世界首个AP1000型压水堆于2009年1月在浙江三门正式开工建设，每个机组包含两个环路，每个环路共有6道安装焊口，其中两个冷段共4道焊口、一个热段2道焊口，无过渡段。主管道材质为316LN超低碳不锈钢，其中热段规格为直径37.5″×壁厚3.25″，冷段规格为直径27″×壁厚2.56″。根据其设计单位提供的三级进度计划，蒸汽发生器与反应堆压力容器到供货时间较长，主设备安装节点属于建造工期的关键节点，采用的安装工序为在蒸汽发生器到货之前，先利用临时支撑借助于激光跟踪测量及3D建模技术、现场数控坡口加工技术，将主管道热段和冷段与压力容器进行组对焊接，然后在蒸汽发生器到货之后，再同时完成主管道与蒸汽发生器、主泵的组装焊接。
为缩短压水堆核电站的安装时间，根据蒸汽发生器1和压力容器3安装顺序的不同，有下列不同的三种安装方法：1）从主管道4的压力容器3端开始，向蒸汽发生器1端安装的方法；2）从主管道4的蒸汽发生器1端开始，向压力容器3端安装的方法；3）从主管道4的冷弯段（412）和热弯段（422）开始，再安装冷直端（411）和热直端（421）的方法；
以下结合附图对《一种核电站冷却剂系统主管道的安装方法》进行详细描述。
实施例1
该实施例首先从主管道4的压力容器3端开始，向蒸汽发生器1端安装，适用于蒸汽发生器1未到货、压力容器3已经到货的情况；其安装方法详述如下：
1）安装先决条件检查。
2）压力容器3安装就位，如果蒸汽发生器1未到货，暂不安装蒸汽发生器和主泵。
3）采用激光跟踪测量压力容器3，获得管嘴数据，并依照数据进行3D建模；如果蒸汽发生器1未到货，可直接参考供货商提供的测量数据，或到供货商处对蒸汽发生器1、主泵2的数据进行激光跟踪测量，并进行3D建模。
4）激光跟踪测量主管道冷、热段，获得数据，并依照数据进行3D建模及数据拟合。
5）采用现场数控跟踪坡口机械加工技术，加工压力容器3端主管道4的坡口。对坡口特征进行激光跟踪测量，获得数据。
6）安装主管道4的临时支撑。
7）主管道4整体吊运移入，调整位置，使得主管道4与压力容器3的位移偏差在焊接允许范围内。
8）完成RV端主管道冷、热段压力容器3管嘴的组对安装。
9）完成RV端焊口342和焊口341的焊接。焊接时，先清洁并检查坡口，使其达到焊接条件；采用点固焊或內胀支撑进行临时固定；采用测量技术监测并调整焊接过程中的SG端主管道4端部由于焊接引起的变形情况，使SG端的管嘴方位可以加工控制在允许尺寸范围内。进行正式焊接：将焊口341、342焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，进行无损检查。当检查或修补合格后，再进行焊口表面打磨、抛光、焊口标识并报告。
10） 用现场数控跟踪坡口机械加工技术加工SG端主管道坡口。
11）当蒸汽发生器1到货后，进行先决条件检查，检查合格后，将蒸汽发生器1、主泵2安装就位，继而完成其管嘴与SG端主管道4的冷热段组对。
12） 清理并检查SG端主管道热段42、冷段41坡口，使其达到焊接条件。完成SG端主管道热段42与蒸汽发生器1管嘴间焊口142的组对焊接；同时完成SG端主管道冷段41与主泵2管嘴间两个焊口241的组对焊接，这是《一种核电站冷却剂系统主管道的安装方法》最重要的技术难点之一，解决方法是采用了激光跟踪测量技术、3D建模及数据拟合技术、现场数控跟踪坡口机械加工技术来保证其准确性。焊接时，先进行SG端主管道冷段41与主泵2管嘴、热段42与蒸汽发生器1管嘴焊口组对，然后采用点固焊进行临时固定。进行正式焊接：将焊口241、142焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，进行无损检查。当检查或修补合格后，再进行焊口表面打磨、抛光、焊口标识并报告。
13）完成核电站冷却剂系统主管道安装。利用激光跟踪测量和无损检测技术，进行主管道安装后的全局检测，最终符合性检查。进一步，上述RV端主管道冷段41与压力容器3间的焊口341可以和主管道热段42与压力容器间的焊口342同时组对焊接；上述SG端主管道冷段41与主泵2间的焊口241可以和主管道热段42与蒸汽发生器1间的焊口142同时组对焊接；此外，上述组对焊接操作可以在两个（或多个）环路中同时进行。
实施例2
该实施例首先从主管道4的蒸汽发生器1端开始，向压力容器3端安装，适用于蒸汽发生器1、主泵2已到货、压力容器3未到货，其安装方法详述如下：
1）安装先决条件检查。
2）蒸汽发生器1、主泵2安装就位，如果压力容器3未到货，暂不安装。
3）采用激光跟踪测量蒸汽发生器1、主泵2管嘴，如果压力容器3未到货，可直接参考供货商提供的数据；或到供货商处进行压力容器3管嘴数据的激光跟踪测量，并依照数据进行3D建模。
4）激光跟踪测量主管道冷、热段，获得数据，并依照数据进行3D建模及数据拟合。
5）采用现场数控跟踪坡口机械加工技术，蒸汽发生器1端主管道4的坡口。对坡口特征进行激光跟踪测量，获得数据。
6）安装主管道4的临时支撑。
7）主管道4整体吊运移入，调整位置，使得主管道4与蒸汽发生器1、主泵2管嘴的位移偏差在焊接允许范围内。
8）完成SG端主管道4冷、热段与蒸汽发生器1、主泵2管嘴的组对。
9）完成SG端142焊口和241焊口焊接。焊接时，先清洁并检查坡口，使其达到焊接条件；采用点固焊或內胀支撑进行临时固定；采用测量技术监测并调整焊接过程中的SG端主管道4端部由于焊接引起的变形情况，使SG端的管嘴方位可以加工控制在允许尺寸范围内。进行正式焊接：将焊口241、142焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，进行无损检查。当检查或修补合格后，再进行焊口表面打磨、抛光、焊口标识并报告。
10） 用现场数控跟踪坡口机械加工技术加工RV端主管道坡口。
11）当压力容器3到货后，进行先决条件检查，检查合格后，将压力容器3安装就位，继而完成其管嘴与RV端主管道4的冷热段组对；
12） 清理并检查RV端主管道热段42、冷段41坡口，使其达到焊接条件。完成RV端主管道热段42与压力容器3管嘴间焊口342的组对焊接；同时完成RV端主管道冷段41与主泵2管嘴间两个焊口341的组对焊接，这是《一种核电站冷却剂系统主管道的安装方法》最重要的技术难点之一，解决方法是采用了激光跟踪测量技术、3D建模及数据拟合技术、现场数控跟踪坡口机械加工技术来保证其准确性。焊接时，先进行RV端主管道冷段41、热段42与压力容器3管嘴焊口组对，然后进行临时固定。进行正式焊接：将焊口341、342焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，进行无损检查。当检查或修补合格后，再进行焊口表面打磨、抛光、焊口标识并报告。
13）完成核电站冷却剂系统主管道安装。利用激光跟踪测量和无损检测技术，进行主管道安装后的全局检测，最终符合性检查。进一步，上述RV端主管道冷段41与压力容器3间的焊口341可以和主管道热段42与压力容器间的焊口342同时组对焊接；上述SG端主管道冷段41与主泵2间的焊口241可以和主管道热段42与蒸汽发生器1间的焊口142同时组对焊接；此外，上述组对焊接操作可以在两个（或多个）环路中同时进行。
实施例3
该实施例首先组对焊接主管道4的弯曲部分，然后组对焊接直段部分，适用于当蒸汽发生器1和压力容器3均已到货的情况。或在制造厂家测得安全端管口及坡口3D数据，便于节约现场工期。其安装方法详述如下：
1）先决条件检查。
2）激光跟踪测量蒸汽发生器1、主泵2、压力容器3管嘴获得数据，并依照数据进行3D建模。
3）激光跟踪测量主管道4冷、热段，获得数据，并依照数据进行3D建模，并对需要加工的主管道坡口特征进行激光测量获得数据确认，并进行3D建模、坡口组对拟合。。
4）用现场数控跟踪坡口机械加工技术加工主管道SG、RV端坡口。
5）安装主管道4临时支撑。
6）主管道4吊运移入临时支撑。
7）蒸汽发生器1、主泵2、压力容器3安装就位，调整主管道4和蒸汽发生器1位置，使得RV端主管道冷段41的弯曲部分412与压力容器3， 和SG端主管道热段42的弯段422与蒸汽发生器1管嘴的安装偏差在焊接允许范围内。
8）完成RV端主管道冷段弯曲部分412与压力容器3管嘴的组对安装；完成SG端主管道热段弯曲部分422与蒸汽发生器1管嘴的组对安装。
9）完成焊口341和焊口142的焊接。焊接时，先清理并检查RV端主管道冷段弯曲部分412和SG端热段弯曲部分422的坡口，使其达到焊接条件；采用点固焊进行临时固定，与此同时，监测焊接中该段主管道的另一端焊接变形情况，并及时予以调整焊接工序，使得该段主管道未进行组对焊接的一端，在与其需要完成组对焊接的设备管嘴方位，在尺寸要求允许的范围内。进行正式焊接：将焊口341、142焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，进行无损检查。当检查或修补合格后，再进行焊口表面打磨、抛光、焊口标识并报告。
10）跟踪测量主管道冷直段411、热直段421数据，控制焊接变形趋势、调整焊接顺序、调整蒸汽发生器位置使得主管道冷直段411、热直段421达到与设备的组对要求。将主泵2与SG端主管道冷直段411组对就位；压力容器3与RV端主管道热直段421组对。
11） 清理并检查主管道冷直段411坡口和热直段421坡口，使其达到焊接条件。完成SG端主管道冷直段411与主泵2间焊口241的组对焊接；完成RV端主管道热直段421与压力容器3间焊口342的组对焊接。焊接时，先进行SG端主管道冷直段411与主泵2、RV端热直段421与压力容器3的焊口组对，然后采用点固焊进行临时固定。进行正式焊接：将焊口241、342焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，进行无损检查。当检查或修补合格后，再进行焊口表面打磨、抛光、焊口标识并报告。
12）完成压水堆核电站冷却剂系统主管道安装。利用测量和无损检测技术进行主管道安装后全部检测，最终进行符合性检查。进一步，上述RV端主管道冷段弯曲部分412与压力容器3间的焊口341可以和SG端主管道热段弯曲部分422与蒸汽发生器1间的焊口142同时组对焊接；上述SG端主管道冷直段411与主泵间的焊口241可以和RV端主管道热直段421与压力容器3间的焊口342同时组对焊接；此外，上述组对焊接操作可以在两个环路或多个环路中同时进行。
实施例4
该实施例首先组对焊接主管道4的直段部分，然后组对焊接弯曲部分，适用于当蒸汽发生器1和压力容器3均已到货的情况。或在制造厂家测得安全端管口及坡口3D数据，便于节约现场工期。其安装方法详述如下：
1）先决条件检查。
2）激光跟踪测量蒸汽发生器1、主泵2、压力容器3管嘴获得数据，并依照数据进行3D建模。
3）激光跟踪测量主管道4冷、热段，获得数据，并依照数据进行3D建模，并对需要加工的主管道坡口特征进行激光测量获得数据确认，并进行3D建模、坡口组对拟合。
4）用现场数控跟踪坡口机械加工技术加工主管道SG、RV端坡口。
5）安装主管道4临时支撑。
6）主管道4吊运移入。
7）蒸汽发生器1、主泵2、压力容器3安装就位，调整主管道4和蒸汽发生器1位置，使得RV端主管道冷段41的直段部分411与主泵2，和SG端主管道热段42的直段部分421与压力容器3管嘴的安装偏差在焊接允许范围内。
8）完成RV端主管道热段直段部分421与压力容器3管嘴的组对安装；完成SG端主管道冷段直段部分411与主泵2管嘴的组对安装。
9）完成焊口342和焊口241的焊接。焊接时，先清理并检查RV端主管道热段直段部分421和SG端冷段直段部分411的坡口，使其达到焊接条件；采用点固焊进行临时固定，与此同时，监测焊接中该段主管道的另一端焊接变形情况，并及时予以调整焊接工序，使得该段主管道未进行组对焊接的一端，在与其需要完成组对焊接的设备管嘴方位，在尺寸要求允许的范围内。进行正式焊接：将焊口241、342焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，进行无损检查。当检查或修补合格后，再进行焊口表面打磨、抛光、焊口标识并报告。
10）跟踪测量主管道冷段弯曲部分412、热段弯曲部分422数据，控制焊接变形趋势、调整焊接顺序、调整蒸汽发生器位置使得主管道冷段弯曲部分412、热段弯曲部分422达到与设备的组对要求。将蒸汽发生器1与SG端主管道热段弯曲部分422组对就位；压力容器3与RV端主管道冷段弯曲部分412组对。
11） 清理并检查主管道冷段弯曲部分412坡口和热段弯曲部分422坡口，使其达到焊接条件。完成SG端主管道热段弯曲部分422与蒸汽发生器1间焊口142的组对焊接；完成RV端主管道冷段弯段412与压力容器3间焊口341的组对焊接。焊接时，先进行SG端主管道热段弯曲部分422与蒸汽发生器1、RV端冷段弯曲部分412与压力容器3的焊口组对，然后采用点固焊进行临时固定。进行正式焊接：将焊口341、142焊至15毫米厚度、50%厚度、100%厚度，进行无损检查。当检查或修补合格后，再进行焊口表面打磨、抛光、焊口标识并报告。
12）完成压水堆核电站冷却剂系统主管道安装。利用测量和无损检测技术进行主管道安装后全部检测，最终进行符合性检查。进一步，上述RV端主管道热段直段部分421与压力容器3间的焊口342可以和SG端主管道冷段直段部分411与主泵2间的焊口241同时组对焊接；上述RV端主管道冷段弯曲部分412与压力容器3间的焊口341可以和SG端主管道热段弯曲部分422与蒸汽发生器1间的焊口142同时组对焊接；此外，上述组对焊接操作可以在两个环路或多个环路中同时进行。
实施例5
该实施例适用于当蒸汽发生器1、主泵2和压力容器3均已到货的情况下，主管道冷热段的RV端和SG端同时组对焊接。利用激光测量或精确测量技术和3D建模技术对蒸汽发生器（1）、主泵（2）、压力容器（3） 、主管道（4）管口进行测量建模，确定主管道（4）冷段（41）热段（42）加工尺寸进行坡口加工；调整蒸汽发生器（1）和主管道（4）位置，使六个焊口同时或先后组对焊接，完成安装。
核电站主管道铸造弯头监造实践
一次冷却剂系统流程及工作原理
