常规岛主蒸汽系统管道安装

1、常规岛主蒸汽系统管道安装深圳山东核电工程公司刘太学 李洪举摘要：岭澳核电站常规岛主蒸汽系统(VVP)是管道安装中一个最重要的系统，是由ALSTOM 设计和供货。首先安装主蒸汽联箱，再安装大口径管道。联箱去主汽门四路管线采用了 “平 衡安装法”。主蒸汽管道有13个冷拉口，这是一个非常关键的步骤。最后进行系统水压试 验。在施工中对VVP管道的安装和水压试验方案进行了优化，缩短了工期，保证了质量。关键词：主蒸汽管道施工水压试验优化一、工程概述由核岛蒸发器中产生的蒸汽分三路穿过核岛安全壳进入常规岛主蒸汽联箱，经联箱分四 路进入主汽门；为启/停机或事故排汽，在主蒸汽联箱两端接出两大旁路，然后在凝汽器两侧

2、 各分六条管线进入凝汽器;从旁路引出一部分新蒸汽(live steam)进入汽水分离再热器(MSR) 进行蒸汽再热；从西旁路引出的蒸汽一部分作为两台汽泵供汽，另一部分作为蒸汽转换器(STR)系统的紧急供气；旁路的一部分废汽(pegging/dump steam)进入除氧器，见图1。GSS系统7TT1XTT图1主蒸汽系统管道简图工作量表1 VVP系统工作量类型长度（m）管段（个）焊口（个）支架（个）阀门（个）冷拉口（个）大口径811131144107113小口径497/36810931/机具和量具 TOC o 1-5 h z 厂房AB跨主行车2台BC跨辅助行车1台吊车50t1台低驾车1辆 HYP

3、ERLINK l bookmark19 o Current Document 半挂车10 t1辆卷扬机2台手拉葫芦、卡环30t、20t、10t、5t、3t、2t、1t若干钢丝绳 11.5、中 17.5、中 21.5、中 24、 28、 36.5 若干液压扳手、无齿锯、磨光机、对口管夹若干负荷称、钢卷尺、钢板尺、铁水平、水平仪若干人工消耗主蒸汽系统安装工作从1999年10月运输主蒸汽联箱开始，到2001年10月结束安装， #1、#2机组整整历时两年，共用人工约10000个工日。二、主蒸汽管道安装主蒸汽管道安装顺序主蒸汽系统安装工序多，安装过程复杂，总体安装顺序可归结如下：1）支吊架根部安装；2）

4、管道安装（包括焊接、NDE、热处理等；3）支吊架连接件及管部安装；4）冷拉口封闭；5）水压试验；6）液压阻尼吊架管夹安装；7）保温；10）支吊架冷态调整；11）液压阻尼吊架安装；12）抗防甩支架安装。除了 1）、2）、3）三项因现场条件或到货不及时，顺序可进行交换外，其他步骤必须 严格执行上述安装顺序。管道安装可以把主蒸汽管道安装划分为五大块：主蒸汽联箱；从核岛到主蒸汽联箱三路管线；从 主蒸汽联箱到主汽门四路管线；旁路去除氧器管线（ADG）；蒸汽转换器（STR）管线。这五大块安装，无论是考虑设计要求，还是现场条件及施工方便程度，都应把主蒸汽联 箱定位放在第一位。主汽联箱的定位精确度直接影响着整

5、个主汽系统的安装误差，因此必须 引起重视。（1）主蒸汽联箱安装主蒸汽联箱直径936mm，长13875mm，重33t，带有10个支管和1个固定支腿，是主 蒸汽系统安装的核心，应做好以下两点：1）进行联箱基础坐标的验收，联箱基础带有预埋地脚罗栓，是用来固定联箱的。允许 公差如下：东西10mm，南北土6mm。见图2。图2联箱基础2）联箱的拖运与吊装。联箱的拖运主要是指从常规岛MX厂房西大门到起吊点的拖运。 可专门制作一个“船”形托架，联箱从西门借助辅助行车卸下，放在托架上，托架下方放上 滚杠，前方借助卷扬机慢慢牵引到起吊点。在基础两侧上方、联箱两端各挂1个30t和1个 20t的手拉葫芦，均匀地起吊。

6、为起到平衡和就位时的调整作用，水平方向挂10 t的手拉葫 芦作牵引。联箱就位后，本身支架和限位支架也应立即就位。支吊架全部就位并验收合格后， 方可拆除手拉葫芦。（2）大口径管道安装在安装这部分管道时，并没有固定的先后安装顺序，但依据现场条件，一般从旁路开始， 接着是核岛来的三路，到汽轮机去的四路和去除氧器、STR的管线。1）旁路安装。从联箱开始安装，用临时固定装置定位焊口，进行预热、焊接和NDE。 根据设计要求，测量、切割和安装冷拉口。冷拉口可用厂家供应的冷拉管夹固定，并在冷拉 口管端位置画出4条通过焊口的调整中心线。两旁路安装后，根据现场条件，安装去凝汽器 的管线、去MSR管线和去汽泵管线。

7、安装的支架均应在锁定状态。2）核岛到联箱三路管线安装。由于核岛接口交付较晚，所以可以从联箱侧开始安装。 由于第一个管段与联箱的接口是调整口，应从第二个管段开始安装，等与核岛接口后，再测 量、切割、安装第一个管段。3）联箱去主汽门四路管线安装。程序特别要求该四路管线采用“平衡安装法”，并且 安装是从主汽门开始，第一个管段焊接、预热、NDE合格后，才能进行第二个管段的安装工 作。平衡安装法常用的是“弹簧秤”法，介绍如下：rR第一步：在焊口附近悬挂手拉葫芦A、B,正确调整管段到安装位置，修磨管口。第二步：在手拉葫芦B处，装上弹簧秤T，依照图纸设计调整管段位置，然后对口、点焊焊口， 记录弹簧秤T的数值

8、W1。第三步：对焊口进行焊接、预热和NDE。焊完后由于焊接变形，弹簧称T的数值会变小，调整手 拉葫芦B，使弹簧秤T恢复到W1数值，记录管段高度H1和H2。第四步:拆除手拉葫芦，安装永久支吊架，重新调整管段位置，使管段恢复到标高H1、H2。进 行下一个管段安装，重复上述步骤。旁路去除氧器、蒸汽转换器等管线安装，可参照以上步骤。（3）支吊架安装在管道安装中，手拉葫芦一般不能作永久悬挂，所以在管道安装前，应进行该处支吊架 根部安装。管道就位后，立即进行支吊架连接件和管部的安装，用永久性的支吊架代替临时 吊装设施。此时支吊架应为锁定状态。在主蒸汽系统安装过程中，支吊架的安装顺序应引起注意：1）管道刚开

9、始安装时，应为锁定状态；2）液压阻尼吊架管夹应在水压后，保温前安装；3）支吊架的冷态调整应在保温后进行；4）液压阻尼吊架的阻尼器安装应在支吊架冷态调整后进行；5）抗防甩支吊架应在保温后进行。（4）小口径管道安装主蒸汽系统小口径管道主要由SEPC根据现场自行设计、画图和安装。安装小口径时应 注意以下问题：1）布局合理、美观，疏水坡度符合设计要求；2）管道布置靠梁、靠墙管子并排布置时要留出保温间距和膨胀距离；3）支吊架间距约2m左右，主管接口处要考虑管子的膨胀；4）安装疏水变送器时，设计手册中有标高要求。（5）管道验收主蒸汽系统是一个重要的系统，应该严格执行质量计划，严禁跨点施工。在用平衡安装 法

10、时，不要急于求成，例如上一个焊口没有做NDE，就进行下一个管段的安装，这在安装顺 序上是不允许的。还有冷拉口的安装，要一切条件满足后，方可进行冷拉。三、冷拉口安装主蒸汽管道共有13个冷拉口：核岛来三路管线各1个，去主汽门四路各1个，东西旁 路各2个，去除氧器管线2个。.管道冷拉口封闭前应满足的条件1）所有相关焊口焊接完毕，并且热处理及NDE完成并合格；2）冷拉口间隙在设计范围内；3）冷拉装置应生根于主要的梁、柱等结构上，手拉葫芦、钢丝绳在试验有效期内，并且 应不防碍冷拉口的焊接和热处理；4）坡口已符合要求。.冷拉过程1）冷拉口两侧的冷紧值，应按设计要求进行分配；2）在这几个冷拉口附近都有限位支

11、架，冷拉口应按照设计要求调整限位支架及其周围锁 定装置；2）冷拉时应缓缓用力，并检查管道和支吊架有无异常。.冷拉后冷拉后应对冷拉装置进行固定，并且要在冷拉口焊接、热处理、NDE工作全部结束后， 才能拆除临时冷拉装置。这13个冷拉口在冷拉前冷拉尺寸多少都有些变化，其中被冷拉管夹固定的冷拉口变化 较为明显，这是由于焊接产生的应力和其他管段安装产生的应力在此累加的结果。冷拉口被 冷拉管夹固定后其变化不易被发现，所以在施工类似管道时最好不用冷拉管夹，而使冷拉口 保持自由状态。四、水压试验水压试验主要是检验系统的严密性。前提条件：参与水压试验的管道部分焊接、热处理、NDE全部完毕且验收合格。管路的连接（

12、见图3）正式管道图3主蒸汽系统水压试验上水和打压管路布置放气点选择系统设计了三个放气点（最高处），但这三个放气点还不能满足这个庞大系统的需要， 应打开一些边界阀门充分放气。为使系统内的水不流到其他系统内，边界阀门应当在一个适 当的时刻关闭。如何来控制这个适当时刻呢？可在联箱压力表出口处装设一个塑料管水位 计，通过水位来关闭阀门。边界阀门的特殊处理1）核岛侧阀门由核岛侧（23公司）处理；2）主汽门抽掉阀芯，安装水压试验堵板；3）为防止其它边界阀门压力水内漏至其它系统和容器，所以一般都打开阀门后的疏水 阀，或解开连接法兰以观察边界阀门有无内漏。水压控制该系统设计压力为85 bar，试验压力为128

13、 bar。当压力升至40 bar时，应停止升压，保 持20分钟，检查管道。确认不泄漏后继续升压至80 bar时，再观察20分钟。压力升至128 bar， 维持压力30分钟，对系统全面检查，泄压时也应缓慢泄压。当试验结束后，必须把水全部排出，而且应对系统进行维护。一般采用在上水点和升压 点接入空压机，吹扫一周左右。五、安装方案优化VVP管道安装方案优化按ALSTOM安装程序要求，联箱去主汽门的四路管线安装用“平衡法”，待在主汽门 完全定位后，从主汽门侧开始安装。由于其它原因主汽门迟迟不能最终精确定位，致使主汽 管和主汽门第一个焊口不能对接，会严重影响VVP安装工期。为此，把与主汽门连接的第 一个

14、管段用临时钢结构框架固定，然后用平衡安装法安装该部分管段，等主汽门安装完毕后， 主汽管道再与主汽门连接，最后进行冷拉口的安装。避免了因主汽门安装拖期造成管道安装 的赶工（采用此方案已得到ALSTOM和业主的认可）。VVP水压试验方案优化按ALSTOM程序要求，水压分为两部分进行：一是核岛侧VVP管子与核岛管道一起水压， 而核岛侧这部分水压要分三次进行，即：一次进行一条管线的水压，需要在冷拉口部位焊接 三个临时堵板（P 800 x32），并配合核岛侧的三次水压试验；二是常规岛侧VVP管子水压， 需要等核岛侧水压完成后，将三个临时堵板割下焊接到主汽联箱上。该水压方案工期长，临 时措施工作量大。为了

15、缩短工期，减少临时措施工作量，提出了将上两部分水压合为一起的 水压方案。而ALSTOM提出的分两部分水压方案，主要是考虑核岛主蒸汽隔离阀不作为水 压边界，后经核岛侧的计算和处理，得到认可，也得到业主的大力支持。这样常规岛主汽系 统水压试验就不再受核岛制约，最终缩短了工期，节约了水压试验成本。六、结束语主蒸汽系统是常规岛管道中一个最重要的系统，安装工序复杂，如联箱的吊装和7m间 隙管道的吊装，施工难度很大。所以工程一开始，就应该做好培训工作，认真地熟悉图纸， 仔细地领会程序，做好施工前的安全、技术交底工作，做出风险分析。施工过程中由于严格 遵守施工顺序和工艺纪律，积极探索施工方法和优化方案，最终主蒸汽系统安装被评为优质 工程。在安装过程中探索了许多有效的施工方法，在#1机管道安装中的不足之处，在#2机中 也都得到改进。如#1机VVP、GCT阀门站的施工，由于没有和ABP、AHP系统一起考虑， 显得有些拥挤，得到了改进的#2机显得合理、美观。有一点遗憾的是，在安