核电安全级电气设备安装要求分析

核电安全级电气设备安装要求分析

郁越郑永刚

中国核电工程有限公司田湾项目部江苏连云港222042

摘要：近年来，为满足社会发展对电力资源的大量需求，核电站项目的建设日益增多，由此带来的核电电气设备的安装问题也越来越多。核电设备与普通的电气设备是不同的，其造价不仅昂贵，核电系统对设备的性能和质量的要求也是非常高的。这主要是由于核电设备与核安全有关的设备的正常运转具有直接的联系，对核电站的正常运行也具有非常大作用。基于此，本文对核电安全级及电气设备安装要求进行分析。

关键词：核电；安全级；电气设备；安装；要求

利用核能发电为提高电力系统的电力生产提供了新的方向，然而降低核事故的发生率，保障核电站运行的安全性和可靠性，是利用核能发电技术的重要前提。核电站的电气设备不仅需要在正常运行的情况下为核电站的正常运行提供电力支持，同时还需保证在出现严重事故时能安全停止核反应堆的工作，并排出反应堆余热，减少放射性污染物的泄漏，尽可能减少环境污染的程度。由此可见，核电电气设备的安装挂质量对于保证核电站的正常运行具有重要意义。

1核电设备的安全分级

核电设备的安全分级简单来将就是确定相关核电设备的的具体等级，也就是确定核电站设备反应堆紧急停堆和维持反应堆的安全停堆状态、堆芯和安全壳厂房的冷却以及放射性物质的封存和限制等安全功能，依据设备执行安全功能的重要性来确定该设备的具体等级。一般性，满足上述三大安全功能的设备则是符合设备安全的一般准则。

在安全分级中，目前主要将设备分为机械设备和电气设备这两种，而电气设备的安全分级主要分为安全级（也就是1E级）和非安全级（非1E级）。而1E级的设备应该具备紧急停堆、应急堆芯冷却、预热排出、安全壳隔离、安全壳排热以及防止放射性物质向环境释放等安全功能。

2核电电气设备安装

2.1安装准备

在核电站的建设过程中，相关的准备工作是否得当直接关系到了工程的质量。在进行核岛电气设备的安装之前，充分的准备也是十分必要的。由于涉及到的工作较多，相关的准备也比较复杂，总结下来主要有以下几点：（1）由业主和承包商进行建设工程人员的组织、动员；（2）对准备上岗的工作人员进行有针对性的安装技术培训，并在进行相应的考核，并以考核结果作为准许工作人员上岗的重要依据；（3）对核电站的电气系统进行梳理，并以此制定和安排合理的安装计划；（4）基于安装计划编制各类工作的操作程序；（5）编制相应的质量跟踪制度；（6）审查设计图纸；（7）检查安装区域的状况，确保安装现场适合进行安装操作；（8）电气设备到货、检查；（9）编制设备引入方案；（10）采购安装所需的材料、工机具，标定试验设备。

2.2底座的预制与安装

核岛电气设备的底座安装需根据不同的设备分别进行底座标准的制定，安装人员则参照电气设备的布置图和底座标准进行预制和安装。首先是按照标准进行底座的切割、打磨、焊接、部分组装等工作；其次是将预制好的底座散件运至施工现场进行拼装、焊接，固定在土建预埋板上；最后对底座安装完成后的房间进行二次浇筑，保证浇筑的高度平齐于设备底座。

2.3设备的引入

设备的引入即利用交通运输和设备吊装手段将电气设备搬运到安装现场。在设备引入的过程中，需注意以下几点：（1）在进行设备引入之前需则承包商提交质量风险分析报告，提前的时间应为引入作业开始前至少三个月；（2）作业前的安全技术交底工作必需到位；（3）为保证设备引入不会对设备产生损作，应由具备合格资质的起重工负责设备装卸和运输的全过程指挥工作；（4）在运输、吊装时，应采取相应的措施防止歪斜、倒置、滑动、倾翻、震动的发生；（5）针对短距离搬运，可采用特制的推车和手动液压叉车进行设备的移动；（6）严格按照设备运输、吊装的相关要求进行操作。

2.4电缆敷设与端接

2.4.1电缆敷设

电缆敷设在核电站核岛电气设备安装中的技术要求和质保等级要求并不高，主要是保证按要求进行电缆色标的涂刷和控制电缆的弯曲半径即可。

2.4.2电缆端接

电缆端接与敷设不同，作为核电站建设的特殊工艺，在质量要求方面提出的要求更高，相关的安装人员必需通过资格评定才能上岗操作。在进行端接操作前，需对使用工具进行检查，保证各个工具的有效标定。在技术方面，需要注意的是保证施工操作是严格按照端接标准和端接图进行的，同时还要保证压线鼻、线芯直径、端子的尺寸的匹配性，另外电缆终端的弯曲半径、螺栓力矩、电缆标牌的制作固定等都要保证在安装标准要求范围内。

2.5电气试验

电气试验也是需要对工作人员进行资格评定的特殊工艺。电气试验的内容除了对设备的外观、机械和绝缘情况进行检查外，还要进行耐压试验、特性曲线、仪表及保护校验等工作。

2.6系统移交

与常规电站相比，核电站在系统安装完成后需要进行长达一个多月的编制送审工作，这是针对核电站的特殊性而采取的保证施工质量的手段。当业主对系统安装的各项文件进行审查且通过后，还需组织各方进行联合检查，并在达到一致通过的意见后才能正式结束电气设备的安装工作，进入设备的调试阶段。

3安装特点与难点分析

3.1底座的预制与安装

核岛电气设备的底座预制与安装的难点主要有两点：

一是保证底座顶面的水平度。由于底座安装好后是需要浇筑混凝土成为电气设备的永久性基础柜架的，因此需要操作人员严格按照设计图纸进行施工操作，并利用激光水平仪确保底座的水平度。二是控制土建施工的误差。在土建施工中出现误差的比率远高于安装施工，因此需特别强调将土建预埋板的凹陷、倾斜度保持在安装公差范围内，否则就需要对部分材料乾地尺寸调整，这样无形中就会加大设计难度，并拖慢安装速度。

3.2设备的吊装与运输

设备的吊装与运输看似简单，但在实际操作中由于土建施工速度过慢而导致的土建与设备吊装运输交叉施工，以及包括运输通道承重力不够等原因，都会提升设备吊装与运输的难度。为尽可能减少此类事件对设备吊装运输工作的不良影响，需结合考虑施工现场土建进展和设备到货情况、以及安装计划等因素，科学梳理设备引入的通道，并确保通道的承载力，同时进行各种吊装方案的比较，选取最合理的吊装方案。

由于核电站的建设对于安全性的要求非常高，作为大件设备的吊装运输已被列入高风险作业范围，因此需在具体操作时有效协调各方面的施工进度，编制合理的电气设备吊装计划和方案，这样才能保证大量电气设备的有序引入。

4设备鉴定遵循的主要标准及相关规范

目前我国的核电设备的鉴定遵循的主要有：IEEE323-1984是核电厂1E级设备的主要鉴定标准；IEEE334-1974是核电厂连续运转1E级电动机的机型试验具体标准；IEEE344-1987是核电厂1E级设备地震鉴定推荐性实践经验的参考标准；IEEE387-1984作为核电厂备用电源柴油发电机组的标准准则而广泛使用等等。

结语

核电站的电气设备与核安全具有直接相关的密切联系，因此需要在核电站的建设过程中，加强对核岛电气设备安装质量技术和工艺的管理是十分必要的。随着核电站的应用越来越广泛，相关的电站项目工程建设工作也越来越多。为保证电站建成投入使用后的运行安全，迫切需要相关工作人员深入、高效地掌握相关的核岛电气设备安装技术，并在实际工作中不断总结经验，为提升核岛电气设备安装的质量和改进、完善相关技术提供宝贵意见。

参考文献

[1]冀世毅.小型核电站厂用电系统接线方式研究[D].华北电力大学，2016.

[2]季同盛.核电应急柴油发电机组抗震分析[D].江苏科技大学，2016.