管道核电工程师Word格式.docx
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从
此结束了中国大陆无核电的历史,从此开创我国和平利用原子能的新纪元。
迄今为止,中国大陆已有11座核电站在安全运行,2座核电站在顺利建设
中,在东海之滨杭州湾畔的秦山核电基地就有5座核电站在运行1座在建。
秦山核电群的建设成功,显示了我国的综合国力和科学技术水平。
由此,
我国一跃成为世界上继美、苏、英、法、加拿大、日本之后第七个能够独立
设计和建造核电站的国家。
核电站建成发电,是中国核工业继“两弹一艇”以来一项最伟大的核工程
成就,同时是我国继“两弹一星”以来一项重大的科技成就,为我国矗立了第
三座里程碑。
近年来,随着国际原油价格的飞涨和全球温室效应的加剧以及核能发电
的最大优势,许多国家都开始制订新的核电计划。
预计今后20年内,至少有
100座核电站在世界各地建造起来,我国在今后15年内,也要每年建造2~3
座百万千瓦级核电站。
这无疑是个千载难逢的大好机遇,机遇来了不一定能
抓住,抓住了机遇就要拼搏创新,迎接挑战,只许成功不许失败。
言归正传,本人经几个工程实践,现把积累的一些正反两方面的经验和收
集到的一些工程建设方面的资料,汇集成这本所谓《工程师应知应会》,希望
她能在核电工程建设的道路上,去曲存直,有所借鉴,但不要盲目照搬。
随着科
学技术的不断发展,每一轮核电建设,不管是设计还是安装,都会有新的创举
和质的飞跃的。
另外,通过“核工业历史丰碑”和“中国核电发展规划”的
简略介绍,相信会对我们核建人有所鼓舞、有所希望。
文中错误之处,在所难免,敬请指正。
编者2007年12月25日
一创建中国核工业,核工业的历史丰碑
☆1955年1月,中共中央作出“中国要发展原子能事业”的伟大战略决策,从此开创中国核工业。
☆1956年4月,毛泽东主席指出:
“在当今世界上,要不受人家欺负,就不能没有原子弹,我们也要有原子弹”。
☆1959年7月,周恩来总理指出:
“我们要自己动手,要从头摸起,准备用八年时间搞出原子弹”。
☆1958年2月,《中华人民共和国第二机械工业部》正式成立,主管中国核
工业。
二机部即现在的《中国核工业集团公司》。
1958年8月,二机部《国营一○三安装公司》正式成立,《国营一○三安装公司》即现在的《中国核工业建设集团公司第二三建设公司》。
☆1958年,我国首座实验重水反应堆和第一台回旋加速器在北京建成。
☆1964年10月16日,我国在青海罗布泊地区成功爆炸第一颗原子弹。
从此我国成为继美、苏、英、法之后,世界上第五个拥有核武器的国家。
中国政府为此发表严正声明,郑重宣布:
“中国在任何时候、任何情况下,都不会首先使用核武器”。
☆1966年10月,我国在大西北浩瀚的戈壁滩,在苏联专家撤走和单方撕毁合同以及严重自然灾害情况下,自力更生、奋发图强建成了第一座大型石墨水冷军用原子反应堆。
☆1967年6月,我国又在青海罗布泊地区成功爆炸第一颗氢弹。
☆1970年2月8日,周恩来总理首次提出要搞核电站,并作出重要指示:
“二机部不光是爆炸部,而且要搞核电站”。
☆1971年9月,我国第一艘核潜艇建成下水试航成功。
☆1982年11月,国家正式批准《728工程》建设厂址在浙江省海盐县秦山北麓。
后来把《728工程》正式命名为《秦山核电站》。
☆秦山核电站于1985年3月开工建设,1991年12月15日建成发电。
秦山核电站建成发电,是我国核工业继“两弹一艇”以来一项伟大的工程成就,也是我国继“两弹一星”以来又一座历史丰碑。
秦山核电站被誉为《国之光荣》!
☆继秦山核电站建成发电后,我国于2002年4月15日,在秦山毗邻的杨柳山建成了秦山二期2×
60万千瓦压水堆核电站。
秦山核电二期工程是我国自主设计、自主建造、自主运行和自主管理并实现部分设备国产化的第二代压水堆核电站,是核电建设的谐模,是中国核工业的骄傲。
☆广东大亚湾核电站,是我国从法国引进外资、设备和技术的首座2×
90万千瓦压水堆核电站,也是我国改革开放以来最大的中外合资项目之一,电站1号机组于1994年2月正式投入商业运行。
☆秦山三期工程是中国和加拿大合作建造的我国第一座2×
70万千瓦重水堆核电站---加拿大CANDU坎杜。
电站1号机组于2002年12月建成发电。
☆广东岭澳2×
100万千瓦压水堆核电站1号机组于2003年1月投入商业运行。
☆江苏省田湾核电站,是我国从俄罗斯引进的2×
100万千瓦压水堆核电站,电站采用了全数字化仪控系统和双层安全壳结构,进一步提高了核电站的安全性,电站1号机组于2007年7月投入商业运行。
☆恰希玛核电站是我国向巴基斯坦全套出口的首座2×
30万千瓦压水堆核电站,是以秦山一期工程30万核电机组为基础、经改进和优化设计的商用核电站。
电站1号机组于2000年6月投入商业运行,2号机组计划2010年12月建成发电。
恰希玛核电站成为中巴两国传统友谊的象征,并作为发展中国家之间“南南合作”的典范。
☆广东岭澳二期工程2×
100万千瓦压水堆核电站,于2005年12月15日开工建设,计划2010年建成发电。
☆秦山二期扩建工程2×
60万千瓦压水堆核电站,于2006年4月28日开工建设,计划2011年建成发电。
☆辽宁大连瓦房店红沿河4×
100万千瓦压水堆核电站,已于2007年8月18日开工建设,计划2012年建成发电。
☆浙江三门健跳核电站在建设中☆浙江三门扩塘山核电站在筹建中
☆广东阳江核电站在筹建中
☆广西防城港核电站在筹建中
☆福建福清核电站在筹建中
☆山东海洋核电站在筹建中☆山东红石顶核电站在筹建中
☆江苏田湾二期工程在筹建中
……
二关于核电厂物项分级的简要说明
1核电厂物项分级概述
对执行核电站运行安全功能的系统的设备和部件,统称核电厂物项。
为了对核电厂物项的设计、采购、制造和安装进行有效的科学管理,以达到保证物项安全、保证物项质量、保证物项安装质量和节约成本的目标,同时满足核安全法规要求,应对核电厂物项进行分级。
这种分级不但考虑物项对核电厂安全性的重要程度,而且考虑该物项在设计、制造方面的复杂程度。
核电厂物项分级的内容主要有安全级别、抗震类别、设计和制造规范级别和质量保证等级。
2安全分级设备和部件的安全级别分为:
安全1级、安全2级、安全3级和非安全级四种(非安全级用NC表示)。
3抗震分类设备和部件的抗震类别分为:
抗震1类、抗震1Ⅰ类、抗震1A类或1F类等种。
抗震1类是指设备和部件在极限地震动荷载作用下,还能保证其承压边界的完整性,可使反应堆停堆并保持在安全停堆状态。
抗震1I类是指设备部件在极限地震动载下,还能保证其结构的完整性。
4设备和部件的设计和制造规范级
核电厂机械设备的设计与制造,必须满足RCC-M规范规定。
与安全有关的承压设备的安全等级至少与其规范等级相对应,这是无可置疑的,例如安全1、2、3级对应于规范RCC-M1、2、3级。
但RCC-M等级可以提高,例如安全1级一定选用RCC-M1级;
安全2级可选用RCC-M1级或RCC-M2级;
同样,安全3级可选用RCC-M2级或RCC-M3级。
支承件的级别则根据被支承设备(或管道)的安全等级而定:
支承安全
1级设备的支承件为S1级,支承安全2、3级设备的支承件为S2级。
5质量保证(QA)的分级
核电厂物项的质量保证(QA)等级分为质保1级(Q1)、质保2级(Q2)、质保3级(Q3)和非质保级四级(非质保级用QNC表示)。
执行安全功能的承压设备,其最低的质量保证(QA)等级与RCC-M规范等级的对应关系如下表所列。
安全等级
RCC-M规范级
QA质保等级
安全1级
RCC-M1级
Q1级
安全2级
RCC-M1级或2级
Q1级或Q2级
安全3级
RCC-M2级或3级
Q2级
非安全级(NC)
常规标准(ISO9000)或RCC-M2、M3级
Q3级或QNC级
对于有质保要求的设备和物项,应遵循核安全法规HAF003的要求制定和实施质量保证大纲,物项的制造和安装必须按物项的质保等级要求,编制相应管理程序、工作程序、实施细则和质量计划等文件,并通过质量计划的方式进行管理。
6核蒸汽供给系统(NSSS)机械设备分级表(举例)
物项名称
安全级
抗震类别
规范级别
质保等级
备注
反应堆压力容器筒体和顶盖
1
1Ⅰ
Q1
蒸汽发生器一次侧(管侧)
蒸汽发生器二次侧(壳侧)
2
反应堆冷却剂泵泵壳
一回路主管道和稳压器波动管
RRA余热排出系统管道和阀门
RIS安全注入系统管道和阀门
1F
RCP系统化容上充
管线
RIS系统硼酸波动箱管线
3
Q2
RPE疏水排气管线
7管道施工质量保证三要素
⑴确保所使用的管道材质、规格、等级符合设计要求;
⑵确保所使用的焊材材质和焊缝质量完全符合设计要求;
⑶确保管道清洁度符合设计要求并确保管内无任何外来物。
三关于阀门核规范级与核安全级的说明
1核安全级是从系统功能对核安全的作用角度出发确定的,是设计者对
电站系统的安全要求进行分级。
因此,该要求不直接作为阀门的设计制造依据。
安全级分为安全1、2、3级和非安全级(NC)四种。
2核规范级是从设备设计制造角度确定的,凡有核规范级要求的阀门,其设计必须按相应的规范进行工作。
规范级也分为1、2、3级和非规范级(NC)四种,即RCCM-1、2、3级和非RCC-M级。
阀门订货过程和订货文件中所提到的核级阀门就是核规范级阀门!
!
3核规范级划分的重要依据之一是核安全级,但核安全级和核规范级并无一一对应关系。
在考虑了多种因素之后,非安全级阀门有时也有规范级的要求。
四关于阀门采购和安装的原则规定
1阀门采购任务划分的原则1.1所有核级阀门或规范级阀门(含核级仪表阀门)、电动阀门、气动阀门
以及口径≧300㎜的非核级阀门(含通风阀门),均由业主负责采购。
1.2所有从国外进口的阀门,均由业主负责采购。
1.3其余所有口径<300㎜的非核级阀门,均由承包方负责采购。
2阀门安装和焊接的一般规定
2.1阀门清洁度
⑴凡是业主采购的阀门,其清洁度已在制造厂通过验收并包装好,在现
场安装时不再进行清洗,拭擦干净后便可进行安装焊接。
⑵凡是施工单位采购的阀门,必须进行水压试验合格并擦洗干净和检查
认可后,方可进行安装焊接。
2.2阀门水压试验
⑴凡是业主采购的阀门,不需进行水压试验便可进行安装,安装后与管道一起进行水压试验。
⑵凡是施工单位采购的阀门,应逐个进行水压试验合格并作试压记录后方可进行安装。
当阀门一次试压不合格者,由物质部门通知阀门供应商负责处理并复试合格为止(这是秦山核电二期工程的做法)。
⑶闸阀、球阀水压试验,应分别从阀门两端进水和施加压力,对于有两个密封面的闸阀,应从两密封面之间的腔体进水和施加压力。
⑷截止阀水压试验,应从阀门介质流向指示的入口端进水和施加压力。
⑸止回阀类水压试验,应从止回阀介质流向的出口端进水和施加压力。
2.3阀门调试整定
⑴凡是业主采购的调节阀、节流阀和安全阀,均由调试队负责调试整定。
⑵凡是施工单位采购的调节阀、节流阀和安全阀,均由安装单位负责调试整定。
安全阀调试作启闭试验时,阀座的起跳和回落应不少于3次,起跳时应有爆发力,回座时的声音应清脆短促、密封严密。
2.4特殊阀门安装注意事项
⑴调节阀、节流阀在管道系统冲洗之前不用安装,管道冲洗时用临时短管或模拟件替代之,管道冲洗后方可安装。
⑵止回阀安装:
如果管道冲洗的流向与止回阀介质流向指示一致时可以安装,但如果冲洗流向与止回阀介质流向指示相反时,最好不安装。
非要安装,则在管道冲洗时务必将阀芯或阀板取出,否则将有可能被管内的不明外来物所击坏。
⑶安全阀安装,在管道冲洗试压时不安装,而用盲板加上密封垫片将连接安全阀的管口封起来,待管道试压后将整定好的安全阀装上,安装后的安全阀不再进行水压试验。
⑷隔膜阀安装,安装时需将阀芯和隔膜取出,仅安装阀体,待管道试压后将阀芯和隔膜复原。
2.5焊接阀门安装注意事项
⑴以焊接连接的阀门,在安装焊接时应处于开启状态;
⑵以焊接连接的隔膜阀,在安装焊接时应把阀芯和隔膜取出;
⑶承插式焊接阀门与管道焊接时,阀门应处于开启状态。
阀门与管道
装配时,管头不要插到阀门承口底部,应留出2~5㎜热膨胀间隙且符
合设计规定,然后方可进行施焊。
如果误将管子插到承口底部进行焊
接,当阀体受高热时将会导致焊缝胀裂,施工人员应引起注意!
⑷对需要严格控制焊接温度的特殊阀门(如球阀),应挂上醒目的有“控制焊接温度”字样的警示标识牌,并按要求在焊缝边沿贴上试温带。
焊接时应密切注意阀体温度不得超过120℃,否则将导致阀门密封面受到破坏。
⑸焊接厚度≧32㎜的碳钢阀门施焊时,必须进行焊前预热和焊后热处理。
预热温度应在90~300℃范围内,且符合技术文件规定。
⑹焊接厚度<32㎜的碳钢阀门施焊时,可不进行焊前预热,但应在环境温度15℃以上进行施焊。
⑺所有焊接阀门与管道焊接时,严禁将焊接地线连接在阀体上。
⑻所有管道焊缝和阀门焊缝以及管道与设备对接的焊缝,都必须按设计规定进行编号并绘制在系统试压ISO三维图上。
五关于管道材料采购的原则规定
1管道管件及其它材料采购
反应堆冷却剂主管道、稳压器波动管、核级管道(含核级仪表管道)、核级管件(三通、弯头、大小头、管帽、堵头、连接短管)以及非标核级管件、法兰(含配套螺栓螺母和垫片)、石墨缠绕密封垫片、金属密封垫片、快速接头、金属软管、膨胀节、橡胶接头、核级仪表管件、主蒸汽主给水管道、超级管道以及外径>300㎜的主蒸汽主给水管件均由业主采购,其余由承包方采购。
2管道支吊架采购
阻尼器、主管道和主蒸汽主给水管道防甩件(含预埋件)由业主采购。
其余所有管道支吊架、通风支吊架(含预埋件)由承包方采购。
3业主采购的设备和阀门由业主采购配对法兰、螺栓和垫片。
承包方采购的设备和阀门,由承包方采购配对法兰、螺栓和垫片。
4业主采购的设备、材料所必须的焊接试件、焊接见证件和焊接材料,均由业主采购,其余焊接材料由承包方采购。
5除随设备本体供货的以外,其余所有快速接头和非核级软管,均由承包方采购。
六安装与调试工作的接口和分工
1总则
1.1甲方负责主系统水压试验,系统功能试验、电厂整体性能试验以及部分重要建造试验的配合工作。
1.2乙方负责系统冲洗吹扫,设备清洗,辅助系统水压试验和密封性试验,单体试车,电气和仪表检查校验和开环试验,阀门、电机、泵、风机等设备安装与试验,配合甲方进行主系统水压试验,负责压力边界水压试验检查,配合甲方完成安全壳B类试验和C类试验(包括盲板加工和盲板装拆工作)。
1.3安装试验(含单体试车)的组织、指挥、操作、保管和警卫等工作均由乙方负责,甲方积极协助配合。
中间交工验收后,调试工作的组织、指挥、操作、保管和警卫等工作均由甲方负责。
2安装和调试的分工
2.1安装承包方负责完成以下工作:
⑴完成主、辅系统的设备、管道(含支吊架)、通风、阀门、电气和仪表等机电设备安装工作,并符合设计技术条件。
⑵负责主、辅系统管道冲洗吹扫,满足清洗技术要求,并负责安装试验期间临时过滤器准备和装卸工作及其他安装设备的临时装拆工作。
⑶负责辅助系统设备(含电气动阀门、电气、仪表)的单体试车,以及消除单体试车中发现的安装缺陷。
系统设备的单体试车包括单体无负荷试车和单体负荷(空气、水、油、汽等)试车。
其目的是考验设备的设计、制造和安装工程质量。
⑷负责辅助系统水压试验。
负责临时替代件、盲板等的加工与装拆,安全阀和其他设备的装拆与隔离。
⑸积极配合主系统水压试验,负责压力边界检查、水压试验所需加工件的加工与安装、临时设施安装与拆除、水压试验维修等工作。
⑹配合甲方完成安全壳B类和C类泄漏率试验,负责B、C类试验所需加工件的加工、安装及拆除工作。
⑺负责电气及仪表的检查、校验和开环试验(包括仪表和控制通道试验及继电回路通道试验)。
⑻负责热态功能试验后调整垫的加工、安装和间隙调整工作。
⑼负责冷态、热态试验后的压力容器开盖,堆内构件吊装(装料试验前由乙方负责,装料试验后由甲方委托),堆芯过滤器拆除,主螺栓拉伸量调整,装换料机安装和单机试车,符合设计要求,达到具备装料条件。
⑽负责向甲方提交安装完工报告、安装试验报告以及安装缺陷处理报告,并及时办理中间交工验收手续。
2.2业主调试队负责完成以下工作:
⑴负责回路系统冷态、热态功能试验和提升功率的系统联调和性能试验。
⑵负责编写主系统水压试验方案、实施细则和操作规程;
提供或委托提供试验用的材料和设备(如水泵、阀门、水箱、管道、仪表、堵头、垫片等);
提供水压试验加工件图、临时设施和装置安装图、临时设施安装技术要求;
主系统水压试验过程中负责具体操作和全权指挥;
并和乙方共同负责完成主循环泵(主泵)的启动试验和主泵机组调试工作。
⑶负责系统冲洗的最终取样分析和分析报告。
⑷负责C类、B类及安全壳A类泄漏率试验。
⑸负责装换料设备的综合调试和反应堆装料工作。
⑹甲方在系统调试和联动试车过程中,乙方应积极组织机、电、仪人员配合调试工作并及时处理调试过程中发现的安装缺陷。
注:
甲方即业主,调试队即业主调试队。
乙方即总包方,总包方下属承包方有设计、土建、安装、调试、监理和设备采购与供应等单位。
七关于暂缓施工安装焊口的原则规定
在管道冲洗过程中,由于某些设备和部件不允许和管道一起冲洗,因此,
要求技术人员编制施工方案时,必须考虑哪些焊口暂缓施工的问题。
这些焊口在管道施工时不焊,有的焊口等到管道冲洗后焊接,有的焊口甚至等到系统试压后才焊接。
﹡根据二期工程管道施工情况,暂缓施工安装焊口原则规定如下:
暂缓施工安装焊口原则规定如下:
⑴与系统设备、箱、罐连接的焊口以及与此焊口相邻的焊口不焊。
⑵与系统泵连接的焊口,泵出口端焊口可以焊。
泵入口端如无过滤装置则不可焊,如有过滤装置则可以焊。
⑶与各类型热交换器、密封过滤器、树脂床、先导箱连接的焊口以及与此焊口相邻的焊口不焊。
⑷与调节阀、节流阀连接的两端焊口不焊。
⑸与流量测量装置连接的两端焊口不焊。
⑹与文丘里管连接的两端焊口不焊。
⑺根据施工方案不许连接的焊口不焊。
⑻由于冲洗方案需要,与冲洗临时进排水管连接的焊口不焊。
⑼由于试压方案需要,与试压临时进排水管连接的焊口不焊。
⑽由于调试方案需要,调试要求暂缓施工的焊口不焊。
综上所述,技术人员在编制施工方案和冲洗试压方案时,应同时附上
《暂缓施工焊口清单》!
﹡记住!
应同时附上《暂缓施工焊口清单》!
并在施工技术交底时强调指出。
八核辅助管道施工
1核电工程管道施工
1.1支吊架施工
⑴支吊架施工分为两个阶段,即第一阶段和第二阶段。
对应于这两个阶段支吊架施工,我们习惯称之为一级支架施工和二级支架施工。
⑵一级支架指的是固定在土建钢结构或混凝土结构上的固定部件和辅助钢结构架。
一级支架一般应在管道安装前施工,如支架根部基板、悬臂梁、结构梁、吊耳等,这些支架还可用于管道的吊安装,但一级支架施工,不应妨碍其它管道吊装和安装。
⑶二级支架指的是管道限位部件、固定部件和中间连接件,如假三通、导
向部件、弯管支托、耳轴、U型管卡、管夹、花兰螺栓、吊环螺母、
吊杆、阻尼器拉杆、弹簧箱等。
二级支架应与管道同时配合施工。
⑷阻尼器安装:
阻尼器前后轴承座安装焊接时系用模拟体替代,正式阻尼器的最终安装,应在管道及管道上的支吊架安装完毕、冷态功能试验后热态功能试验之前进行。
阻尼器的拉杆行程,通过推拉活塞杆来调节阻尼器的长度与模拟体的长度一致,然后安装球铰和销釘并锁紧销釘。
⑸弹簧支吊架安装:
弹簧箱出厂交货时已按设计规格书整定并锁定在用于安装的刻度位置(即“冷态”位置)上,安装时不得乱动已处于锁定的刻度位置。
安装后的弹簧箱,应在管道水压试验后、热态功能试验前解除弹簧箱的锁紧装置(定位销),并拧紧锁紧螺母。
⑹恒力支吊架安装:
恒力支吊架的安装、调整及释放工作与弹簧支吊架安装大致相同。
1.2法兰密封垫片安装:
所有主辅系统管道法兰、盲板法兰、法兰阀门的密封垫片安装,在施工阶段可用临时密封垫片(如不含氯离子石棉橡胶垫片)代替,待系统冲洗结束后将正式密封垫片装上。
所有厂供密封垫片需根据设计要求在系统冲洗或试压后安装。
BOP给排水工程可不受上述限制。
2安全壳穹顶喷淋管施工
安全壳穹顶喷淋管是核辅助系统管道最早施工的项目之一,当安全壳穹顶钢衬里
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