秦山核電二期擴(kuò)建工程板材、型材使用狀況分析

左徳磊

（北京四達(dá)貝克斯工程監(jiān)理有限公司，河北 石家莊050021）

0 緒論

秦山核電二期擴(kuò)建工程根據(jù)二期翻版加改進(jìn)的原則，設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率目標(biāo)提高到70%以上，工程中涉及的板材、型材基本采用國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)采購(gòu)。本文通過(guò)對(duì)擴(kuò)建工程中板材、型材的采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)及代用的介紹，來(lái)了解后續(xù)核電建設(shè)中可能需要改進(jìn)的地方以及核電材料國(guó)產(chǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化的意義。

1 秦山二期擴(kuò)建工程中所用的板材、型材的種類、標(biāo)準(zhǔn)

1.1 種類及標(biāo)準(zhǔn)

在擴(kuò)建工程中，設(shè)計(jì)用碳鋼板材的牌號(hào)主要為GB713中的20g和GB700中的Q235C，不銹鋼板材的牌號(hào)主要為GB4237中的00Cr19Ni10。型材全部為碳鋼，其中角鋼、槽鋼牌號(hào)主要為GB700中的Q235C。H型鋼主要采用EN 10025中的S235J0。

1.2 尺寸規(guī)格

槽鋼和角鋼尺寸規(guī)格分別滿足GB/T707、GB9787和GB9788。H型鋼主要采用NF A45-201中的規(guī)格，從國(guó)外進(jìn)口。H型鋼主要為三種規(guī)格，分別為HEB100、HEB140和HEB200，尺寸公差見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)EN 10034。

2 秦山二期擴(kuò)建工程中板材、型材的采購(gòu)過(guò)程中存在的問(wèn)題

2.1 材料采購(gòu)中存在的問(wèn)題

2.1.1 Q235C的型鋼難以采購(gòu)

擴(kuò)建工程中設(shè)計(jì)圖紙中槽鋼和型鋼均采用Q235C，其中槽鋼規(guī)格主要為[8、[10、[12.6、[16等，角鋼規(guī)格主要為∠50×5，∠63×10、∠80×10等，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)上沒(méi)有壁厚小于6mm的Q235C板材和型材。

2.1.2 部分板材和型鋼規(guī)格難以采購(gòu)

部分支架選用了[12.6槽鋼，但該規(guī)格的槽鋼目前在國(guó)內(nèi)各大鋼廠已不再生產(chǎn)，無(wú)法采購(gòu)。另市場(chǎng)所供板材通常為偶數(shù)板厚，規(guī)格為3mm、5mm、7mm厚等Q235C板材和15mm厚的20g板材難以采購(gòu)。

2.1.3 Q235C的HEB型鋼無(wú)法采購(gòu)

技術(shù)文件H型鋼采用GB11263熱軋型鋼，但在GB11263中沒(méi)有型號(hào)為HEB100、HEB140、HEB200的號(hào)型。

2.2 材料采購(gòu)存在問(wèn)題的解決

通過(guò)秦山二期1#、2#機(jī)組的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在組織施工、監(jiān)理、業(yè)主和設(shè)計(jì)多次討論后，最后達(dá)成一致意見(jiàn)，主要通過(guò)設(shè)計(jì)變更和澄清對(duì)部分材料進(jìn)行代用。

2.2.1針對(duì)Q235C的型鋼難以采購(gòu)的問(wèn)題

根據(jù)GB/T700-2006的規(guī)定，厚度小于6mm的板材、型材制備不了沖擊試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試樣，無(wú)法完成沖擊試驗(yàn)。在不進(jìn)行沖擊試驗(yàn)的情況下，材質(zhì)為Q235A/Q235B的力學(xué)性能和Q235C是相同的。厚度大于6mm的板材和型材，材質(zhì)為Q235B和Q235C只是在沖擊試驗(yàn)的溫度上有細(xì)微區(qū)別，設(shè)計(jì)同意通過(guò)設(shè)計(jì)變更的方式采用Q235A/Q235B代用Q235C，但要求對(duì)其按照Q235C要求進(jìn)行補(bǔ)做0℃沖擊試驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)合格后允許代用。

2.2.2 針對(duì)部分板材和型鋼規(guī)格難以采購(gòu)問(wèn)題

標(biāo)準(zhǔn)支吊架供應(yīng)商提出：在考慮原設(shè)計(jì)手冊(cè)選型載荷不變的前提下，建議采用[14a槽鋼替代[12.6槽鋼，其性能參數(shù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)：[14a槽鋼的承載能力無(wú)論在X-X方向還是Y-Y方向，因其結(jié)構(gòu)尺寸均大于[12.6槽鋼，故其承載能力是滿足[12.6槽鋼的要求的。

6mm厚以下的板材主要用于調(diào)整間隙，對(duì)于奇數(shù)厚的板材建議采用相近厚度的板材代用，如用4mm代3mm、6mm代5mm等，變更后不影響后續(xù)的安裝工作。

2.2.3 針對(duì)Q235C的HEB型鋼無(wú)法采購(gòu)的問(wèn)題

按照RCCM M1134中的規(guī)定，支撐件材料應(yīng)參照標(biāo)準(zhǔn)EN 10025，經(jīng)設(shè)計(jì)確認(rèn)，采用尺寸標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行NF A 45-201，材料標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行EN 10025中的牌號(hào)S235J0。由于國(guó)內(nèi)不生產(chǎn)，施工單位均通過(guò)進(jìn)口采購(gòu)。3#機(jī)組安裝單位采購(gòu)H型鋼均按設(shè)計(jì)牌號(hào)S235J0執(zhí)行，4#機(jī)組安裝單位采購(gòu)S235J0的HEB100和HEB140型鋼時(shí)較困難，通過(guò)對(duì)S235J0與S355J2性能及化學(xué)成分比較，見(jiàn)表1和表2，經(jīng)設(shè)計(jì)變更同意，采用S355J2代用S235J0。

表1結(jié)構(gòu)鋼S235J0與S355J2的化學(xué)成分

表2結(jié)構(gòu)鋼S235J0與S355J2的機(jī)械性能

2.3 板材型材的進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)

針對(duì)板材和型材的驗(yàn)收技術(shù)條件中某些復(fù)驗(yàn)項(xiàng)目不明確的問(wèn)題，在制造之前，業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工方對(duì)相關(guān)條款進(jìn)行討論，在后續(xù)過(guò)程中設(shè)計(jì)也對(duì)未澄清的部分條款陸續(xù)給予明確答復(fù)。

2.3.1 針對(duì)層狀撕裂復(fù)驗(yàn)的疑問(wèn)

技術(shù)條件第4.7條，要求對(duì)板厚大于15mm的鋼板，進(jìn)行層狀撕裂復(fù)驗(yàn)，其厚度方向的質(zhì)量必須達(dá)到Z35。經(jīng)查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，GB5313中提到關(guān)于厚度方向性能，但技術(shù)文件未引用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)支吊架生產(chǎn)廠家澄清，在原TYHL01-1998《核級(jí)標(biāo)準(zhǔn)支吊架手冊(cè)》設(shè)計(jì)時(shí)，已按GB/T16702-1996 H2300補(bǔ)充規(guī)定的要求對(duì)所涉標(biāo)準(zhǔn)零部件，在接頭形式和受力狀態(tài)上已考慮了層狀撕裂的危害性，并采用相應(yīng)措施避免了這種危險(xiǎn)，設(shè)計(jì)同意涉及到的原材料不進(jìn)行層狀撕裂復(fù)驗(yàn)。

2.3.2 針對(duì)沖擊試驗(yàn)厚度要求的疑問(wèn)

技術(shù)文件第4.3.3.1條，要求對(duì)每一塊板材應(yīng)進(jìn)行一組試驗(yàn)。而RCC-M相關(guān)規(guī)范中，對(duì)于核級(jí)設(shè)備用鋼板的沖擊試驗(yàn)要求按批進(jìn)行驗(yàn)。后經(jīng)設(shè)計(jì)研究，同意按照RCC-M批的定義進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。

2.3.3 針對(duì)高溫拉伸試驗(yàn)要求的疑問(wèn)

技術(shù)文件第4.2.3.2條，要求碳鋼和不銹鋼分別在300℃、350℃驗(yàn)證0.2%的屈服強(qiáng)度。但國(guó)內(nèi)相關(guān)規(guī)范中對(duì)300℃或350℃的0.2%屈服強(qiáng)度未給出具體判定值。標(biāo)準(zhǔn)支吊架生產(chǎn)廠家提出，按照GB/T17116中規(guī)定，對(duì)于通常高溫管道，用于支吊架零部件的工作溫度取值應(yīng)按管道外表面測(cè)出的溫度，按溫降22℃/cm計(jì)算所得，支吊架工作溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于管內(nèi)的流體溫度。另建議僅對(duì)與設(shè)計(jì)溫度＞100℃的管道直接接觸或靠近的管部支吊架零部件進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)。經(jīng)多次澄清，設(shè)計(jì)同意廠家意見(jiàn)。

通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)回復(fù)意見(jiàn)進(jìn)行了材料統(tǒng)計(jì)，施工方再次提出要求設(shè)計(jì)明確高溫拉伸試驗(yàn)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)設(shè)計(jì)研究同意，除了20g仍按照按GB/T713進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn)外，其它材料均不做高溫拉伸試驗(yàn)。

3 關(guān)于核電建設(shè)材料國(guó)產(chǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化的重要意義

中國(guó)核電建設(shè)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始起步，經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，而未來(lái)幾十年，對(duì)于能源的需求促使中國(guó)以及其他國(guó)家在核電領(lǐng)域進(jìn)行大量的投入，只有對(duì)外國(guó)技術(shù)的消化和吸收，加上過(guò)去幾十年的核電建設(shè)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，必將走出一條自己的道路，進(jìn)而走出國(guó)門(mén)，核電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化是中國(guó)核電發(fā)展的必由之路,而核電設(shè)備材料的國(guó)產(chǎn)化最為關(guān)鍵，所以核電建設(shè)材料的國(guó)產(chǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化工作需要眾多的核電參與者盡快完成，雖然困難重重，但前途光明。