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摘要：电气贯穿件是核电站重要的 1E 级电气设备，是连接压水堆核反应堆安全壳内外电气设备，防止核放射源外泄的一类特殊而重要的电气设施，构成放射性裂变产物的最后一道安全屏障。电气贯穿件作为进入反应堆厂房的电缆通路，是安全壳内外两侧的动力 / 控制 / 测量 / 同轴 / 热电偶温度补偿电缆的连接通路。电气贯穿处于压力边界，其外壳通过安全壳内焊接保证密封，而每个馈线组件均装在充氮加压的密封容器内，在馈线两端用聚砜材料进行密封，以保证安全壳密封完整性。对电气贯穿件除了上述密封要求外，还要能适应反应堆厂房核环境。对部分核安全级（1E）的电气贯穿件，除内部馈线材料选择有特殊要求外，在反应堆厂房一端馈线引出部分，电气连接端子等设计选型、安装接线都需按设计基准事故（DBA）相关标准进行，以确保这些部件在事故工况下，电气功能上也不致失效。
关键词：核电站电气贯穿件安装工艺及常见问题分析
核电站电气贯穿件用于反应堆内、外设备的电气连接，须在正常和各种事故（包括地震和 LOCA 等）条件下，保证密封性和电气连续性，防止放射性物质外泄。随着核电技术的发展，第三代、第四代核电站如 CAP1000、高温气冷堆等新型堆型会逐渐投入使用。这些新型堆型对电气贯穿件提出了更高的要求，尤其是在核电站严重事故条件下（温度、压力和辐照剂量有所增加），仍要求电气贯穿件能够正常工作。
1贯穿件的安装工艺流程
基于核电站电气贯穿件的重要性，需充分重视其安装质量控制。安装前相关人员必须经过专门培训，熟悉相应图纸、规范、标准、施工方案、作业程序及管理程序等。各安装过程控制重点有：1）开箱验收、检查：开箱检验时重点检查接线端子是否有破损、压力表的显示值是否正常。安装前需完成绝缘电阻试验、导体连续性试验、介电强度试验等电气性能检查且结果合格。2）泄压。压力表为精密仪器，安装开始前应该进行泄压并拆除压力表。注意需要采用临时措施封住压力表封口。同时，为保护电气贯穿件接线箱及内部馈线端子，安装前建议临时拆除接线箱并在两侧安装保护套筒。3）吊装及对中：为了方便安装，可在贯穿件送入预埋套筒前先将对中工具固定在预埋套管的焊接端头位置；吊装过程中不能让保护套筒受力，以免损坏内部接线端子。4）贯穿件的焊接：完成贯穿件的对中即可进入焊接工序。焊接人员必须经过 HAF603/0401 AT203 培训取证，焊接过程应严格执行工作程序，并通过合格的焊接工艺评定。待焊表面应 100％ 目视检验、100％ 液体渗透检验，每施焊完成一道，应进行 100％ 液体渗透检验。焊接及探伤完成必须立即进行焊口防腐。5）充压：贯穿件安装完成后给贯穿件充压（1bar 氦气，3bar 氮气）。6）贯穿件的保护：在贯穿件安装完成，必须进行成品保护，以防其它施工对其造成损坏，并派专人进行定期巡检，主要对保护情况和气体压力情况进行检查。
2 电气贯穿件安装中的普遍性问题及应对措施
2.1 由于安全壳外墙土建浇灌问题而影响贯穿件安装
由于反应堆厂房墙体结构特殊性：墙体内侧为厚 5mm 的钢衬里，是分段、分块进行焊接施工形成的一个密闭空间；外侧混凝土墙体是在钢衬里施工完成之后采用整段式模板支撑浇注而成，施工精度控制难度大，部分区域墙体厚度加大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而电气贯穿件是通过堆内焊接坡口与预埋套筒焊接以进行固定的，因此，在堆外侧出现贯穿件压力表的安装位置部分陷入墙体里面。甚至部分墙体涨模过厚区域接线箱都无法安装上。出现此类问题的贯穿件不是个别现象，澳核电站 1 号机组，2 号机组，秦山二扩 3 号机组均有此类情况出现。为避免此类缺陷，在土建浇注安全壳混凝土前，应对支模误差严加控制，尽量确保浇灌后安全壳外墙墙面与贯穿件预埋管管口齐平。
2.2 电气贯穿件接地施工问题
电气贯穿件接地要求比普通电气设备要求高：接到每个电气贯穿件上的地线都应由主电缆桥架接地干线上单个辐射出来，即每条辐射线上不允许多个贯穿件的地线串接。同时，该接地干线两端均须与主接地回路相连。这就要求在贯穿件安装之前，对施工方案严格审查。另外，按核岛接地标准，中压电动机电源电缆只在中压开关柜一端接地。中压贯穿件作为中压电缆的通路仍应遵守这一规则。因此贯穿件的接地馈线同样也应只作为电缆接地层（中压电缆恺装层、屏蔽层）的通路，以保持其电气上的连续性，而不必将它中途接地。从中压开关柜到电机，整个电缆通路上应只有一点接地，以免产生环流。
2．3 贯穿件本体的气体泄露及解决方法
正常情况下，贯穿件本体只有接口部分可能发生泄漏：压力表与筒体的连接处或气阀的进气口，此处引起泄露的主要原因有：“ O ”型密封圈移位、进气孔清洁度未满足要求、气阀固定螺栓松动、气阀松动等。贯穿芯棒端部紧固螺栓，此处要求力矩为 40mkg。贯穿芯棒损坏导致泄露。当电气贯穿件压力表示数下降速率超过规定范围（通常为 30 天内平均泄露率 1×10 -3 Pa • m 3 /s）时，则电气贯穿件可能存在泄露。对于泄露的处理，通常采用以下顺序进行核实：使用一些检漏液涂在压力表和筒体连接处及气阀的进气口，如探测到漏气，则进一步紧固漏气点气阀的固定螺丝。若泄露继续存在，则给贯穿件降压，并替换泄露点气阀与筒体之间或气阀内部的 “ O ”型密封圈。若泄露仍然存在，对电气贯穿件内部充 SF6 气体（先缓慢充入 SF6 气体至 100KPA，再充入纯度大于 98% 的氮气至 400KPA），静置 24 小时后，使用 SF6 专用泄露检测仪器进行泄露检测。注意事项。充气过程应缓慢进行，气源压力略大于贯穿件内压力，但不高于400KPa（会引起过压保护装置启动），贯穿件内压力不得大于 250+5%KPa，否则可能损坏压力表和卸压阀。测试前必须静止半小时使气体充分混合，以确保测试结果准确度。
2.4电气贯穿件主要施工步骤的质量控制要点
（1）准备工作检查时需注意特殊工种人员资质的要求，尤其是焊接人员及试验人员应取得相关核级资质，并要对电气贯穿件的材质、结构非常了解.必要时应组织专题培训。
（2）吊运时需注意吊装工具要注意防止不锈钢污染问题，因贯穿件除筒体及焊接端法兰之外均为不锈钢材质。根据施工经验，开箱检查需重点检查压力检测组件及接线箱内部接线端子。此两处为运输及搬运过程中易损坏部件。在采购是也需要考虑增加部分备品备件，以便运输到现场后发现损坏能够及时进行更换处理。
（3）压力检测组件拆卸需要注意的是压力监测组件与其支撑板应整体取下，不可分开拆除。最关键的是一定要保护好压力监测组件引压管与筒体本身进气口的两个密封锥面。因为其设计为两个金属锥面形成的一个线性硬密封来保证电气贯穿件筒体内的气体不泄露。若该锥面有损伤，将导致电气贯穿件无法密封。其密封锥面是在工厂由数控加工中心加工的，在现场是无法修复的。因此对于密封锥面的保护必须关注。
（4）筒体安装时对中块应按要求调整好，否则将出现安装的接线箱偏斜，影响到接线箱的美观；
3结论
核电站用电气贯穿件的安装质量在核电站所有物项中占着举足轻重的地位，它是连接核岛内外的关键性物项，是核电厂核事故的最后一道屏障。所以，它的安装质量历来被列为重点检查项目。电气贯穿件安装涉及工种多，如测量、机械、起重、电气、焊接、探伤、防腐等多个工种的施工，各工种之间的工作协调显得尤为重要。每一个施工环节都将影响贯穿件的安装质量，所以，在其整个安装过程都将有质量检查人员进行跟踪检查，以确保质量的可靠性。
参考文献：
[1]张黎辉，刘黎明，李小丁，曲云欢，李光辉，董毅漫，刘英伟.我国核能发展面临的重大核安全问题筛选中的应用研究[J].核安全，2015（2）：25-29+57.
[2]王玉婵，严清波，袁耿彪.核能应用中核辐射与核安全的探讨[J].重庆医学，2011（27）：2788-2790.
论文作者:段云飞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/22
标签：电气论文; 核电站论文; 压力表论文; 气阀论文; 锥面论文; 压力论文; 接线论文; 《基层建设》2017年第35期论文;