CPR 1000堆型核电站安全壳底板检漏槽泄漏检验工艺改进

［摘要］本文简要介绍核电站底板检漏槽泄漏检验工艺的有效改进与实施方法。

［关键词］核电站；底板；检漏槽；泄漏检验；工艺改进

中图分类号：TM623文献标识码： A 文章编号：

1.引言

CPR 1000型核电站建造过程中泄漏检验的标准是依据法国标准RCC-M，核岛底板检漏槽的焊缝是核岛建造中较为重要的施工部位。其对接焊缝多、焊接质量要求高，并且要求在承受一定压力时各条回路的焊缝中不能存在泄漏点。本文简要介绍阳江核电站安全壳底板检漏槽检验工艺施工中的有效改进，大大提高检测效率，缩短检验周期，确保施工进度的方法，以及在检验过程中注意的事项。

我公司在国内承建了多座CPR1000型核电站，已建成的有广东大亚湾、岭澳一期、二期核电站，在建的有大连红沿河、福建宁德、广东阳江、广西防城港核电站。广东岭澳二期核电站是继大亚湾和岭澳一期核电站之后兴建的第三座大型商用核电站，其有别于前两座核电站的是，工程中的建造、安装及技术管理都是由中方主承包商负责。我们在该项工程中积累了较多的施工经验并根据不同的检测部位制定了相关检验工艺，合理运用到其后承建的CPR1000型核电站建设中，对工程中各项施工环节的控制及有效提高施工效率等有利因素，提供了较为丰富的总结经验，并将大力推动核电站国产化的发展。下面例举将相关施工及检测经验用于阳江核电站的建设中，所取得的成效。

2．检漏槽的作用

检漏槽焊接于核岛安全壳底板与截锥体之间。底板是密封安全壳的底部构造部分，也是内部结构的基础。其包括支撑系统（主要由角钢、T形钢和槽钢构成）、内环板（δ=50mm）、外环板（δ=40mm）、集水坑贯穿件、中心凸台壳环（δ=10mm）、底板（δ=6mm）、焊缝检漏槽等。支撑系统既可支撑底板钢衬里，又可对底板衬里的标高进行调整。内环板的作用是通过其上的迪威达钢筋与套筒将筏基上的预埋钢筋与内部结构的环墙钢筋连接，使内部结构与筏基连成整体。外环板的作用是将衬里底板与截锥体连接，集水坑贯穿件锚固在混凝土里并与底板钢衬里密封焊接，底板上的所有焊缝均覆盖有角钢和槽钢制成的检漏槽，便于对衬里底板的焊缝进行气密性检查。检漏槽是检查底板焊缝中是否有裂纹或气孔等贯穿性缺陷的存在，以防止地下水从底板渗透到核岛内部结构（因为核电站底板部分位于-4.506m且核电站多位于海边），在有渗水的情况下能够通过检漏槽检测出是哪条回路在漏水，确认漏点后采用灌浆措施可将泄漏部分堵住，以达到确保安全运行的目的。

3．检漏槽构造及安装

3.1 检漏槽的构造

检漏槽由型钢和角钢扣于底板及截锥体焊缝上，通过安装组对在其内部的堵头、转向块和回路之间的小管子焊接共同构成32条通道回路。

3.2 检漏槽安装的难点及采取的必要措施

检漏槽总长805m，焊接长度达1650m，焊角尺寸hf=4mm。在这1650m焊缝当中很难保证没有不漏气的地方，而堵头、转向块和回路中的小管子又是各条回路中的重点（这些构件在检漏槽焊接完成后相当于隐蔽工程）。堵头、转向块、小管子如果焊接不好，将会导致回路与回路之间来回窜气，给后续的泄露检验工作带来不便于准确定位漏点的困难。标准中要求检漏槽焊接时，采用小直径焊条或CO2焊，小电流焊接一层即可，但要保证试压时不泄漏，焊接顺序见图1。

我们在岭澳二期底板检漏槽焊接时采用的是CO2焊，其优点是焊接速度较快。但CO2焊对铁锈、天气、湿度和风的影响特别敏感。焊接前对型钢一定要进行除锈和烘烤，保证其干燥，并且保持干净，有风时必须采取必要的遮挡措施。但这些环节和因素的控制有时难以得到保证，不易控制其焊缝成型后的质量，易出现较多的表面气孔，反而会增加后续的检验工作量和检验周期，同时也降低了合格率及检验效率，延误了施工进度。因此，我们在阳江核电站底板检漏槽的焊接中，选择使用手工焊接。并合理安排施焊工序，尤其是加强堵头及转向块等隐藏在检漏槽内部的焊接部位，在焊接好这些构件后，认真进行外观检查，清除表面缺陷，并对这些焊接部位增加一道渗透检验工序，检验中发现存在红色的缺陷显示立即进行补焊和修磨，检验合格后再进行型钢组对焊接，确保焊接一次合格，避免因这些部位存在的焊接质量问题，而需割开查找漏气处后重新焊接，确保了焊接质量，大大提高了施工进度。

4．检验工艺及验收评定

检漏槽的检验使用润湿法和压力损失法进行检查。

4.1检漏槽的润湿法检测

润湿法的检测时机应在焊接完成冷却后立即进行，即在焊缝表面未生锈之前进行检测。焊缝待检表面应清除油脂、药皮、飞贱物等有碍检测的污垢及杂物。使用的设备及材料包括：压力表、一台氮减压仪、润湿剂使用WJ-I型发泡剂。起泡剂的性能要求不挥发、涂敷时不起泡沫、浓度不随时间改变。检测时于每条回路通道上设有两个仪器安装点，在第一个安装点装上压力表，将配有减压装置的氮气瓶与另一个安装点相连，给该条回路加压，使该条检漏槽通道内部气压值达到相对压力4.025×105Pa，并保持30分钟。在检漏槽该回路全部焊缝表面上刷涂起泡剂进行检测，观察有无漏点。下面例举在岭澳二期核电站采用CO2焊接，在底板检漏槽润湿法检验过程中发现的较为典型的漏孔缺陷。经对检漏槽进行润湿法检验发现，焊缝存在较多的贯穿性漏孔缺陷，因当时检验期间正好处于雨季，对众多的缺陷处不便于立即进行返修处理。待润湿法检验合格进行压力试验后，又出现检漏槽内部各通道间存在串气现象，无法按照标准中的规定时间将压力保持住，只能将存在怀疑的部位割开进行漏点的查找及修补。致使3#核岛底板检漏槽的打压试验周期增加（约10天），大大影响了现场的施工进度，并给现场施工带来不好的影响。检验过程中发现，存在的缺陷类型均为贯穿性的气孔，如下图：

分析存在漏孔的原因是，采用CO2焊焊接前未对焊道进行适当的烘烤，以去除待焊工件表面的湿气而产生气孔，形成漏点；同时，有些焊接的工序安排不尽合理。由于焊缝有余高要求（hf=4mm），因此焊接点均为单道焊缝，如果施焊时的焊接速度过快、电流过大或手法不稳都会在焊缝表面上形成孔状缺陷，从而影响焊缝的质量。对于在检测中发现的任何漏迹均为不合格，并应对所有泄漏缺陷处进行补焊、返修后，再按上述检测方法重新对该条回路进行检测，直至无泄漏缺陷显示，评定为合格。

4.2 根据计算压力损失检查检漏槽通道回路的密封性

压力损失法的检测时机应在底板安装完成，经润湿法检测合格之后进行。待检焊缝表面可用干燥的压缩空气吹干，使用的设备及材料包括，压力表（最大测量相对压力6×105Pa），灵敏度要求1格6×102Pa、一个与氮减压机相连的压力密封阀、Raytek红外测温仪。

检漏槽设计为32条回路，一次检验16条回路通道，分两次进行检验。每条回路通道的两端均设有一个安装点，一端安装上压力表，另一端安装上压力密封阀并与配有减压阀的氮气瓶相连，给检验的各条回路通道加压，使通道中的压力至少达到安全壳钢衬里的试验压力，即相对压力4.025×105Pa。加压1小时后，开始记录各条回路通道内的压力值、温度和时间，使用红外测温仪测量温度时应在3～4个不同点分别测量，然后取算术平均值作为该条被测回路的起始温度。被加压回路通道内部的压力值至少保持12小时，期间检测人员应始终在场。达到保持压力时间后，记录压力、温度和时间，测量温度时也应在3～4个不同点分别测量，然后取算术平均值，并与检查开始时的起始温度进行比较，两者温差不得超过5℃。