地坑過濾器改造施工前準備及施工優(yōu)化

謝月豐　蔣振華　葛帥　齊渤　莫俊冰

摘要：20世紀90年代，國外核電站接連發(fā)生幾起應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)濾網(wǎng)堵塞或失效事件。世界各國核電行業(yè)紛紛意識到對地坑過器網(wǎng)進行評估和改進的必要性和緊迫性，多個在役及新建核電站已對地坑過濾器進行重新設(shè)計計算改進。文章根據(jù)現(xiàn)場實際安裝情況從施工前準備和施工優(yōu)化兩方面進行分析，以盡量縮短施工時間，不占主線窗口。

關(guān)鍵詞：地坑過濾器；施工前準備；施工優(yōu)化；核電站；應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)；安全殼噴淋系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM623 文章編號：1009-2374（2016）23-0037-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.017

1 概述

為了在事故工況下完成余熱排出和放射性包容及泵的安全功能，輕水堆核電廠都設(shè)置有應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)和安全殼噴淋系統(tǒng)。在一回路發(fā)生失水事故后的再循環(huán)注入階段，應(yīng)急堆芯冷卻系統(tǒng)和安全殼噴淋系統(tǒng)會從安全殼地坑中取水。一回路失水事故時，破口撕裂以及高溫高壓水的噴射流效應(yīng)可能會產(chǎn)生大量的保溫棉材料、油漆涂料和水泥碎屑等碎片，這些碎片可能會隨著安全殼內(nèi)的水流遷移至地坑。地坑過濾器安裝在安全殼底層的環(huán)廊內(nèi)，并連接到安注系統(tǒng)（RIS）和安全殼噴淋系統(tǒng)（EAS）泵吸入口地坑，對回流至地坑的水進行過濾，保證了這些雜物不會進入地坑。

新地坑過濾器采用單筒六棱柱型過濾器，秦二廠1/2號機新設(shè)計包含36/37個過濾模塊。每個過濾模塊主要由匯流槽、濾筒、基座、支撐桿、防渦格柵、密封板等部件組成。模塊匯流槽構(gòu)成過濾器的流道，與其他部件連接構(gòu)成過濾器的基本單元——過濾器模塊，根據(jù)安裝位置分為L、C、R三段。

地坑過濾器改造的施工包括三部分內(nèi)容：舊地坑過濾器拆除、新地坑過濾器障礙物移位、新地坑過濾器

安裝。

大修地坑過濾器改造是核島主線工作之一，改造工作量較大，涉及部門和工種多，包括維修、技術(shù)、運行、技術(shù)管理、計劃、土建、維修支持、保健物理、施工單位等眾多部門。安裝后的范圍覆蓋-3.5m環(huán)廊的接近2/3，而且土建工作時間長，受核輔焊縫返修工作和其他檢修工作等影響。只有在施工前充分考慮各種困難，做好充足的準備工作和應(yīng)對措施，才能在短短十幾天的窗口時間內(nèi)將整個施工工作完成。以下根據(jù)現(xiàn)場實際安裝情況從施工前準備和施工優(yōu)化兩方面進行分析，以盡量縮短施工時間，不占主線窗口。

2 施工準備

通過現(xiàn)場勘察了解-3.5m環(huán)廊的安裝環(huán)境，初步了解現(xiàn)場安裝需要修改的管道和設(shè)備，了解新過濾器進入-3.5m的運輸通道。同時，維修確認設(shè)備所在位置的可安裝性和可維護性以及不干涉設(shè)備檢修，運行確認新增設(shè)備的可操作性以及不影響其他設(shè)備的操作。

2.1 施工前障礙物勘查及優(yōu)化處理情況

施工前障礙物勘查及優(yōu)化處理情況如下：原地坑過濾器設(shè)置在設(shè)計標高-3.50m的抹面層有一個約30mm高的臺階，針對1#、2#機組是整體和局部的情況，分別采取了1#機組通過地坑過濾器的墊板高度來補償?shù)乜又苓吥鎸雍铜h(huán)廊底板之間的高度差，2#機組通過鑿除此混凝土凸臺，重新澆筑的方式進行處理。

-3.50m環(huán)廊平面多個凸臺需剔除處理；1個電話亭移位處理；2個消防盤管的移位和改裝處理；EAS176VB閥門轉(zhuǎn)換角度處理；RIS和RPE影響安裝的相關(guān)閥門和管線進行重新設(shè)計和布置等工作均在執(zhí)行地坑過濾器改造前一個大修執(zhí)行，以確保障礙物移位的作業(yè)盡量不影響地坑過濾器改造施工。

R150.001等支架及沿內(nèi)墻某些RPE管線，影響運輸?shù)挥绊懓惭b的障礙物，等地坑過濾器改造施工時臨時拆除，同時核查拆除管線的窗口時間，確?？梢缘却惭b結(jié)束后恢復(fù)，否則需進行管線移位改造。同時對一些可能影響安裝的支架和管道進行記錄，并告知設(shè)計單位和制造公司，確認避開方案。

2.2 運輸路徑

（1）從龍門吊進入20m，再將樓層蓋板逐層吊開，通過各層吊裝口吊至-3.5m；（2）設(shè)備從ET門通過0m的應(yīng)急閘門進入，運入0m環(huán)廊后，小部件通過人員電梯運送至-3.5m，重量或是尺寸超過電梯能力的部件從0m吊裝口吊運至-3.5m。

該運輸涉及到需協(xié)調(diào)的問題，包括環(huán)吊的使用、舊地坑過濾器的處理、腳手架的搭建、蓋板專用吊耳的核實等工作都需提前開展。

2.3 檢修人員的培訓(xùn)

由于該地坑過濾器的改造工作是第一次執(zhí)行，需編寫培訓(xùn)教程，以便工作組成員熟悉地坑過濾器各部件和工器具的名稱、結(jié)構(gòu)、分類；熟悉地坑過濾器安裝的流程、安裝方法與要求；更好地了解地坑過濾器改造時的各組件的運輸和安裝順序。

同時聯(lián)系廠家人員過來對工作組成員進行培訓(xùn)，在現(xiàn)場對地坑過濾器的安裝演練，并要求工作人員自己動手操作，使每個工作組的成員都清楚地坑過濾器的安裝和調(diào)整方法。

2.4 專項組

為更好地開展工作組各成員的相關(guān)工作，更好地推動各部門的協(xié)調(diào)工作，特成立專項組，專項組成員包括維修、技術(shù)、運行、計劃、土建、輻射防護、防護支持、維修支持、采購、后勤及施工單位等各個部門。制定詳細的倒班計劃，明確工作人員的作息時間，各配合部門的人員和聯(lián)系方式，以便有問題時可隨時隨地進行反饋和處理。

3 施工優(yōu)化

3.1 設(shè)備運輸優(yōu)化

根據(jù)核島內(nèi)存儲空間的大小、各零部件的需求時間，將新地坑過濾器的各零部件分成五大類，并將每類的零部件的運輸順序再進行確認，尤其是匯流槽的運輸需精確到每一個。在施工開工前，先申請運輸工單，利用環(huán)吊將吊裝孔蓋板打開，并搭設(shè)圍欄防護。在R廠房尋找-3.5m和0m可以存儲的地方，根據(jù)存儲空間的大小和施工的順序，將安裝模板及一部分匯流槽運輸至現(xiàn)場放置。同時清理可能影響運輸和安裝的臨時裝置，要求相關(guān)部門在開工前予以配合清理。

3.2 安裝模板優(yōu)化

為精確定位每一個地坑過濾器組件的安裝位置，每個匯流槽的投影都制作成一個個的安裝模板。每一個模板在地面鋪設(shè)后，測量各設(shè)計尺寸滿足要求。模板鋪設(shè)后，將模板的鉆孔位置和輪廓整機劃線，安裝時將各匯流槽按照模板位置一一對應(yīng)放置。按照該方法安裝既解決了匯流槽重量大、不易調(diào)整的缺點，同時使鉆孔工作可以連續(xù)進行，節(jié)約施工時間，還避免了因為多個匯流槽安裝累計誤差導(dǎo)致最后的幾個匯流槽安裝與設(shè)計理論位置偏差較大，最終導(dǎo)致無法安裝的可能性。

3.3 施工順序優(yōu)化

整個地坑過濾器的改造工作主體部分，基座及匯流槽的安裝由中間定位后，向兩邊鋪設(shè)，可以由兩組人員同時施工且不相互影響。在不影響匯流槽主體工作安裝時，可同時對各間隙尺寸進行復(fù)核，對襯板進行點焊固定。已安裝匯流槽的支撐桿進行定位，并劃線鉆孔。

在與核輔焊縫工作和其他主線工作沖突時，在基座及匯流槽已調(diào)整就位后，優(yōu)先安裝作業(yè)場地不沖突的濾芯、支撐桿等組件。

3.4 施工方式優(yōu)化

在對基座及匯流槽安裝調(diào)整時，盡量將匯流槽落在模板的投影上，且保證相鄰匯流槽的尺寸的上下左右間隙都在合格范圍內(nèi)，而不是追求相鄰兩匯流槽間隙在最標準的尺寸，這樣可能由于累計誤差導(dǎo)致后續(xù)匯流槽安裝偏離原設(shè)計。

在每第二三匯流槽調(diào)整后，將第一個匯流槽點焊固定，以保證后續(xù)匯流槽調(diào)整時，該匯流槽不會發(fā)生偏移。新地坑過濾器采用單筒六棱柱型過濾器，秦二廠1/2號機新設(shè)計包含36/37個過濾模塊。每個過濾模塊主要由匯流槽、濾筒、基座、支撐桿、防渦格柵、密封板等部件組成。模塊匯流槽構(gòu)成過濾器的流道，與其他部件連接構(gòu)成過濾器的基本單元——過濾器模塊，根據(jù)安裝位置分為L、C、R三段。每個匯流槽的尺寸都不一致、所需濾筒的種類和數(shù)量也不一致，濾筒分為7種，坑口基座3種，墊板14種，支撐桿組件4種，密封板5種，防渦格柵5種，總體而言，新地坑過濾器的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。

3.5 土建施工優(yōu)化

在舊地坑過濾器拆除后需執(zhí)行土建執(zhí)行打掉凸臺，澆筑混凝土，重新找平的工作。對2RX-3.5m地坑過濾器改造配合施工時，先要對地坑邊沿外擴300mm處進行放線，然后采用切割機沿墨線進行切割，切割完成后采用電鎬進行人工剔鑿，剔鑿時剔鑿到地面高度時需再往下剔鑿20mm（地坑邊沿高出地面30mm，總共剔鑿50mm深）。切割剔鑿時應(yīng)做好周圍和個人安全防護，防止剔鑿物四處飛濺傷人。對剔鑿部位底部進行鑿毛處理，以便灌漿時灌漿料與原混凝土層結(jié)合牢固。然后在地坑邊沿支設(shè)模板進行灌漿，灌漿時應(yīng)先進行濕潤處理。灌漿完成后需養(yǎng)護2天，然后對地坑上邊沿至往下250mm的范圍內(nèi)涂刷烏龜油防腐處理。

4 結(jié)語

再優(yōu)化的施工方案也需要熟悉的工作人員，故需要培訓(xùn)工作人員熟悉地坑過濾器的每一個部件，熟悉各個部件的異同點，熟悉施工的方法和步驟，再考慮優(yōu)化施工方案，縮短施工時間。

本文根據(jù)秦二廠1#、2#機組地坑過濾器改造的實踐經(jīng)驗及自身對地坑過濾器整個安裝步驟和過程的研究進行分析，對地坑過濾器改造前準備和施工優(yōu)化提出一些可行性建議。通過這些優(yōu)化，可大大降低地坑過濾器改造的施工時間，提高地坑過濾器改造的效率，減少改造施工返工的可能性。

參考文獻

[1] 關(guān)于發(fā)送秦山第二核電廠1、2號機組地坑過濾器設(shè)計圖紙（QJST-20130917-QQNP）[S].

[2] 秦山二期1號機組地坑過濾器改造施工方案[S].

[3] 秦山二期2號機組地坑過濾器改造施工方案[S].

作者簡介：謝月豐（1983-），男，中核核電運行管理有限公司工程師，研究方向：核電站閥門檢修，大氣釋放閥、主蒸汽隔離閥、SEBIM核島先導(dǎo)式安全閥檢修，穩(wěn)壓器噴淋閥檢修。

（責任編輯：黃銀芳）