时，作为安全壳的一部分，还与整个反应堆安全壳的密封性能息息相关。本文主要对某核电厂机械贯穿件安装过程中的质量控制要点进行了阐述和探讨，并结合现场发生的典型质量问题给出相应的处理方法。

关键词：核电厂机械贯穿件质量控制

中图分类号：O213文献标识码： A

1、前言

1.1、机械贯穿件的定义和功能

核电厂反应堆机械贯穿件是保证一条或几条管路穿过反应堆安全壳时，将安全壳内部与外部流体管道连接在一起的关键性部件，它属于反应堆安全壳的一部分。在各种工况下，它既要满足系统管道设计的要求，又必须确保安全壳的气密性和完整性。

由于机械贯穿件将贯穿管路与安全壳混凝土中预埋的锚固套筒连接在一起，管道借助机械贯穿件与反应堆安全壳紧密的连接在一起，在各种工况下管道所承受的载荷经机械贯穿件传递给安全壳，因此机械贯穿件又起着系统管道固定支架的作用。

1.2、机械贯穿件的结构组成

（1）安全壳混凝土中的锚固套筒；

（2）套筒与贯穿管路之间的刚性连接件（封头）；

（3）贯穿接管；

（4）测温、测压管嘴等附件。

2、现场安装质量控制

2.1、安装前先决条件检查

安装前先决条件检查按照人、机、料、法、环五个方面来控制，具体如下：

（1）检查从事特殊工种（焊工、NDE人员、防腐工）作业人员是否是持有有效上岗证的合格人员；

（2）检查施工用各种工机具的准备情况，各种检验工具和测量仪器、仪表是否经标定合格且在有效期内；

（3）检查所有待安装的贯穿件是否具有制造厂的产品合格证；

（4）检查施工图纸和各种技术文件的准备情况，包括施工方案、质量计划、技术交底等，且是否为最新、有效版本；

（5）检查安装区域通道是否畅通，工作环境是否满足焊接要求。

如上述条件均已具备，则安装前先决条件检查合格，开启现场安装质量计划，进入现场安装阶段。

2.2、机械贯穿件的现场安装质量控制

2.2.1、测量放线检查

安装前，首先根据经审核确认过的测量基准（包括基准角度线、标高基准线），对预埋套筒的定位角度和标高进行复测，检查合格后才可进行安装。

2.2.2、坡口加工检查

坡口加工检查主要内容如下：

（1）对接焊的坡口加工的形式是否符合设计图纸和相关技术要求；

（2）坡口表面应保持光洁平整，且不得有裂纹、分层、夹杂等缺陷；

（3）坡口两侧是否存在氧化物、油污、熔渣、毛刺及其他有害物质。

2.2.3、组对检查

（1）机械贯穿件与安全壳锚固套筒组对时，必须保证其安装方向正确；

（2）组对点焊需由持有相应合格证的焊工施焊，所用焊接材料、焊接方法均与正式焊缝相同，定位焊缝应与最终焊缝有相同的质量要求；

（3）组对时应留有一定焊接间距，错边量应满足规范要求。

2.2.4、焊接过程及焊后检查

（1）机械贯穿件封头与预埋套筒组对后、焊接前应首先进行坡度检查，对设计有坡度要求的贯穿件，严格保证设计坡度。检查方法：水平仪+钢尺 检查；

（2）焊接作业必须由持相应合格证的焊工施焊，严格按照焊接数据包的焊接参数进行焊接操作；

（3）焊缝焊接时，应严格地按照规定的焊接顺序进行焊接，每一焊道焊接完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物，发现影响焊接质量的缺陷时，应及时清除后再焊；

（4）焊接过程中，尽量采用对称施焊的方法，严格控制焊接变形，保证坡度要求；

（5）在焊接前和焊接期间应对每一焊道进行检，及时发现焊接中可能发生的问题，诸如焊条未烘干、气体保护不良、参数的改变等现象，以便加以纠正，确保焊道表面不会产生气孔、未熔合、未焊透、夹杂等缺陷；

（6）焊后焊缝外观的检查。对焊缝的外观检查应在其他无损检验之前进行，可采用目视检查的方法，焊缝表面应无夹渣、气孔、裂纹、咬边、凹陷、焊瘤等缺陷；

（7）焊缝的尺寸检查：对焊缝余高采用样板和直尺进行检查。当尺寸不符合验收标准要求时，应采用打磨或补焊后再打磨的方法对外形进行修整，但补焊必须符合相关技术条件的规定。

2.2.5、无损检测

根据机械贯穿件与预埋贯穿套筒材质不同，按照有关技术要求分别采取PT、RT和UT检验。对检验不合格的焊缝，应找出原因，并根据其原因不同而采取对应修正措施，直至无损检测合格。

2.2.6、水压试验

在现场组装后的承插焊口及夹套管的内管根据要求进行水压试验。检查内容如下：

（1）水压试验前，焊口焊接完成且无损检测合格；

（2）试压前临时设施检查合格，试验用压力表必须经过标定合格且在有效期内，压力表精度等级和量程应符合相关规定；

（3）试压用水质符合要求，碳钢管段采用普通洁净水、不锈钢管段用A级除盐水；

（4）试压前相关方案已经批复，且参与试压的人员必须经过安全和技术交底；

（5）试压时应按照规定时间进行强度试验和严密性试验。水压试验的验收准则应符合RCC-M C5244和C5350有关规定：如果管道或管道的一部分经过耐压试验无泄漏或无明显永久变形，就认为它们成功地通过了水压试验；

（6）水压试验合格后，泄压并拆除临时设施，并将管道内残余水分吹干，避免产生锈蚀，并及时形成水压试验记录；

（7）如水压试验结果不合格，在缺陷被修正后，还需再次进行水压试验。

2.2.7、焊缝酸洗钝化或涂层修补检查

（1）碳钢材质的贯穿件焊缝应按照相关技术文件进行涂层修补。检查要点如下：涂装前首先对焊缝表面进行机械打磨除锈，保证表面的除锈等级，涂装后，使用漆膜测厚仪对漆膜厚度进行检查，要求膜厚达到规定要求；

（2）不锈钢材质焊缝应按照相关技术文件采用酸洗膏涂抹法进行酸洗钝化。检查要点如下：经酸洗钝化后的奥氏体不锈钢部件，其表面呈均匀银白色，光洁美观；同时应采用经除盐水蘸湿的PH试纸对焊缝表面进行检查，如若试纸变色（红色），说明不锈钢表面未清洗干净，存在残留酸液，此时应采用除盐水进行清洗，直至残留酸液完全去除为止。

2.2.8、安装后的物项保护

机械贯穿件安装后，应采取管口封堵、包裹等措施进行保护，防止受到外部环境的污染。若贯穿件上有污染物，应及时清除干净。定期进行现场巡检，防止物项丢失或损坏。

3、安装过程中发现的典型质量问题及处理方法

3.1、贯穿件部件标识标记有误

3.1.1、机械贯穿件A部件标识错误

事件描述：贯穿件A，封头上标识b和c位置互换，导致对b和c连接管的组装错误。

原因分析：安装前施工人员未仔细对照图纸，造成部件b和c组装错误。

处理方法：监理工程师发现此问题后，立即要求施工人员对机械贯穿件A部件重新进行标识，经监理工程师现场确认无误后进行了组装。

3.1.2、机械贯穿件B部件永久标识错误

事件描述：贯穿件B，部件1和2（两部件管径相同长度不同）实体永久标识互相颠倒，如若未发现，则将导致封头与接管组装错误。

原因分析：

①机械贯穿件厂家进行标识时，未仔细核对实物，致使两个部件标识互相颠倒；

②施工班组施工前未参照图纸对实物进行仔细核查，自检工作不仔细。

处理方法：监理工程师发现此问题后，要求施工单位立即停止组装，最终贯穿件厂家对实物标识进行更改后才进行了安装。

经验反馈：

①要求施工单位加强机械贯穿件安装的技术交底，特别是在遇到同一贯穿件封头上连接有多个支管需组装时，要引起高度重视，仔细核对；

②针对部件的永久标识问题，加强物项采购验收过程中检查力度，仔细检查核实物项的实体和标识是否相符；

③现场相关技术人员、施工人员及质控人员在施工和检查中要有质疑的态度，加强施工前自检、质检工作。

3.2、成品保护问题：不锈钢机械贯穿件C安装完工后被油漆污染

原因分析：不锈钢机械贯穿件C安装完工后管体未及时包裹，施工单位对墙体喷涂油漆时，造成贯穿件管体被油漆污染。

处理方法：发现此问题后，要求施工单位用丙酮擦洗将油漆清除，并对贯穿件管体进行了包裹，防止二次污染。

3.3、审查机械贯穿件NDE报告时发现的问题

事件描述：监理工程师对施工单位报送的机械贯穿件RT和PT检验报告审查时发现存在以下问题：报告中曝光时间错误，“系统/设备名称及编号”项填写与图纸不一致，“材质”填写与图纸不一致。

原因分析：施工单位报告编写人员不仔细，未认真核对图纸信息；自检、质检工作不到位，审查过程中未发现该问题。

处理方法：监理工程师发现此问题后，通过工作联系单形式，要求施工单位立即整改以上问题，整改完成后报监理工程师复查。

经验反馈：

①因NDE报告量大，涉及面广，要求报告编审批工作必须严格细致进行；

②要求施工单位技术及质检人员加强对NDE报告的审查工作。

4、结语

机械贯穿件的安装质量好坏直接影响到安全壳的密封性，进而直接影响核电站限制放射物质泄漏的能力。为保证机械贯穿件的施工质量，应分别在事前、事中和事后从人、机、料、法、环五个方面进行控制。这就需要做好如下质量控制工作：①评估技术人员及施工人员的技术水平，能者上岗，检查督促施工单位做好施工前技术交底工作，同时做好特种作业人员（焊工、NDE人员、防腐工）的培训和考核工作，择优上岗；②各种工机具必须正常可用，种类、数量满足现场施工要求，各种检验工具和测量仪器、仪表必须经标定合格且在有效期内；③严格把好材料关，确保用于工程实体的材料均为合格材料，并应妥善进行保管和贮藏；④整个安装过程必须严格按照图纸及相关技术标准规定的顺序和方法进行施工，并以此作为质量检查的依据，严格执行；⑤通过对现场安装环境的定期检查及日常巡检，对发现不满足规范要求的施工环境提出整改要求进行整改，创造良好施工环境，以确保安装质量。

参考文献：

1、某核电厂《安全壳机械贯穿件安装图》

2、某核电厂《安全壳机械贯穿件技术规格书》

3、某核电厂《焊接坡口和焊缝的外观、尺寸检验》

4、法国核岛设备设计建造规则协会《压水堆核电站核岛机械设计和建造法则（RCC-M）》

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