一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法

《一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法》涉及壓水堆核電站的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法。

核電站的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)管道（以下簡稱主管道）是連接反應(yīng)堆壓力容器（以下簡稱壓力容器）、蒸汽發(fā)生器和反應(yīng)堆冷卻劑泵（以下簡稱主泵）（上述4項統(tǒng)稱為核島主設(shè)備）的閉式循環(huán)回路，是壓水堆核電站最關(guān)鍵的核安全一級設(shè)備，管內(nèi)介質(zhì)為帶有放射性的含硼水。冷卻劑系統(tǒng)每個環(huán)路主管道包括：連接壓力容器和蒸汽發(fā)生器的一個熱段，連接壓力容器和主泵兩個冷段管段。該發(fā)明的核電站的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)由兩個或三個環(huán)路為例。核反應(yīng)堆的冷卻劑由主泵驅(qū)動，通過冷段輸送至壓力容器，經(jīng)壓力容器反應(yīng)產(chǎn)生的熱量加熱后，經(jīng)熱段運至蒸汽發(fā)生器，再由主泵驅(qū)動，經(jīng)冷段返回壓力容器，完成一個循環(huán)。

由于核反應(yīng)堆具有放射性，反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、主泵之間形成的回路均通過主管道采用對接焊方式連接，每段主管道兩端至少有兩個焊縫，每個環(huán)路至少有六個焊縫。核電站主管道直徑和壁厚都較大，對組對焊接質(zhì)量要求高；與主管道連接的均為核安全一級設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造周期長，工期風(fēng)險較大。2011年之前的技術(shù)中，壓水堆核電站冷卻劑系統(tǒng)安裝主管道時，通常利用過渡段來調(diào)整安裝過程中的偏差，例如公開說明書CN101839467A中的主管道安裝即采用了此種方式。該發(fā)明中的主管道長度、坡口形狀加工與公開說明書CN101839467A的區(qū)別是，主管道形狀、布置、安裝順序有所不同；安裝要求非常高，即坡口組對錯邊量≤0.8毫米，組對間隙≤1.0毫米。上述主設(shè)備出廠時，均在供貨商處加工完成與主管道對接的管口（又稱安全端），包括方位和坡口形狀；而所有主管道兩端坡口必須在安裝現(xiàn)場進行加工。加工主管道兩端坡口，必須以已經(jīng)制造完成的壓力容器、蒸汽發(fā)生器、主泵安全端管口尺寸及其制造系統(tǒng)誤差、主管道制造誤差和彎段曲率等為依據(jù)。該法發(fā)明通過進行實體建模、數(shù)據(jù)擬合的方法，將數(shù)據(jù)輸入移動式數(shù)控坡口加工機，通過數(shù)控加工主管道，預(yù)留加工量，使主管道與主設(shè)備坡口匹配，同時必須滿足三個固定管口同時組對成功，尋找最佳匹配方式；利用激光跟蹤測量技術(shù)和3D建模技術(shù)，可實現(xiàn)三個管口在三維空間的同時擬合。

圖1：為壓水堆核電站的冷卻劑系統(tǒng)示意圖，由兩個環(huán)路構(gòu)成。

圖2：是壓水堆核電站的冷卻劑系統(tǒng)俯視圖及焊口編號布置圖。

圖3：為以兩環(huán)路為例的主管道直段和彎曲部分示意圖。

附圖中，圖1是壓水堆核電站冷卻劑系統(tǒng)：中間是壓力容器3，兩側(cè)是蒸汽發(fā)生器1和與其連接的主泵2，兩者通過主管道4連接。主管道分為主管道冷段41和主管道熱段42；蒸汽發(fā)生器1下封頭兩側(cè)管嘴處設(shè)有主泵2；所述蒸汽發(fā)生器1、主泵2和壓力容器3通過主管道構(gòu)成一個封閉式的循環(huán)環(huán)路。

主管道4與壓力容器3連接一端簡稱為RV端；主管道4與蒸汽發(fā)生器1、主泵2連接一端簡稱為SG端。主管道熱段42與壓力容器3通過焊口342連接，主管道熱段42與蒸汽發(fā)生器1通過焊口142連接，主管道冷段41與壓力容器3通過焊口341連接，主管道冷段41與主泵2通過焊口241連接。主管道冷段41包含直段部分411和彎曲部分412，彎曲部分靠近壓力容器3一側(cè)。主管道熱段42包含直段部分421和彎曲部分422，彎曲部分靠近蒸汽發(fā)生器1一側(cè)。

2020年7月14日，《一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法》獲得第二十一屆中國專利獎優(yōu)秀獎。 2100433B

世界首個AP1000型壓水堆于2009年1月在浙江三門正式開工建設(shè)，每個機組包含兩個環(huán)路，每個環(huán)路共有6道安裝焊口，其中兩個冷段共4道焊口、一個熱段2道焊口，無過渡段。主管道材質(zhì)為316LN超低碳不銹鋼，其中熱段規(guī)格為直徑37.5″×壁厚3.25″，冷段規(guī)格為直徑27″×壁厚2.56″。根據(jù)其設(shè)計單位提供的三級進度計劃，蒸汽發(fā)生器與反應(yīng)堆壓力容器到供貨時間較長，主設(shè)備安裝節(jié)點屬于建造工期的關(guān)鍵節(jié)點，采用的安裝工序為在蒸汽發(fā)生器到貨之前，先利用臨時支撐借助于激光跟蹤測量及3D建模技術(shù)、現(xiàn)場數(shù)控坡口加工技術(shù)，將主管道熱段和冷段與壓力容器進行組對焊接，然后在蒸汽發(fā)生器到貨之后，再同時完成主管道與蒸汽發(fā)生器、主泵的組裝焊接。

為縮短壓水堆核電站的安裝時間，根據(jù)蒸汽發(fā)生器1和壓力容器3安裝順序的不同，有下列不同的三種安裝方法：1）從主管道4的壓力容器3端開始，向蒸汽發(fā)生器1端安裝的方法；2）從主管道4的蒸汽發(fā)生器1端開始，向壓力容器3端安裝的方法；3）從主管道4的冷彎段（412）和熱彎段（422）開始，再安裝冷直端（411）和熱直端（421）的方法；

以下結(jié)合附圖對《一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法》進行詳細描述。

實施例1

該實施例首先從主管道4的壓力容器3端開始，向蒸汽發(fā)生器1端安裝，適用于蒸汽發(fā)生器1未到貨、壓力容器3已經(jīng)到貨的情況；其安裝方法詳述如下：

1）安裝先決條件檢查。

2）壓力容器3安裝就位，如果蒸汽發(fā)生器1未到貨，暫不安裝蒸汽發(fā)生器和主泵。

3）采用激光跟蹤測量壓力容器3，獲得管嘴數(shù)據(jù)，并依照數(shù)據(jù)進行3D建模；如果蒸汽發(fā)生器1未到貨，可直接參考供貨商提供的測量數(shù)據(jù)，或到供貨商處對蒸汽發(fā)生器1、主泵2的數(shù)據(jù)進行激光跟蹤測量，并進行3D建模。

4）激光跟蹤測量主管道冷、熱段，獲得數(shù)據(jù)，并依照數(shù)據(jù)進行3D建模及數(shù)據(jù)擬合。

5）采用現(xiàn)場數(shù)控跟蹤坡口機械加工技術(shù)，加工壓力容器3端主管道4的坡口。對坡口特征進行激光跟蹤測量，獲得數(shù)據(jù)。

6）安裝主管道4的臨時支撐。

7）主管道4整體吊運移入，調(diào)整位置，使得主管道4與壓力容器3的位移偏差在焊接允許范圍內(nèi)。

8）完成RV端主管道冷、熱段壓力容器3管嘴的組對安裝。

9）完成RV端焊口342和焊口341的焊接。焊接時，先清潔并檢查坡口，使其達到焊接條件；采用點固焊或內(nèi)脹支撐進行臨時固定；采用測量技術(shù)監(jiān)測并調(diào)整焊接過程中的SG端主管道4端部由于焊接引起的變形情況，使SG端的管嘴方位可以加工控制在允許尺寸范圍內(nèi)。進行正式焊接：將焊口341、342焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，進行無損檢查。當(dāng)檢查或修補合格后，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標(biāo)識并報告。

10） 用現(xiàn)場數(shù)控跟蹤坡口機械加工技術(shù)加工SG端主管道坡口。

11）當(dāng)蒸汽發(fā)生器1到貨后，進行先決條件檢查，檢查合格后，將蒸汽發(fā)生器1、主泵2安裝就位，繼而完成其管嘴與SG端主管道4的冷熱段組對。

12） 清理并檢查SG端主管道熱段42、冷段41坡口，使其達到焊接條件。完成SG端主管道熱段42與蒸汽發(fā)生器1管嘴間焊口142的組對焊接；同時完成SG端主管道冷段41與主泵2管嘴間兩個焊口241的組對焊接，這是《一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法》最重要的技術(shù)難點之一，解決方法是采用了激光跟蹤測量技術(shù)、3D建模及數(shù)據(jù)擬合技術(shù)、現(xiàn)場數(shù)控跟蹤坡口機械加工技術(shù)來保證其準(zhǔn)確性。焊接時，先進行SG端主管道冷段41與主泵2管嘴、熱段42與蒸汽發(fā)生器1管嘴焊口組對，然后采用點固焊進行臨時固定。進行正式焊接：將焊口241、142焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，進行無損檢查。當(dāng)檢查或修補合格后，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標(biāo)識并報告。

13）完成核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道安裝。利用激光跟蹤測量和無損檢測技術(shù)，進行主管道安裝后的全局檢測，最終符合性檢查。進一步，上述RV端主管道冷段41與壓力容器3間的焊口341可以和主管道熱段42與壓力容器間的焊口342同時組對焊接；上述SG端主管道冷段41與主泵2間的焊口241可以和主管道熱段42與蒸汽發(fā)生器1間的焊口142同時組對焊接；此外，上述組對焊接操作可以在兩個（或多個）環(huán)路中同時進行。

實施例2

該實施例首先從主管道4的蒸汽發(fā)生器1端開始，向壓力容器3端安裝，適用于蒸汽發(fā)生器1、主泵2已到貨、壓力容器3未到貨，其安裝方法詳述如下：

1）安裝先決條件檢查。

2）蒸汽發(fā)生器1、主泵2安裝就位，如果壓力容器3未到貨，暫不安裝。

3）采用激光跟蹤測量蒸汽發(fā)生器1、主泵2管嘴，如果壓力容器3未到貨，可直接參考供貨商提供的數(shù)據(jù)；或到供貨商處進行壓力容器3管嘴數(shù)據(jù)的激光跟蹤測量，并依照數(shù)據(jù)進行3D建模。

4）激光跟蹤測量主管道冷、熱段，獲得數(shù)據(jù)，并依照數(shù)據(jù)進行3D建模及數(shù)據(jù)擬合。

5）采用現(xiàn)場數(shù)控跟蹤坡口機械加工技術(shù)，蒸汽發(fā)生器1端主管道4的坡口。對坡口特征進行激光跟蹤測量，獲得數(shù)據(jù)。

6）安裝主管道4的臨時支撐。

7）主管道4整體吊運移入，調(diào)整位置，使得主管道4與蒸汽發(fā)生器1、主泵2管嘴的位移偏差在焊接允許范圍內(nèi)。

8）完成SG端主管道4冷、熱段與蒸汽發(fā)生器1、主泵2管嘴的組對。

9）完成SG端142焊口和241焊口焊接。焊接時，先清潔并檢查坡口，使其達到焊接條件；采用點固焊或內(nèi)脹支撐進行臨時固定；采用測量技術(shù)監(jiān)測并調(diào)整焊接過程中的SG端主管道4端部由于焊接引起的變形情況，使SG端的管嘴方位可以加工控制在允許尺寸范圍內(nèi)。進行正式焊接：將焊口241、142焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，進行無損檢查。當(dāng)檢查或修補合格后，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標(biāo)識并報告。

10） 用現(xiàn)場數(shù)控跟蹤坡口機械加工技術(shù)加工RV端主管道坡口。

11）當(dāng)壓力容器3到貨后，進行先決條件檢查，檢查合格后，將壓力容器3安裝就位，繼而完成其管嘴與RV端主管道4的冷熱段組對；

12） 清理并檢查RV端主管道熱段42、冷段41坡口，使其達到焊接條件。完成RV端主管道熱段42與壓力容器3管嘴間焊口342的組對焊接；同時完成RV端主管道冷段41與主泵2管嘴間兩個焊口341的組對焊接，這是《一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法》最重要的技術(shù)難點之一，解決方法是采用了激光跟蹤測量技術(shù)、3D建模及數(shù)據(jù)擬合技術(shù)、現(xiàn)場數(shù)控跟蹤坡口機械加工技術(shù)來保證其準(zhǔn)確性。焊接時，先進行RV端主管道冷段41、熱段42與壓力容器3管嘴焊口組對，然后進行臨時固定。進行正式焊接：將焊口341、342焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，進行無損檢查。當(dāng)檢查或修補合格后，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標(biāo)識并報告。

13）完成核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道安裝。利用激光跟蹤測量和無損檢測技術(shù)，進行主管道安裝后的全局檢測，最終符合性檢查。進一步，上述RV端主管道冷段41與壓力容器3間的焊口341可以和主管道熱段42與壓力容器間的焊口342同時組對焊接；上述SG端主管道冷段41與主泵2間的焊口241可以和主管道熱段42與蒸汽發(fā)生器1間的焊口142同時組對焊接；此外，上述組對焊接操作可以在兩個（或多個）環(huán)路中同時進行。

實施例3

該實施例首先組對焊接主管道4的彎曲部分，然后組對焊接直段部分，適用于當(dāng)蒸汽發(fā)生器1和壓力容器3均已到貨的情況。或在制造廠家測得安全端管口及坡口3D數(shù)據(jù)，便于節(jié)約現(xiàn)場工期。其安裝方法詳述如下：

1）先決條件檢查。

2）激光跟蹤測量蒸汽發(fā)生器1、主泵2、壓力容器3管嘴獲得數(shù)據(jù)，并依照數(shù)據(jù)進行3D建模。

3）激光跟蹤測量主管道4冷、熱段，獲得數(shù)據(jù)，并依照數(shù)據(jù)進行3D建模，并對需要加工的主管道坡口特征進行激光測量獲得數(shù)據(jù)確認，并進行3D建模、坡口組對擬合。。

4）用現(xiàn)場數(shù)控跟蹤坡口機械加工技術(shù)加工主管道SG、RV端坡口。

5）安裝主管道4臨時支撐。

6）主管道4吊運移入臨時支撐。

7）蒸汽發(fā)生器1、主泵2、壓力容器3安裝就位，調(diào)整主管道4和蒸汽發(fā)生器1位置，使得RV端主管道冷段41的彎曲部分412與壓力容器3， 和SG端主管道熱段42的彎段422與蒸汽發(fā)生器1管嘴的安裝偏差在焊接允許范圍內(nèi)。

8）完成RV端主管道冷段彎曲部分412與壓力容器3管嘴的組對安裝；完成SG端主管道熱段彎曲部分422與蒸汽發(fā)生器1管嘴的組對安裝。

9）完成焊口341和焊口142的焊接。焊接時，先清理并檢查RV端主管道冷段彎曲部分412和SG端熱段彎曲部分422的坡口，使其達到焊接條件；采用點固焊進行臨時固定，與此同時，監(jiān)測焊接中該段主管道的另一端焊接變形情況，并及時予以調(diào)整焊接工序，使得該段主管道未進行組對焊接的一端，在與其需要完成組對焊接的設(shè)備管嘴方位，在尺寸要求允許的范圍內(nèi)。進行正式焊接：將焊口341、142焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，進行無損檢查。當(dāng)檢查或修補合格后，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標(biāo)識并報告。

10）跟蹤測量主管道冷直段411、熱直段421數(shù)據(jù)，控制焊接變形趨勢、調(diào)整焊接順序、調(diào)整蒸汽發(fā)生器位置使得主管道冷直段411、熱直段421達到與設(shè)備的組對要求。將主泵2與SG端主管道冷直段411組對就位；壓力容器3與RV端主管道熱直段421組對。

11） 清理并檢查主管道冷直段411坡口和熱直段421坡口，使其達到焊接條件。完成SG端主管道冷直段411與主泵2間焊口241的組對焊接；完成RV端主管道熱直段421與壓力容器3間焊口342的組對焊接。焊接時，先進行SG端主管道冷直段411與主泵2、RV端熱直段421與壓力容器3的焊口組對，然后采用點固焊進行臨時固定。進行正式焊接：將焊口241、342焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，進行無損檢查。當(dāng)檢查或修補合格后，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標(biāo)識并報告。

12）完成壓水堆核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道安裝。利用測量和無損檢測技術(shù)進行主管道安裝后全部檢測，最終進行符合性檢查。進一步，上述RV端主管道冷段彎曲部分412與壓力容器3間的焊口341可以和SG端主管道熱段彎曲部分422與蒸汽發(fā)生器1間的焊口142同時組對焊接；上述SG端主管道冷直段411與主泵間的焊口241可以和RV端主管道熱直段421與壓力容器3間的焊口342同時組對焊接；此外，上述組對焊接操作可以在兩個環(huán)路或多個環(huán)路中同時進行。

實施例4

該實施例首先組對焊接主管道4的直段部分，然后組對焊接彎曲部分，適用于當(dāng)蒸汽發(fā)生器1和壓力容器3均已到貨的情況?；蛟谥圃鞆S家測得安全端管口及坡口3D數(shù)據(jù)，便于節(jié)約現(xiàn)場工期。其安裝方法詳述如下：

1）先決條件檢查。

2）激光跟蹤測量蒸汽發(fā)生器1、主泵2、壓力容器3管嘴獲得數(shù)據(jù)，并依照數(shù)據(jù)進行3D建模。

3）激光跟蹤測量主管道4冷、熱段，獲得數(shù)據(jù)，并依照數(shù)據(jù)進行3D建模，并對需要加工的主管道坡口特征進行激光測量獲得數(shù)據(jù)確認，并進行3D建模、坡口組對擬合。

4）用現(xiàn)場數(shù)控跟蹤坡口機械加工技術(shù)加工主管道SG、RV端坡口。

5）安裝主管道4臨時支撐。

6）主管道4吊運移入。

7）蒸汽發(fā)生器1、主泵2、壓力容器3安裝就位，調(diào)整主管道4和蒸汽發(fā)生器1位置，使得RV端主管道冷段41的直段部分411與主泵2，和SG端主管道熱段42的直段部分421與壓力容器3管嘴的安裝偏差在焊接允許范圍內(nèi)。

8）完成RV端主管道熱段直段部分421與壓力容器3管嘴的組對安裝；完成SG端主管道冷段直段部分411與主泵2管嘴的組對安裝。

9）完成焊口342和焊口241的焊接。焊接時，先清理并檢查RV端主管道熱段直段部分421和SG端冷段直段部分411的坡口，使其達到焊接條件；采用點固焊進行臨時固定，與此同時，監(jiān)測焊接中該段主管道的另一端焊接變形情況，并及時予以調(diào)整焊接工序，使得該段主管道未進行組對焊接的一端，在與其需要完成組對焊接的設(shè)備管嘴方位，在尺寸要求允許的范圍內(nèi)。進行正式焊接：將焊口241、342焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，進行無損檢查。當(dāng)檢查或修補合格后，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標(biāo)識并報告。

10）跟蹤測量主管道冷段彎曲部分412、熱段彎曲部分422數(shù)據(jù)，控制焊接變形趨勢、調(diào)整焊接順序、調(diào)整蒸汽發(fā)生器位置使得主管道冷段彎曲部分412、熱段彎曲部分422達到與設(shè)備的組對要求。將蒸汽發(fā)生器1與SG端主管道熱段彎曲部分422組對就位；壓力容器3與RV端主管道冷段彎曲部分412組對。

11） 清理并檢查主管道冷段彎曲部分412坡口和熱段彎曲部分422坡口，使其達到焊接條件。完成SG端主管道熱段彎曲部分422與蒸汽發(fā)生器1間焊口142的組對焊接；完成RV端主管道冷段彎段412與壓力容器3間焊口341的組對焊接。焊接時，先進行SG端主管道熱段彎曲部分422與蒸汽發(fā)生器1、RV端冷段彎曲部分412與壓力容器3的焊口組對，然后采用點固焊進行臨時固定。進行正式焊接：將焊口341、142焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，進行無損檢查。當(dāng)檢查或修補合格后，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標(biāo)識并報告。

12）完成壓水堆核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道安裝。利用測量和無損檢測技術(shù)進行主管道安裝后全部檢測，最終進行符合性檢查。進一步，上述RV端主管道熱段直段部分421與壓力容器3間的焊口342可以和SG端主管道冷段直段部分411與主泵2間的焊口241同時組對焊接；上述RV端主管道冷段彎曲部分412與壓力容器3間的焊口341可以和SG端主管道熱段彎曲部分422與蒸汽發(fā)生器1間的焊口142同時組對焊接；此外，上述組對焊接操作可以在兩個環(huán)路或多個環(huán)路中同時進行。

實施例5

該實施例適用于當(dāng)蒸汽發(fā)生器1、主泵2和壓力容器3均已到貨的情況下，主管道冷熱段的RV端和SG端同時組對焊接。利用激光測量或精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)對蒸汽發(fā)生器（1）、主泵（2）、壓力容器（3） 、主管道（4）管口進行測量建模，確定主管道（4）冷段（41）熱段（42）加工尺寸進行坡口加工；調(diào)整蒸汽發(fā)生器（1）和主管道（4）位置，使六個焊口同時或先后組對焊接，完成安裝。

一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法專利目的

《一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法》的目的在于：提供一種利用激光跟蹤測量及3D建模技術(shù)、現(xiàn)場數(shù)控跟蹤坡口機械加工技術(shù)，開發(fā)相應(yīng)的專用工具，縮短施工周期，提高工效。解決主管道安裝的方法、施工工序和為滿足安裝要求所采用的新技術(shù)，解決了組對及焊接問題，使任何主設(shè)備的到貨方式均能進行主管道安裝施工；

《一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法》另一目的是解決主管道的安裝偏差，提高安裝精度，減少應(yīng)力，從而即使沒有過渡段調(diào)整安裝偏差，也能保證：主管道冷熱段在與一側(cè)主設(shè)備管口焊接固定后，另一側(cè)能與其它主設(shè)備管口實現(xiàn)同時組對焊接；或六個管口同時組對，并使組對間隙和錯邊量的符合要求。

《一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法》所解決問題是一種新型反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法，包括安裝工序和使用的新技術(shù)。通過工序優(yōu)化，在主管道到貨的條件下，使任意主設(shè)備到貨方式均可以進行主管道安裝。

一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法技術(shù)方案

《一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法》是這樣實現(xiàn)的：一種壓水堆核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道安裝方法，蒸汽發(fā)生器與主泵直接連接, 蒸汽發(fā)生器（1）、主泵（2）、壓力容器（3）通過主管道（4）進行對接焊連接安裝，所述主管道由冷段（41）和熱段（42）組成，其特征在于：安裝過程中，采用激光跟蹤測量技術(shù)，壓水堆核電站冷卻劑系統(tǒng)中的任一環(huán)路主管道的安裝，包括以下步驟：

步驟一、壓力容器（3）安裝就位和/或蒸汽發(fā)生器（1）及主泵（2）安裝就位；

步驟二、利用激光測量或精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)，測量主管道（4）、壓力容器（3）和/或蒸汽發(fā)生器（1）及主泵（2）管口方位及尺寸，并對坡口特征進行測量；根據(jù)測量數(shù)據(jù)加工主管道（4）位于壓力容器（3）一端坡口，和/或加工主管道位于蒸汽發(fā)生器（1）及主泵（2）一端坡口；

步驟三、安裝主管道（4）臨時支撐；完成主管道（4）與壓力容器（3）、蒸汽發(fā)生器（1）及主泵（2）的組對和焊接；

所述步驟一與步驟二的施工順序可以互換。所述步驟三，其具體工序可為，工序1：完成主管道（4）與壓力容器（3）間的焊口（341）、（342）的組對焊接；工序2：利用激光測量或精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)對主管道（4）、蒸汽發(fā)生器和主泵管口進行3D建模，確定主管道（4）位于蒸發(fā)器一側(cè)的管口尺寸，進行坡口加工；工序3：在蒸汽發(fā)生器（1）安裝就位的條件下，完成主管道熱段（42）與蒸汽發(fā)生器（1）間焊口（142），主管道冷段（41）與主泵（2）間焊口（241）的組對焊接，從而完成主管道安裝。

所述步驟三，其具體工序也可為，工序1：完成主管道（4）與蒸汽發(fā)生器（1）和主泵（2）間的焊口（142）、（241）的組對焊接；工序2：利用激光測量或精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)對主管道（4）、壓力容器（3）、管口進行建模，確定主管道（4）位于壓力容器一側(cè)的管口尺寸，進行坡口加工；工序3：在壓力容器（3）已安裝就位的條件下，完成主管道（4）與壓力容器（3）間焊口（341）、（342）的組對焊接，從而完成主管道安裝。

所述步驟三，在壓力容器（3）和蒸汽發(fā)生器（1）均已安裝就位的條件下每段主管道（4）先組裝焊接彎曲部分，再組裝焊接直段部分，其具體工序也可為，工序1：完成主管道（4）冷段彎曲部分（412）與壓力容器（3）間的焊口（341）的組對焊接；完成主管道（4）熱段彎曲部分（422）與蒸汽發(fā)生器（1）間的焊口（142）、的組對焊接；工序2：利用激光測量或精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)對主管道（4）、壓力容器（3）、主泵（2）焊口進行建模，主管道（4）熱段，從位于蒸汽發(fā)生器（1）一端焊口（142）向壓力容器（3）一端安裝，完成加工、組對；主管道冷段從位于壓力容器（3）一端焊口（341）向位于主泵一端安裝，完成加工、組對；工序3：再完成主管道熱段直段部分（421）與壓力容器（3）間焊口（342）和主管道冷段直段部分（411）與主泵（2）間的焊口（241）的組對焊接，從而完成主管道安裝。

所述步驟三，在壓力容器（3）和蒸汽發(fā)生器（1）均已安裝就位的條件下每段主管道（4）先組裝焊接直段部分，再組裝焊接彎曲部分，其具體工序也可為，工序1：完成主管道（4）冷段直段部分（411）與主泵（2）間的焊口（241）的組對焊接；完成主管道（4）熱段直段部分（421）與壓力容器（3）間的焊口（342）的組對焊接；工序2：利用激光測量或精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)對主管道（4）、壓力容器（3）、主泵（2）焊口進行建模，主管道（4）熱段，從位于壓力容器（3）一端焊口（342）向蒸汽發(fā)生器（1）一端安裝，完成加工、組對；主管道冷段從位于主泵一端焊口（241）向位于壓力容器（3）一端安裝，完成加工、組對；工序3：再完成主管道熱段彎曲部分（422）與蒸汽發(fā)生器（1）間焊口（142）和主管道冷段彎曲部分（412）與壓力容器（3）間的焊口（341）的組對焊接，從而完成主管道安裝。

所述步驟三，在壓力容器（3）和蒸汽發(fā)生器（1）均已安裝就位的條件下，主管道冷、熱段（41、42）同時組對焊接，其具體工序也可為，工序1：利用激光測量或精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)對蒸汽發(fā)生器（1）、主泵（2）、壓力容器（3） 、主管道（4）管口進行測量建模，確定主管道（4）冷段（41）熱段（42）加工尺寸進行坡口加工；工序2：調(diào)整蒸汽發(fā)生器（1）和主管道（4）位置，使六個焊口同時或先后組對焊接，完成安裝。所述主管道（4）的測量，優(yōu)先采用激光精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)對主管道（4）和主設(shè)備管嘴進行測量并3D建模，并根據(jù)模型計算結(jié)果加工和安裝主管道（4）。所述主管道（4）的加工，優(yōu)先采用現(xiàn)場數(shù)控加工技術(shù)。所述主管道（4）的焊接，優(yōu)先采用窄間隙自動焊接技術(shù)。

一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法改善效果

《一種核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法》的優(yōu)點是：取消了過渡段，使主管道結(jié)構(gòu)簡化，減少了彎頭，環(huán)路中蒸汽發(fā)生器和主泵直接連接，減少了焊縫數(shù)量，節(jié)省了材料，優(yōu)化了流程，提高了工效；該發(fā)明首次在核島主管道安裝中，采用激光測量或精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)，對主設(shè)備及其安全端管口進行3D建模、管口尺寸數(shù)據(jù)擬合，在現(xiàn)場確定主管道應(yīng)該加工的長度和坡口形狀，克服不采用過渡段的方式調(diào)節(jié)安裝偏差帶來的誤差和焊接應(yīng)力難題。

1.一種壓水堆核電站冷卻劑系統(tǒng)主管道安裝方法，蒸汽發(fā)生器與主泵直接連接, 蒸汽發(fā)生器（1）、主泵（2）、壓力容器（3）通過主管道（4）進行對接焊連接，所述主管道由冷段（41）和熱段（42）組成，其特征在于：安裝過程中，采用激光跟蹤測量技術(shù)，壓水堆核電站冷卻劑系統(tǒng)中的任一環(huán)路主管道的安裝，包括以下步驟：步驟一、壓力容器（3）安裝就位和/或蒸汽發(fā)生器（1）及主泵（2）安裝就位；步驟二、利用激光測量或其它精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)，測量主管道（4）、壓力容器（3）和/或蒸汽發(fā)生器（1）及主泵（2）管口方位及尺寸，并對坡口特征進行測量；根據(jù)測量數(shù)據(jù)加工主管道（4）位于壓力容器（3）一端坡口，和/或加工主管道位于蒸汽發(fā)生器（1）及主泵（2）一端坡口；步驟三、安裝主管道（4）臨時支撐；完成主管道（4）與壓力容器（3）、蒸汽發(fā)生器（1）及主泵（2）的組對和焊接。

2.如權(quán)利要求1所述的壓水堆核電站反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法，其特征在于：步驟一與步驟二的施工順序可以互換。

3.如權(quán)利要求1所述的壓水堆核電站反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法，其特征在于：所述步驟三，其具體工序可為，工序1：完成主管道（4）與壓力容器（3）間的焊口（341）、（342）的組對焊接；工序2：利用激光測量或精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)對主管道（4）、蒸汽發(fā)生器和主泵管口進行3D建模，確定主管道（4）位于蒸發(fā)器一側(cè)的管口尺寸，進行坡口加工；工序3：在蒸汽發(fā)生器（1）安裝就位的條件下，完成主管道熱段（42）與蒸汽發(fā)生器（1）間焊口（142），主管道冷段（41）與主泵（2）間焊口（241）的組對焊接，從而完成主管道安裝。

4.如權(quán)利要求1所述的壓水堆核電站反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法，其特征在于：所述步驟三，其具體工序也可為，工序1：完成主管道（4）與蒸汽發(fā)生器（1）和主泵（2）間的焊口（142）、（241）的組對焊接；工序2：利用激光測量或精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)對主管道（4）、壓力容器（3）、管口進行建模，確定主管道（4）位于壓力容器一側(cè)的管口尺寸，進行坡口加工；工序3：在壓力容器（3）已安裝就位的條件下，完成主管道（4）與壓力容器（3）間焊口（341）、（342）的組對焊接，從而完成主管道安裝。

5.如權(quán)利要求1所述的壓水堆核電站反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法，其特征在于：所述步驟三，在壓力容器（3）和蒸汽發(fā)生器（1）均已安裝就位的條件下每段主管道（4）先組裝焊接彎曲部分，再組裝焊接直段部分，其具體工序也可為，工序1：完成主管道（4）冷段彎曲部分（412）與壓力容器（3）間的焊口（341）的組對焊接；完成主管道（4）熱段彎曲部分（422）與蒸汽發(fā)生器（1）間的焊口（142）、的組對焊接；工序2：利用激光測量或精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)對主管道（4）、壓力容器（3）、主泵（2）焊口進行建模，主管道（4）熱段，從位于蒸汽發(fā)生器（1）一端焊口（142）向壓力容器（3）一端安裝，完成加工、組對；主管道冷段從位于壓力容器（3）一端焊口（341）向位于主泵一端安裝，完成加工、組對；工序3：再完成主管道熱段直段部分（421）與壓力容器（3）間焊口（342）和主管道冷段直段部分（411）與主泵（2）間的焊口（241）的組對焊接，從而完成主管道安裝。

6.如權(quán)利要求1所述的壓水堆核電站反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法，其特征在于：所述步驟三，在壓力容器（3）和蒸汽發(fā)生器（1）均已安裝就位的條件下每段主管道（4）先組裝焊接直段部分，再組裝焊接彎曲部分，其具體工序也可為，工序1：完成主管道（4）冷段直段部分（411）與主泵（2）間的焊口（241）的組對焊接；完成主管道（4）熱段直段部分（421）與壓力容器（3）間的焊口（342）的組對焊接；工序2：利用激光測量或精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)對主管道（4）、壓力容器（3）、主泵（2）焊口進行建模，主管道（4）熱段，從位于壓力容器（3）一端焊口（342）向蒸汽發(fā)生器（1）一端安裝，完成加工、組對；主管道冷段從位于主泵一端焊口（241）向位于壓力容器（3）一端安裝，完成加工、組對；工序3：再完成主管道熱段彎曲部分（422）與蒸汽發(fā)生器（1）間焊口（142）和主管道冷段彎曲部分（412）與壓力容器（3）間的焊口（341）的組對焊接，從而完成主管道安裝。

7.如權(quán)利要求1所述的壓水堆核電站反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法，其特征在于：所述步驟三，在壓力容器（3）和蒸汽發(fā)生器（1）均已安裝就位的條件下，主管道冷、熱段（41、42）同時組對焊接，其具體工序也可為，工序1：利用激光測量或精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)對蒸汽發(fā)生器（1）、主泵（2）、壓力容器（3） 、主管道（4）管口進行測量建模，確定主管道（4）冷段（41）熱段（42）加工尺寸進行坡口加工；工序2：調(diào)整蒸汽發(fā)生器（1）和主管道（4）位置，使六個焊口同時或先后組對焊接，完成安裝。

8.如權(quán)利要求1或3或4或5或6或7所述的壓水堆核電站反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法，其特征在于：所述主管道（4）的測量，優(yōu)先采用激光精確測量技術(shù)和3D建模技術(shù)對主管道（4）和主設(shè)備管嘴進行測量并3D建模，并根據(jù)模型計算結(jié)果加工和安裝主管道（4）。

9.如權(quán)利要求1或3或4或5或6或7所述的壓水堆核電站反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法，其特征在于：所述主管道（4）的加工，優(yōu)先采用現(xiàn)場數(shù)控加工技術(shù)。

10.如權(quán)利要求3或4或5或6或7所述的壓水堆核電站反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主管道的安裝方法，其特征在于：所述主管道（4）的焊接，優(yōu)先采用窄間隙自動焊接技術(shù)。

主要包括以下系統(tǒng)：

① 主蒸汽管道系統(tǒng)（VVP），將蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的主蒸汽送往常規(guī)島各系統(tǒng)。涉及常規(guī)島部分的與主蒸汽系統(tǒng)相關(guān)的管道。

②高壓給水加熱器系統(tǒng)(AHP)，汽機回?zé)嵯到y(tǒng)的一部分，通過抽汽來加熱給水、收集來自汽水分離再熱器的疏水和收集汽側(cè)不可凝結(jié)氣體并逐級排放至除氧器。

③給水流量控制系統(tǒng)(ARE)，向蒸汽發(fā)生器供應(yīng)給水，使蒸汽發(fā)生器二次側(cè)的水位保持在一個基準(zhǔn)值。

④電動給水泵系統(tǒng)（APA），是在各種運行工況，通過高壓給水系統(tǒng)，從除氧器連續(xù)地向蒸汽發(fā)生器供應(yīng)給水系統(tǒng)。

⑤ 啟動給水泵系統(tǒng)（APD），是僅在機組啟動和反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)加熱、熱停堆或使反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)冷卻至堆芯余熱排出系統(tǒng)可以投入運行的程度時投運的系統(tǒng)。