CPR1000核反应堆压力容器保温层安装技术改进

李福东，赵伟华（中广核工程有限公司阳江分公司，广东 阳江 529511）

CPR1000核反应堆压力容器保温层安装技术改进

李福东，赵伟华
（中广核工程有限公司阳江分公司，广东 阳江 529511）

通过对安装技术的进一步探讨，将压力容器筒体保温层施工所需要的9个工作日从压力容器安装的27个工作日中移出去，使其不再是“核岛安装三级计划”中关键路径上的工作，从而使整个核岛安装工期得到优化。同时，使压力容器筒体保温层安装更安全、更可靠。

容器保温层；安装技术改进；工期优化

中国核动力研究设计院技术文件《反应堆压力容器保温层设备规格书》规定：筒体保温层应在压力容器坐落在容器支撑上，调整合格后再用环吊吊起进行从上到下垂直安装，保温层安装完毕后再将RPV回坐到支撑上。

按照上述要求，岭澳核电站二期工程“核岛安装三级计划”中，“压力容器引入并安装在反应堆厂房”的施工作业工期为27个工作日。在压力容器安装过程中，穿插了压力容器筒体保温层安装工作，该项工作计划工期为9个工作日。

本文的目的是通过对安装技术的进一步探讨，将压力容器筒体保温层施工所需要的9个工作日从压力容器安装的27个工作日中移出去，使其不再是“核岛安装三级计划”中关键路径上的工作，从而使整个核岛安装工期得到优化。同时，使压力容器筒体保温层安装更安全、更可靠。

1 CPR1000核反应堆压力容器保温层结构简介

反应堆压力容器保温层的作用是减少反应堆热损失，降低反应堆周围环境温度。

保温层被设置在反应堆压力容器外侧，主要包括以下几个部分：顶盖保温层、管嘴区保温层、筒体保温层和底封头保温层。

各部分保温层分别由若干保温板用铆钉或螺栓相互连接而成。保温板是构成保温层的主要部件，其外壳是双面抛光成镜面的奥氏体不锈钢薄板，壳内装有若干层紧密排列的反射层（由0.03～0.05 mm厚度的奥氏体不锈钢箔按一定花型压制而成）。

影响压力容器安装进度的是筒体保温层（见图1）。其余部分保温层在压力容器就位后逐步安装。所以，本文只研究筒体保温层的安装技术改进。

为了更清楚地显示筒体保温层结构，更方便描述其安装方法，现将筒体保温层展开（见图2）。可以看出，筒体保温层共分以下几个部分：

（1）支撑环P71/72；

（2）吊架P75；

（3）连接环P73/74；

（4）筒体保温层P1/P9；

（5）底部角向保温层P28/29；

（6）法兰边缘保温层P76/77/78（保温层是在压力容器就位后安装的，所以在展开图上只给出虚线示意图，即图形最上部分，没有给出编号）。

2 CPR1000核反应堆压力容器筒体保温层目前的安装技术

根据文件规定，筒体保温层是在压力容器安装就位并调整合格后，再从反应堆竖井中将反应堆压力容器吊起，沿压力容器外壁从上而下地安装筒体保温层。基本上每天安装一层，每天下班时，将压力容器和已经装好的部分保温层落入反应堆竖井，次日上班后，再将压力容器从反应堆竖井中提起，继续安装下一层保温层。如此往复，达9日有余。主要施工步骤为：

（1）压力容器落入反应堆竖井并就位于支撑环上；

（2）安装P71/72；

（3）提起压力容器约500 mm高度，安装P75；

（4）安装P73/74；

（5）压力容器落入反应堆竖井并就位于支撑环上；

（6）提起压力容器，安装P9；

（7）压力容器落入反应堆竖井并就位于支撑环上；

（8）提起压力容器，安装第一层P1；

……

（n）提起压力容器，安装P28/29。

其中，n取决于现场条件、环吊可用、施工人员（起重指挥人员+环吊司机+安装钳工+测量人员）的技能、加班时间等因素。

不难发现，上述安装过程存在以下问题：

图1 筒体保温层结构简图Fig. 1 Sketch of the RPV barrel insulating layer

图2 筒体保温层展开图Fig.2 Stretch-out view of the RPV barrel insulating layer

a.压力容器筒体保温层施工占用核岛安装关键路径时间较长（根据进度计划，达9个工作日），影响压力容器安装完工时间。

b.环吊长时间多次重载（压力容器净重256.6 t）运行，不安全概率增大。

c. 压力容器及其保温层被多次从反应堆竖井吊进吊出，增加了保温层外表面被碰伤的概率。

3 CPR1000核反应堆压力容器筒体保温层安装技术改进建议

3.1 筒体保温层现场组装

组装范围：图2中除“支撑环P71/72”和“法兰边缘保温层P76/77/78”以外的所有保温层。

首先，必须确认紧邻冷却剂管嘴下方的压力容器的外径不得超过φ4 435 mm，见图3。

图3 冷却剂管嘴尺寸示意图Fig. 3 Dimension of coolant nozzle

保温层内壁与压力容器外壁之间的间隙为18.5 mm，所以，连接环P73/74的内径为4 435+18.5+18.5=φ4 472 mm。

为了保持连接环的圆度和刚度，必须预先制作一个槽钢圈。槽钢圈分3段，螺栓连接而成，结构见图4。槽钢圈的内径必须大于连接环的外径φ4 610 mm（见图4），同时考虑连接环的连接螺栓凸出的高度。

其中，在0°、60°、120°、180°、240°、300°位置焊接底板。

连接环P73/74、吊架P75在槽钢圈上的固定方法见图5。

连接环的直径通过调节板调节，连接环与吊架用正式螺栓连接，通过与连接板的焊接，实现它们与槽钢圈之间的固定。

将组装好的连接环、吊架和槽钢圈整体吊装至一个台架上，逐层组装P9、P1等。

吊具可用两根长度与槽钢圈外径相等的工字钢梁制作。

台架是预先在反应堆厂房20 m平台划定的组装区域，用脚手架按要求搭设的。

台架搭设要求：

(1）台架总高度满足保温层组装需要；

(2）台架应是环形的，内径必须大于保温层的外径；

(3）台架不能影响保温层组装，特别是铆钉连接处；

(4）局部位置影响铆钉安装时，可以通过旋转保温层来实现；

(5）调节板等直接与保温层接触的部件应使用不锈钢材料。

3.2 筒体保温层安装

(1）如图6所示，在支撑环上放置6个千斤顶，将千斤顶调节至相同标高。

(2）在组装压力容器吊具之前，通过吊具和环吊将保温层（与槽钢圈一起）吊起一定高度，拆除台架，然后将其吊装到反应堆竖井，坐落在支撑环上的千斤顶上。

图4 槽钢圈尺寸图Fig.4 Dimension of the channel steel ring

图5 吊架P75在槽钢圈上固定方法Fig. 5 Method for fixing P75 hanger on the channel steel ring

(3）拆除吊具。

(4）压力容器翻转竖立后直接吊装到反应堆竖井上方，压力容器穿入保温层一段距离后，在压力容器主管嘴上方安装保温层的支撑环P71/72。

(5）调节筒体保温层，连接P71/72和P75。

(6）拆除槽钢圈。

图6 筒体保温层安装Fig. 6 Installation of the RPV barrel insulating layer

(7）压力容器就位，调整。

4 结论

压力容器筒体保温层提前组装，不占用核岛安装关键路径时间。在压力容器安装时，用1天时间即可完成筒体保温层安装工作，与进度计划中的9天时间相比，节约了8天时间，可以使压力容器安装提前完工。

避免了环吊长时间多次重载运行，降低了环吊发生事故的概率。

避免了压力容器及其保温层被多次从反应堆竖井吊进吊出，减少了保温层外表面被碰伤的概率。

Technical improvement for installation of the insulating layer of CPR1000 reactor pressure vessel

LI Fu-dong，ZHAO Wei-hua
(Yangjiang Branch of CGNPC Engineering Co.，Ltd.，Yangjiang of Guangdong Prov. 529511，China)

Through further discussion on installation techniques, the installation of RPV barrel insulating layer, which previously needs 9 out of the 27 working days of the RPV installation, will be not the key work of the “third-stage schedule of nuclear island installation”, so that the schedule of the whole nuclear island installation is streamlined. Furthermore, the installation of RPV barrel insulating layer will be safer and more reliable.

vessel insulating layer；improvement of installation technique；optimization of construction period

TL374

A

1674-1617(2009)01-0021-05

2008-09-12

李福东，男，辽宁沈阳人，本科，现工作于中广核工程有限公司阳江分公司。