“华龙一号”稳压器金属保温层安装技术研究

文 超 王金元

（核反应堆系统设计技术重点实验室，四川 成都 610000）

0 引言

通过对华龙一号堆型金属反射式保温安装施工工艺的研究，对不锈钢保温龙骨与金属保温块安装过程中容易出现问题的环节，采取相应的优化改进措施和技术手段，确保安装完成后的保温龙骨和金属反射式保温符合设计和规范要求。 从而达到降本增效，提升企业的市场竞争力。

1 稳压器保温概述

“华龙一号”稳压器保温为金属反射式保温，保温高度约为13.2 m，保温结构由保温龙骨与金属反射式保温块、非金属保温棉袋三部分组成，保温形式分为可拆卸式保温与不可拆卸式保温。 可拆卸式保温之间、可拆卸保温与不可拆卸保温之间采用快开锁扣连接，不可拆卸保温之间采用不锈钢铆钉连接，保温层由上封头保温、筒体保温、下封头保温（非金属棉袋）三部分组成， 水平支撑位置采用非金属棉袋进行填充。 保温材料可经受核电站正常寿命期及LOCA 事故下的高剂量辐射而物理性能无显著变化；其抗震性能可达到在安全地震动（SL-1）下，保温层可执行其功能，在极限安全地震动（SL-2）下，保温层不对附近安全物项造成灾害（如倒塌）。 稳压器保温总体安装示意图见图1。

图1 稳压器保温总体安装示意图

2 稳压器金属反射式保温安装流程

稳压器金属反射式保温安装流程如下图2 所示。

图2 稳压器金属反射式保温安装流程

3 稳压器金属反射式保温施工技术改进

稳压器采用金属反射式保温形式对相关技术人员及安装施工人员要求更高， 在安装过程中不断遇到各类问题，为了更好地解决相关问题，及时收集相关施工经验，对在安装过程中出现的问题不断进行研究探讨，同时提出相应优化方案。

3.1 可剥落漆去除

稳压器出厂时表面涂有一层可剥落漆，以防止设备表面污染生锈， 在保温安装前需将可剥落漆去除，通常采用手撕去除法。 但在去除施工过程中发现，局部可剥落漆厚度过薄、环境温度较高导致油漆出现氧化现象，可剥落漆采用手撕的方法施工困难，如坚持手撕去除方法将严重影响项目工程进度。

为解决部分可剥落漆去除困难的问题，结合现场施工进度要求，施工单位与稳压器设计方通过分析探讨，最终确定在确保对稳压器本体不造成损伤的前提下，可采用打磨方式去除设备表面可剥落漆。 施工单位需对实施打磨操作人员进行培训交底，同时加强现场施工监督，严格控制质量，以防对设备本体造成伤害。 经过现场实际施工情况表明，通过打磨方式去除可剥落漆，可有效提高施工效率，节约施工工期。

3.2 龙骨定位放线

在去除稳压器表面可剥落漆后，首先根据图纸确定方位，需定位出保温龙骨的安装位置。 首先依据设备本体上已标定的角度钢印确定0°位置，再按照保温龙骨间的夹角确定龙骨分布的位置。

确定0°位置后，按照图纸要求可以确认第一根吊筋中心位置在0°右侧34°处， 见图3。 常规标定方法为，使用角度测量仪器，通过0°位置、设备中心点来确定第一根吊筋中心位置。 但稳压器上封头顶部中心位置连接稳压器喷雾管线，且设备筒体半径较大，角度测量操作实施困难。 使用常规标定法操作必然导致测量误差大，影响吊筋定位准确性，进而影响后续保温龙骨的安装工作。

图3 保温龙骨安装位置示意图

经研究，采用计算两点间弧长的方式确定吊筋中心位置，可以大幅提高龙骨定位安装的准确性。 稳压器的筒体周长C 可以通过实际测量获得，根据圆的周长公式C=2πr 和弧长公式L=n*π*r/180 可以推导出公式（1），吊筋中心与0°间的弧长距离可按照公式（1）计算。

（1）L=(C/360)*n

式中：L—吊筋中心与0°间的弧长（mm）；

C—稳压器周长（mm）；

360°—圆周角度（°）；

n—吊筋中心与0°间夹角（°）

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确定0°位置后， 按照图纸设计将六根吊筋位置与0°位置夹角进行确定， 弧长计算方式参照上述公式（1），可加快龙骨位置的确定，缩短定位放线的施工工期。

3.3 龙骨安装

3.3.1 上封头龙骨安装

龙骨位置确定后，按照安装顺序要求需从上至下安装， 首先将上封头支撑环及六根槽钢进行拼装定位。 调整完成后安装六根槽钢，按照要求槽钢上的48个M30 螺栓调节至与设备表面紧贴。

3.3.2 筒体龙骨安装

筒体龙骨包括竖向吊筋、环形角钢支撑、不锈钢垫板三部分，吊筋与环形角钢支撑间采用螺栓连接，不锈钢垫板安装在竖向吊筋与环形龙骨交叉的位置， 不锈钢垫板与竖向吊筋间进行焊接， 垫板厚度需按照现场实测尺寸进行加工，以保证龙骨与设备本体间的间隙。

在K2 机组稳压器保温龙骨安装时， 采用传统方法，为确定不锈钢垫板的厚度，首先将筒体龙骨进行试装，调整间隙，确定垫板厚度后对垫板进行精加工，完成后对垫板焊接进行固定。 此方法需反复拆装竖向吊筋及环向角钢支撑，所需工期较长。

在K3 机组稳压器保温龙骨安装时， 首先测量出稳压器周长计算出稳压器筒体的半径尺寸， 并与K2机组稳压器的筒体半径进行对比，进一步计算确定所需垫板的厚度，提前进行加工，在安装前完成焊接、目视检查、液体渗透检查、酸洗钝化工序，大幅缩短了筒体龙骨安装工期。

首先将八件角钢挂钩分别与下封头角钢进行连接，并使用M10×40 的螺栓进行固定。 按照0°方位逆时针安装三件下封头角钢， 在0°、90°、180°、270°四个方位把三件角钢与稳压器下封头裙座进行连接。 以（15.5° ）、 （59.1° ）、 （83.5° ）、 （126.5° ）、 （169.6° ）、（222.5°）、（277.7°）、（321°）方位来布置挂钩、锁扣板、不锈钢钢带；同时把8 件锁扣板与下封头角钢挂钩连接，以8 根钢带来布置管嘴环箍挂钩方位，钢带延伸至波动管嘴环箍外表面，在环箍外表面划出8 件挂钩的位置线，最后对挂钩进行焊接。

3.4 金属保温块安装

3.4.1 金属保温预组装

在正式安装保温前，在车间对金属保温块进行预组装。 目的是提前发现问题，如金属保温块间的间隙是否符合要求、锁扣是否错位等问题。 在安装前将可能存在的问题解决，保证安装施工的顺利进行，达到提升安装效率及缩短施工工期的效果。

3.4.2 金属保温现场安装

按照保温层安装技术条件要求，稳压器金属保温层需按从下往上的安装顺序进行分层安装，在对现场实际情况进行研究分析后，现场决定对保温块进行多段同时安装， 按照此方案可充分利用闲置人力资源，加快金属保温块的安装进度，从而大幅缩短了金属保温块的安装工期。

为保证保温块安装质量及安装进度，在安装过程中主要注意以下两点：

（1）安装间隙：注意每块金属保温块与相邻保温块间的间隙，保证间隙不大于3 mm 的设计要求。

（2）安装顺序：按照安装图纸确定每层第一块保温块的安装位置，确定后按照顺序依次进行安装。

在安装的同时进行间隙的测量，确保了安装质量的同时提升了安装效率，对后续一次验收合格奠定了扎实的基础，保证了施工进度，缩短了施工工期。

3.5 非金属保温棉袋安装

在金属保温块安装完成后，需在水平支撑和下封头位置填充非金属棉袋，对非金属保温棉袋安装尺寸在整个保温层安装工作开始前进行测量或计算，按照现场安装尺寸在车间进行棉袋和不锈钢钢板进行提前预制，待需要安装时直接进行安装，可以有效节约施工工期。

4 经济效益

通过分析稳压器保温安装常规法安装工艺和优化后安装工艺在所需工期方面的差异，对两种工艺涉及的关键措施进行列举，并对各安装工艺所需的工期进行对比，详细投入情况见表1。

表1 稳压器保温安装工艺主要工期对比分析表

根据对比分析，优化后的施工工艺工作效率明显高于常规施工工艺，按优化工艺法安装稳压器保温层可节约安装工期约19.5 天。 出口巴基斯坦的“华龙一号”核电机组单机组电功率约为110 万千瓦，可计算出单机组单日发电量约为2640 万千瓦时。 若因采用优化工艺法节约安装工期使核电机组提前发电，将带来相当可观的经济价值。

5 结语

本文通过介绍海外“华龙一号”稳压器金属反射式保温安装施工过程中的重点及难点，并结合现场施工过程中普遍存在的问题， 通过对比分析的方式，对工艺流程进行规范及合理优化， 同时对保温龙骨、金属保温安装时需要注意的问题进行了说明，使稳压器保温安装流程更加细致、 更加符合施工实际情况，增强其施工指导性及可操作性，节约项目成本。 为后续同堆型稳压器保温安装提供参考和借鉴。