《一種核電站冷卻劑系統主管道的安裝方法》是中國核工業第五建設有限公司於2011年1月19日申請的專利，該專利的公布號為CN102169736A，授權公布日為2011年8月31日，發明人是梁選翠、劉衛華、李建、董培科、譚敦權、李永慶、居海兵、王榮敏、魏宏兵、徐斌、苟銳、李雲揚、李煒、郭強、覃明保、王曉。
《一種核電站冷卻劑系統主管道的安裝方法》涉及一種壓水堆核電站冷卻劑系統主管道安裝方法。其特徵在於：該壓水堆核電站反應堆冷卻劑系統主管道由冷段（41）和熱段（42）組成，蒸汽發生器與主泵直接連線，該發明解決了沒有過渡段的主管道的安裝方法，使得僅需壓力容器或蒸汽發生器就位即可進行主管道安裝和焊接，解決了以往主管道施工技術中，壓力容器就位後還需蒸汽發生器或主泵就位才能開始主管道安裝的技術限制。該發明中採用現場數控加工技術對主管道坡口進行加工；採用雷射跟蹤測量、3D建模技術，對主管道及與其連線的設備進行測量、建模和過程監測，調整主管道達到組對焊接要求，並利用窄間隙TIG自動焊接技術完成主管道安裝，為縮短核電站建設工期提供了可行的方法。
2020年7月14日，《一種核電站冷卻劑系統主管道的安裝方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種核電站冷卻劑系統主管道的安裝方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種核電站冷卻劑系統主管道的安裝方法
- 申請人：中國核工業第五建設有限公司
- 申請日：2011年1月19日
- 申請號：2011100217490
- 公布日：2011年8月31日
- 公布號：CN102169736A
- 發明人：梁選翠、劉衛華、李建、董培科、譚敦權、李永慶、居海兵、王榮敏、魏宏兵、徐斌、苟銳、李雲揚、李煒、郭強、覃明保、王曉
- 地址：上海市金山區石化龍勝路1070號
- Int. Cl.：G21C19/00(2006.01)I、G21C17/00(2006.01)I
- 代理機構：上海欣創專利商標事務所
- 代理人：顧大平
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
核電站的反應堆冷卻劑系統管道（以下簡稱主管道）是連線反應堆壓力容器（以下簡稱壓力容器）、蒸汽發生器和反應堆冷卻劑泵（以下簡稱主泵）（上述4項統稱為核島主設備）的閉式循環迴路，是壓水堆核電站最關鍵的核安全一級設備，管內介質為帶有放射性的含硼水。冷卻劑系統每個環路主管道包括：連線壓力容器和蒸汽發生器的一個熱段，連線壓力容器和主泵兩個冷段管段。該發明的核電站的反應堆冷卻劑系統由兩個或三個環路為例。核反應堆的冷卻劑由主泵驅動，通過冷段輸送至壓力容器，經壓力容器反應產生的熱量加熱後，經熱段運至蒸汽發生器，再由主泵驅動，經冷段返回壓力容器，完成一個循環。
由於核反應堆具有放射性，反應堆壓力容器、蒸汽發生器、主泵之間形成的迴路均通過主管道採用對接焊方式連線，每段主管道兩端至少有兩個焊縫，每個環路至少有六個焊縫。核電站主管道直徑和壁厚都較大，對組對焊接質量要求高；與主管道連線的均為核安全一級設備，結構複雜、製造周期長，工期風險較大。2011年之前的技術中，壓水堆核電站冷卻劑系統安裝主管道時，通常利用過渡段來調整安裝過程中的偏差，例如公開說明書CN101839467A中的主管道安裝即採用了此種方式。該發明中的主管道長度、坡口形狀加工與公開說明書CN101839467A的區別是，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場進行加工。加工主管道兩端坡口，必須以已經製造完成的壓力容器、蒸汽發生器、主泵安全端管口尺寸及其製造系統誤差、主管道製造誤差和彎段曲率等為依據。該法發明通過進行實體建模、數據擬合的方法，將數據輸入移動式數控坡口加工機，通過數控加工主管道，預留加工量，使主管道與主設備坡口匹配，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；利用雷射跟蹤測量技術和3D建模技術，可實現三個管口在三維空間的同時擬合。
發明內容
專利目的
《一種核電站冷卻劑系統主管道的安裝方法》的目的在於：提供一種利用雷射跟蹤測量及3D建模技術、現場數控跟蹤坡口機械加工技術，開發相應的專用工具，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採用的新技術，解決了組對及焊接問題，使任何主設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，減少應力，從而即使沒有過渡段調整安裝偏差，也能保證：主管道冷熱段在與一側主設備管口焊接固定後，另一側能與其它主設備管口實現同時組對焊接；或六個管口同時組對，並使組對間隙和錯邊量的符合要求。
《一種核電站冷卻劑系統主管道的安裝方法》所解決問題是一種新型反應堆冷卻劑系統主管道的安裝方法，包括安裝工序和使用的新技術。通過工序最佳化，在主管道到貨的條件下，使任意主設備到貨方式均可以進行主管道安裝。
技術方案
《一種核電站冷卻劑系統主管道的安裝方法》是這樣實現的：一種壓水堆核電站冷卻劑系統主管道安裝方法，蒸汽發生器與主泵直接連線, 蒸汽發生器（1）、主泵（2）、壓力容器（3）通過主管道（4）進行對接焊連線安裝，所述主管道由冷段（41）和熱段（42）組成，其特徵在於：安裝過程中，採用雷射跟蹤測量技術，壓水堆核電站冷卻劑系統中的任一環路主管道的安裝，包括以下步驟：
步驟一、壓力容器（3）安裝就位和/或蒸汽發生器（1）及主泵（2）安裝就位；
步驟二、利用雷射測量或精確測量技術和3D建模技術，測量主管道（4）、壓力容器（3）和/或蒸汽發生器（1）及主泵（2）管口方位及尺寸，並對坡口特徵進行測量；根據測量數據加工主管道（4）位於壓力容器（3）一端坡口，和/或加工主管道位於蒸汽發生器（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：利用雷射測量或精確測量技術和3D建模技術對主管道（4）、蒸汽發生器和主泵管口進行3D建模，確定主管道（4）位於蒸發器一側的管口尺寸，進行坡口加工；工序3：在蒸汽發生器（1）安裝就位的條件下，完成主管道熱段（42）與蒸汽發生器（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）與蒸汽發生器（1）和主泵（2）間的焊口（142）、（241）的組對焊接；工序2：利用雷射測量或精確測量技術和3D建模技術對主管道（4）、壓力容器（3）、管口進行建模，確定主管道（4）位於壓力容器一側的管口尺寸，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）與蒸汽發生器（1）間的焊口（142）、的組對焊接；工序2：利用雷射測量或精確測量技術和3D建模技術對主管道（4）、壓力容器（3）、主泵（2）焊口進行建模，主管道（4）熱段，從位於蒸汽發生器（1）一端焊口（142）向壓力容器（3）一端安裝，完成加工、組對；主管道冷段從位於壓力容器（3）一端焊口（341）向位於主泵一端安裝，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：利用雷射測量或精確測量技術和3D建模技術對主管道（4）、壓力容器（3）、主泵（2）焊口進行建模，主管道（4）熱段，從位於壓力容器（3）一端焊口（342）向蒸汽發生器（1）一端安裝，完成加工、組對；主管道冷段從位於主泵一端焊口（241）向位於壓力容器（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：利用雷射測量或精確測量技術和3D建模技術對蒸汽發生器（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：調整蒸汽發生器（1）和主管道（4）位置，使六個焊口同時或先後組對焊接，完成安裝。所述主管道（4）的測量，優先採用雷射精確測量技術和3D建模技術對主管道（4）和主設備管嘴進行測量並3D建模，並根據模型計算結果加工和安裝主管道（4）。所述主管道（4）的加工，優先採用現場數控加工技術。所述主管道（4）的焊接，優先採用窄間隙自動焊接技術。
改善效果
《一種核電站冷卻劑系統主管道的安裝方法》的優點是：取消了過渡段，使主管道結構簡化，減少了彎頭，環路中蒸汽發生器和主泵直接連線，減少了焊縫數量，節省了材料，最佳化了流程，提高了工效；該發明首次在核島主管道安裝中，採用雷射測量或精確測量技術和3D建模技術，對主設備及其安全端管口進行3D建模、管口尺寸數據擬合，在現場確定主管道應該加工的長度和坡口形狀，克服不採用過渡段的方式調節安裝偏差帶來的誤差和焊接應力難題。
附圖說明
圖1：為壓水堆核電站的冷卻劑系統示意圖，由兩個環路構成。
圖2：是壓水堆核電站的冷卻劑系統俯視圖及焊口編號布置圖。
圖3：為以兩環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：中間是壓力容器3，兩側是蒸汽發生器1和與其連線的主泵2，兩者通過主管道4連線。主管道分為主管道冷段41和主管道熱段42；蒸汽發生器1下封頭兩側管嘴處設有主泵2；所述蒸汽發生器1、主泵2和壓力容器3通過主管道構成一個封閉式的循環環路。
主管道4與壓力容器3連線一端簡稱為RV端；主管道4與蒸汽發生器1、主泵2連線一端簡稱為SG端。主管道熱段42與壓力容器3通過焊口342連線，主管道熱段42與蒸汽發生器1通過焊口142連線，主管道冷段41與壓力容器3通過焊口341連線，主管道冷段41與主泵2通過焊口241連線。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。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生器1一側。
技術領域
《一種核電站冷卻劑系統主管道的安裝方法》涉及壓水堆核電站的反應堆冷卻劑系統主管道的安裝方法。
權利要求
1.一種壓水堆核電站冷卻劑系統主管道安裝方法，蒸汽發生器與主泵直接連線, 蒸汽發生器（1）、主泵（2）、壓力容器（3）通過主管道（4）進行對接焊連線，所述主管道由冷段（41）和熱段（42）組成，其特徵在於：安裝過程中，採用雷射跟蹤測量技術，壓水堆核電站冷卻劑系統中的任一環路主管道的安裝，包括以下步驟：步驟一、壓力容器（3）安裝就位和/或蒸汽發生器（1）及主泵（2）安裝就位；步驟二、利用雷射測量或其它精確測量技術和3D建模技術，測量主管道（4）、壓力容器（3）和/或蒸汽發生器（1）及主泵（2）管口方位及尺寸，並對坡口特徵進行測量；根據測量數據加工主管道（4）位於壓力容器（3）一端坡口，和/或加工主管道位於蒸汽發生器（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）、蒸汽發生器（1）及主泵（2）的組對和焊接。
2.如權利要求1所述的壓水堆核電站反應堆冷卻劑系統主管道的安裝方法，其特徵在於：步驟一與步驟二的施工順序可以互換。
3.如權利要求1所述的壓水堆核電站反應堆冷卻劑系統主管道的安裝方法，其特徵在於：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：利用雷射測量或精確測量技術和3D建模技術對主管道（4）、蒸汽發生器和主泵管口進行3D建模，確定主管道（4）位於蒸發器一側的管口尺寸，進行坡口加工；工序3：在蒸汽發生器（1）安裝就位的條件下，完成主管道熱段（42）與蒸汽發生器（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.如權利要求1所述的壓水堆核電站反應堆冷卻劑系統主管道的安裝方法，其特徵在於：所述步驟三，其具體工序也可為，工序1：完成主管道（4）與蒸汽發生器（1）和主泵（2）間的焊口（142）、（241）的組對焊接；工序2：利用雷射測量或精確測量技術和3D建模技術對主管道（4）、壓力容器（3）、管口進行建模，確定主管道（4）位於壓力容器一側的管口尺寸，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.如權利要求1所述的壓水堆核電站反應堆冷卻劑系統主管道的安裝方法，其特徵在於：所述步驟三，在壓力容器（3）和蒸汽發生器（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）與蒸汽發生器（1）間的焊口（142）、的組對焊接；工序2：利用雷射測量或精確測量技術和3D建模技術對主管道（4）、壓力容器（3）、主泵（2）焊口進行建模，主管道（4）熱段，從位於蒸汽發生器（1）一端焊口（142）向壓力容器（3）一端安裝，完成加工、組對；主管道冷段從位於壓力容器（3）一端焊口（341）向位於主泵一端安裝，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.如權利要求1所述的壓水堆核電站反應堆冷卻劑系統主管道的安裝方法，其特徵在於：所述步驟三，在壓力容器（3）和蒸汽發生器（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：利用雷射測量或精確測量技術和3D建模技術對主管道（4）、壓力容器（3）、主泵（2）焊口進行建模，主管道（4）熱段，從位於壓力容器（3）一端焊口（342）向蒸汽發生器（1）一端安裝，完成加工、組對；主管道冷段從位於主泵一端焊口（241）向位於壓力容器（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.如權利要求1所述的壓水堆核電站反應堆冷卻劑系統主管道的安裝方法，其特徵在於：所述步驟三，在壓力容器（3）和蒸汽發生器（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：利用雷射測量或精確測量技術和3D建模技術對蒸汽發生器（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：調整蒸汽發生器（1）和主管道（4）位置，使六個焊口同時或先後組對焊接，完成安裝。
8.如權利要求1或3或4或5或6或7所述的壓水堆核電站反應堆冷卻劑系統主管道的安裝方法，其特徵在於：所述主管道（4）的測量，優先採用雷射精確測量技術和3D建模技術對主管道（4）和主設備管嘴進行測量並3D建模，並根據模型計算結果加工和安裝主管道（4）。
9.如權利要求1或3或4或5或6或7所述的壓水堆核電站反應堆冷卻劑系統主管道的安裝方法，其特徵在於：所述主管道（4）的加工，優先採用現場數控加工技術。
10.如權利要求3或4或5或6或7所述的壓水堆核電站反應堆冷卻劑系統主管道的安裝方法，其特徵在於：所述主管道（4）的焊接，優先採用窄間隙自動焊接技術。
實施方式
世界首個AP1000型壓水堆於2009年1月在浙江三門正式開工建設，每個機組包含兩個環路，每個環路共有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。主管道材質為316LN超低碳不鏽鋼，其中熱段規格為直徑37.5″×壁厚3.25″，冷段規格為直徑27″×壁厚2.56″。根據其設計單位提供的三級進度計畫，蒸汽發生器與反應堆壓力容器到供貨時間較長，主設備安裝節點屬於建造工期的關鍵節點，採用的安裝工序為在蒸汽發生器到貨之前，先利用臨時支撐藉助於雷射跟蹤測量及3D建模技術、現場數控坡口加工技術，將主管道熱段和冷段與壓力容器進行組對焊接，然後在蒸汽發生器到貨之後，再同時完成主管道與蒸汽發生器、主泵的組裝焊接。
為縮短壓水堆核電站的安裝時間，根據蒸汽發生器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，向蒸汽發生器1端安裝的方法；2）從主管道4的蒸汽發生器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；
以下結合附圖對《一種核電站冷卻劑系統主管道的安裝方法》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，向蒸汽發生器1端安裝，適用於蒸汽發生器1未到貨、壓力容器3已經到貨的情況；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，如果蒸汽發生器1未到貨，暫不安裝蒸汽發生器和主泵。
3）採用雷射跟蹤測量壓力容器3，獲得管嘴數據，並依照數據進行3D建模；如果蒸汽發生器1未到貨，可直接參考供貨商提供的測量數據，或到供貨商處對蒸汽發生器1、主泵2的數據進行雷射跟蹤測量，並進行3D建模。
4）雷射跟蹤測量主管道冷、熱段，獲得數據，並依照數據進行3D建模及數據擬合。
5）採用現場數控跟蹤坡口機械加工技術，加工壓力容器3端主管道4的坡口。對坡口特徵進行雷射跟蹤測量，獲得數據。
6）安裝主管道4的臨時支撐。
7）主管道4整體吊運移入，調整位置，使得主管道4與壓力容器3的位移偏差在焊接允許範圍內。
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，先清潔並檢查坡口，使其達到焊接條件；採用點固焊或內脹支撐進行臨時固定；採用測量技術監測並調整焊接過程中的SG端主管道4端部由於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範圍內。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。當檢查或修補合格後，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標識並報告。
10） 用現場數控跟蹤坡口機械加工技術加工SG端主管道坡口。
11）當蒸汽發生器1到貨後，進行先決條件檢查，檢查合格後，將蒸汽發生器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） 清理並檢查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主管道的安裝方法》最重要的技術難點之一，解決方法是採用了雷射跟蹤測量技術、3D建模及數據擬合技術、現場數控跟蹤坡口機械加工技術來保證其準確性。焊接時，先進行SG端主管道冷段41與主泵2管嘴、熱段42與蒸汽發生器1管嘴焊口組對，然後採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。當檢查或修補合格後，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標識並報告。
13）完成核電站冷卻劑系統主管道安裝。利用雷射跟蹤測量和無損檢測技術，進行主管道安裝後的全局檢測，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的蒸汽發生器1端開始，向壓力容器3端安裝，適用於蒸汽發生器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）採用雷射跟蹤測量蒸汽發生器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據；或到供貨商處進行壓力容器3管嘴數據的雷射跟蹤測量，並依照數據進行3D建模。
4）雷射跟蹤測量主管道冷、熱段，獲得數據，並依照數據進行3D建模及數據擬合。
5）採用現場數控跟蹤坡口機械加工技術，蒸汽發生器1端主管道4的坡口。對坡口特徵進行雷射跟蹤測量，獲得數據。
6）安裝主管道4的臨時支撐。
7）主管道4整體吊運移入，調整位置，使得主管道4與蒸汽發生器1、主泵2管嘴的位移偏差在焊接允許範圍內。
8）完成SG端主管道4冷、熱段與蒸汽發生器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，先清潔並檢查坡口，使其達到焊接條件；採用點固焊或內脹支撐進行臨時固定；採用測量技術監測並調整焊接過程中的SG端主管道4端部由於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範圍內。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。當檢查或修補合格後，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標識並報告。
10） 用現場數控跟蹤坡口機械加工技術加工RV端主管道坡口。
11）當壓力容器3到貨後，進行先決條件檢查，檢查合格後，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） 清理並檢查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主管道的安裝方法》最重要的技術難點之一，解決方法是採用了雷射跟蹤測量技術、3D建模及數據擬合技術、現場數控跟蹤坡口機械加工技術來保證其準確性。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，然後進行臨時固定。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。當檢查或修補合格後，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標識並報告。
13）完成核電站冷卻劑系統主管道安裝。利用雷射跟蹤測量和無損檢測技術，進行主管道安裝後的全局檢測，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，然後組對焊接直段部分，適用於當蒸汽發生器1和壓力容器3均已到貨的情況。或在製造廠家測得安全端管口及坡口3D數據，便於節約現場工期。其安裝方法詳述如下：
1）先決條件檢查。
2）雷射跟蹤測量蒸汽發生器1、主泵2、壓力容器3管嘴獲得數據，並依照數據進行3D建模。
3）雷射跟蹤測量主管道4冷、熱段，獲得數據，並依照數據進行3D建模，並對需要加工的主管道坡口特徵進行雷射測量獲得數據確認，並進行3D建模、坡口組對擬合。。
4）用現場數控跟蹤坡口機械加工技術加工主管道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）蒸汽發生器1、主泵2、壓力容器3安裝就位，調整主管道4和蒸汽發生器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與蒸汽發生器1管嘴的安裝偏差在焊接允許範圍內。
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，先清理並檢查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；採用點固焊進行臨時固定，與此同時，監測焊接中該段主管道的另一端焊接變形情況，並及時予以調整焊接工序，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備管嘴方位，在尺寸要求允許的範圍內。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。當檢查或修補合格後，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標識並報告。
10）跟蹤測量主管道冷直段411、熱直段421數據，控制焊接變形趨勢、調整焊接順序、調整蒸汽發生器位置使得主管道冷直段411、熱直段421達到與設備的組對要求。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） 清理並檢查主管道冷直段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，然後採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。當檢查或修補合格後，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標識並報告。
12）完成壓水堆核電站冷卻劑系統主管道安裝。利用測量和無損檢測技術進行主管道安裝後全部檢測，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路或多個環路中同時進行。
實施例4
該實施例首先組對焊接主管道4的直段部分，然後組對焊接彎曲部分，適用於當蒸汽發生器1和壓力容器3均已到貨的情況。或在製造廠家測得安全端管口及坡口3D數據，便於節約現場工期。其安裝方法詳述如下：
1）先決條件檢查。
2）雷射跟蹤測量蒸汽發生器1、主泵2、壓力容器3管嘴獲得數據，並依照數據進行3D建模。
3）雷射跟蹤測量主管道4冷、熱段，獲得數據，並依照數據進行3D建模，並對需要加工的主管道坡口特徵進行雷射測量獲得數據確認，並進行3D建模、坡口組對擬合。
4）用現場數控跟蹤坡口機械加工技術加工主管道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）蒸汽發生器1、主泵2、壓力容器3安裝就位，調整主管道4和蒸汽發生器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範圍內。
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，先清理並檢查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；採用點固焊進行臨時固定，與此同時，監測焊接中該段主管道的另一端焊接變形情況，並及時予以調整焊接工序，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備管嘴方位，在尺寸要求允許的範圍內。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。當檢查或修補合格後，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標識並報告。
10）跟蹤測量主管道冷段彎曲部分412、熱段彎曲部分422數據，控制焊接變形趨勢、調整焊接順序、調整蒸汽發生器位置使得主管道冷段彎曲部分412、熱段彎曲部分422達到與設備的組對要求。將蒸汽發生器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） 清理並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與蒸汽發生器1、RV端冷段彎曲部分412與壓力容器3的焊口組對，然後採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。當檢查或修補合格後，再進行焊口表面打磨、拋光、焊口標識並報告。
12）完成壓水堆核電站冷卻劑系統主管道安裝。利用測量和無損檢測技術進行主管道安裝後全部檢測，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路或多個環路中同時進行。
實施例5
該實施例適用於當蒸汽發生器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。利用雷射測量或精確測量技術和3D建模技術對蒸汽發生器（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；調整蒸汽發生器（1）和主管道（4）位置，使六個焊口同時或先後組對焊接，完成安裝。
榮譽表彰
2020年7月14日，《一種核電站冷卻劑系統主管道的安裝方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
