【摘要】安注箱作为AP1000核电非能动堆芯冷却系统中一个重要的设备，也是首台到施工现场安装的核安全级设备，因此在设备安装过程必须严格控制。本文主要对安注箱安装过程进行介绍，并针对安装过程中容易出现的问题进行分析和预防，从而保证安注箱正常安装就位。
【关键词】AP1000；安注箱；安装技术
0.引言
继日本福岛核事故之后，核安全倍受关注，因此国内新建核电机组必须符合三代安全标准。AP1000核电机组就是采用了符合三代安全标准的第三代压水堆技术，其最大特色是采用了“非能动安全系统”。在紧急情况下，“非能动安全系统”利用物质的重力、惯性以及流体的对流、扩散、蒸发、冷凝等物理特性，就能及时冷却反应堆厂房并带走反应堆产生的余热，而不需要泵、交流电源、柴油机等需要外界动力驱动的系统。这种技术可以较大幅度地简化系统，减少设备数量，提高核电站的安全性和经济性。非能动堆芯冷却系统是安全系统中最重要的一个安全相关系统。
安注箱作为非能动堆芯冷却系统中一个重要设备，其安装质量将直接影响以后核电站在发生冷却剂丧失事件（LOCA）时能否正常投用及对整个堆芯冷却的效果。
1.安注箱简介
AP1000核电每台机组有两个安注箱，安注箱均为碳钢并内衬不锈钢的球形水箱。安注箱为安全C级，抗震I类设备。安注箱大部分空间由硼水占据并由氮气加压。因为安注箱没有保温和加热功能，安注箱内硼水的温度和安全壳内环境温度相同。安注箱通过直接注入管线连接到压力容器上。每个安注箱的注入管线设有一个流量调节孔板，通过现场实际调节来实现设计的流量。在正常运行期间，安注箱通过两个串联的止回阀与反应堆冷却剂系统（RCS）隔离。当RCS的压力降到低于安注箱压力时，止回阀打开，硼水靠气压注入RCS。止回阀的打开是安注箱向堆芯安注所需的唯一动作。安注箱在大LOCA事件时，可以向反应堆容器注入高流量的硼水，从而迅速冷却堆芯。
安注箱靠压缩氮气提供驱动压力，在电厂正常运行期间可根据要求调节压力。通常，安注箱与氮气供应管道隔离。安注箱的气体释放阀可防止超压。根据现场实际需要，该系统同时也具备远距离操作的功能，根据需要调节安注箱硼水水位和硼浓度及定期取样。
每台安注箱底部有3个底座，每个底座上有8个螺栓孔。安注箱总高度约为5.22m；安注箱筒体直径约为4.89m；每台安注箱净重约38.5T。两个安注箱位于核岛安全壳内部的二次屏蔽墙外，在安注箱房间顶部楼板安装就位前，安注箱需要安装就位，安注箱在投用前内部需充氮气进行成品保护。
2.安注箱安装
2.1安注箱安装先决条件准备
在安注箱安装前，需要最好各项准备，才能保证顺利安装。
人员准备：提前做好人力动员，所有参与安装工作的各施工人员在施工前需经过安全、技术交底，以便熟悉各项工作流程，明确技术要求。对于特殊工作，应取得国家劳动部门颁发的特种作业许可证。
技术准备：施工用的各种技术文件必须是已编制完毕并经正式批准，且是发布的有效版本，包括工作程序、图纸、技术文件。尤其是技术人员应提前做好对相关技术文件的消化，在施工中做到心中有数。
工机具、材料准备：施工用的各种工机具已准备就绪，其中各种检验工具、测量仪器、仪表须经标定合格，且在有效期内。施工用的而各种永久性、非永久性材料已准备就绪并经过相关部门验证合格。
基础验收和设备检查：安注箱就位在预埋好的地脚螺栓上，因此，需要对就位基础和地脚螺栓进行复测和检查验收，从而保证安注箱底座螺栓孔能顺利的穿过地脚螺栓，就位在临时垫铁上。在安注箱到现场后，需要进行设备验收，包括设备本体、备品备件、设备资料的检查。尤其是外型尺寸及底座螺栓孔测量。在设备运输和临时存放过程中注意成品保护，防止意外损伤设备。
2.2安注箱安装工序
2.2.1基础复查、处理和测量放线
基础复查：复查设备基础的位置、标高等符合设计要求，预埋地脚螺栓的位置尺寸、数量、以及丝扣有无划扣现象，确保与设备底座上相应的地脚螺栓孔相匹配。
基础处理：铲除与设备接触基础表面所有水泥翻沫和油浸或损坏的混凝土并凿毛。将预埋地脚螺栓两侧放置垫铁的位置用垫铁底面与麻面进行研磨，磨去麻面上突起的高点。表面处理完成后，基础必须被彻底清扫干净并保持清洁，二次灌浆前用干净、干燥和无油的空气吹掉灰尘。
基础放线：据设备安装图，放出设备安装位置十字中心线，并延伸到设备底座外面，在安装时便于调整设备位置和对齐。
2.2.2安注箱吊装
设备吊装前，在设备底座上表面按设备安装图标出设备就位基准线，同时必须除去设备底面的油污、油漆、泥土等杂物。
在起吊时，缓慢将设备吊离地面50毫米并静止10分钟后开始提升至高位。当安注箱跨过安全壳最高点时，应密切观察安注箱与安全壳顶部距离并拉好牵引麻绳。核实安注箱的就位方向，初步调整安注箱的角向方位，吊钩缓慢下落，直至设备下表面距地脚螺栓顶部时停止，检查设备下表面的水平度，继续落钩至设备下表面与地脚螺栓顶部贴合时停止，检查每个地脚螺栓是否能顺利穿过螺栓孔，防止下落中损坏螺栓螺纹，最终将安注箱放置在垫铁上。确认设备正确就位后，方可拆除吊索和吊具。
2.2.3安注箱安装找正、找平
设备就位应注意设备安装方向，确认无误后进行找平找正。用垫铁调整设备，借助钢卷尺、钢板尺、水平仪、线坠测量设备标高，在设备找平找正的过程中通过调整垫铁，满足安注箱位置满足设计要求；通过测量设备监测安注箱顶部管道接口法兰的标高，边测量边调整斜垫铁或顶丝，达到设计标高要求。
2.2.4设备基础灌浆和螺栓紧固
设备安装满足要求后，对未放置垫铁组的区域进行灌浆和抹面，在灌浆完成后灌浆料初凝后进行切割捣角，保证基础的外形符合设计要求并且美观。当己灌浆区域混凝土达到强度后，取出临时垫铁，并对未灌浆区域按照第一次灌浆要求进行灌浆和抹面。所有灌浆区域达到强度后，开始拧紧地脚螺栓螺母。拧紧地脚螺栓从设备中间开始然后向两边交错对角进行，用力要均匀，严禁拧完一边再拧另一边的作法，按照设计要求，每个螺栓按照固定力矩拧紧再按顺序进行下一个螺栓拧紧。紧完螺母后再复查一次设备的位置和标高。
2.2.5成品保护
安装完成后，用三防布包裹安注箱，并在顶部搭设框形脚手架硬保护措施，防止高空坠物。定期检查安注箱氮气压力，氮气压力低时，应及时补充氮气。及时将安注箱房间内的积水排出，防止积水。应定期检查地脚螺栓的润滑油状况并进行正常的维护保养。
3.问题及措施
在安注箱安装中，由于安注箱底座上的螺栓孔制造上存在偏差超标的问题，导致安注箱底座上的螺栓孔无法正常穿过地脚螺栓就位。此处的地脚螺栓采用的是直埋方式预埋，无法进行调整，所以只能对设备进行处理。经过对安注箱底座螺栓孔实际测量和与地脚螺栓比对，对安注箱底座螺栓孔进行扩孔，以满足与地脚螺栓相匹配。
因为对安注箱螺栓孔扩孔工作要求精度高、成本高、耗时长，所以，为了防止此种情况再次发生在其他核电机组上，经与设计方及时沟通，建议将安注箱预埋螺栓设计成预埋套筒式，在套筒中留有适量的调整量，这样就算设备制造有小的偏差也不会影响设备安装。
【参考文献】
[1]建筑工程施工质量验收统一标准，（GB50300-2001）.
[2]林诚格.非能动安全先进核电厂AP1000.原子能出版社，2008.