1 功能分类
“华龙一号” 核电机组水池覆面是金属内衬结构，为覆盖在水池内表面，防止水池泄漏的不锈钢板及其连接结构，包括金属覆面板、锚固于一次混凝土上的支承钢结构以及设备预埋板、焊缝检漏设施。
水池覆面可分为三种，第一种为长期贮存水用不锈钢覆面，如乏燃料水池、内置换料水箱、堆腔注水箱、辅助给水箱、非能动热量导出水池。第二种为非长期贮存水用不锈钢覆面，如反应堆堆腔换料水池、燃料转运舱、容器装载井、以及在相关厂房的地面疏水坑。第三种为不用于贮存水、只接触水的不锈钢覆面，如燃料厂房的容器准备井。
2 设计原则
根据ETC-C 2012的要求，水池覆面需具有以下功能：
(1) 在水池寿期内，各种设计工况下，水池覆面不得发生泄漏，避免放射性物质释放到环境，保证燃料的操作与贮存顺利进行；同时保证各水池的水随时可用。
(2) 覆面板易去污、耐腐蚀，不起结构强度作用，可将静水压力，设备反力传递给混凝土。
(3) 覆面板的锚固系统一方面焊接钢覆面，一方面可调整土建误差，同时预埋板可用于水池内设备生根，将载荷传递到混凝土。
(4)水池覆面焊缝应有检漏设施，以检查覆面板焊缝的密封性。
水池覆面的设计原则需保证以上安全和功能要求。
3 设计要求
3.1 结构要求
(1) 保证水池覆面板及其焊缝的密封性，确保水池不泄漏，允许覆面板和二次抹灰混凝土间有一定空鼓间隙，间隙值在覆面板材料弹性变形范围内，还需在焊缝残余应力允许的公差内，可参考ETC-C 2012的相关要求。同时覆面板的板幅宽度尽量大，减少水池中焊缝数量。
(2) 设置锚固支撑钢结构，用以焊接固定水池覆面板和调整土建误差。锚固件间距需考虑混凝土的开裂情况，避免形成群锚效应，造成锚固件的失效。
(3) 应设置覆面焊缝检漏设施，以检查覆面板的焊缝质量和完整性。埋在混凝土内的检漏设施至少有1%的坡度，以便收集漏液。
(4) 水池内设置水闸门时，水闸门门框的设计应保证门框与水闸门覆面板之间的密封性。
3.2 材料要求
遵照核安全导则的要求：“必须考虑所有运行工况和设计基准事故工况下去污材料和运行环境的相容性”。因此，所有浸入含硼水中的设备部件及有可能与硼水接触的部件,均应采用奥氏体不锈钢。
水池覆面选用RCC-M中规定的2级钢板，钢板牌号为022Cr19Ni10，并满足以下补充要求：
(1) 钢板中硼的成品分析应≤0.0018%；
(2) 钢板中钴的熔炼分析应≤0.20% (力争≤0.10%)；
(3) 制造不锈钢覆面的冷轧不锈钢钢板，钢板的表面加工等级应满足GB/T 3280中2B的表面要求，其他不锈钢钢板应以固溶热处理状态交货；
(4) 钢板不进行高温拉伸试验；
(5) 钢板不存在层状撕裂危险。
3.3 焊接要求
水池覆面的焊接采用TIG焊（覆面板的焊接）和SMAW焊（锚固支撑结构的焊接）。
焊接前需要对焊接区域进行检查，保证焊接区域的清洁、干燥，防止各类污染物杂质侵入。同时，对焊接接头的坡口及附近区域进行外观检查。
覆面板之间采用间隙2mm的对接焊，至少2遍焊道。
为了保证水池不锈钢覆面的焊接质量，所有焊缝都有无损检测要求，要进行外观检查、真空盒检验和液体渗透检查。对于长期充水的水池覆面，水下焊缝原则上都要进行100%射线检验（不能放置胶片的特殊结构除外）。
4 设计内容
根据以上原则和要求，以土建模板图为基础，水池覆面设计的主要内容包括：
1）确定水池内设备预埋板的结构型式；
2）确定水池中工艺接管的型式；
3）确定覆面板的材料、规格尺寸和固定方式；
4）确定水闸门门框、进出水池内的爬梯、人孔等其它设计。
4.1 预埋板
为便于水池内设备和管道的安装，设置了预埋钢板。根据所传递载荷的大小确定预埋板的规格尺寸和结构型式。水池覆面中所用预埋板的材料为与覆面材料相同，预埋板的厚度一般不小于10mm。预埋板用膨胀螺栓固定在一次浇灌混凝土上。对于承受载荷较大的预埋板，建议使用结构专业一次预埋的形式，如用于生根堆内构件存放架的预埋板；用于生根内置换料水箱过滤器的预埋板等。
4.2覆面板
1）长期贮存水的水池
池底覆面板厚度为6mm，侧壁覆面板厚度为4mm。
以乏燃料贮存水池为例，乏燃料水池覆面板由四个侧面和一个底面组成，各面由不同尺寸的竖板和弯板组成。覆面板对接焊在特殊钢结构上，特殊钢结构为专用型钢，用膨胀螺栓将其固定在一次混凝土上并找平，以保证覆面板的平整。池底覆面板和侧壁覆面板通过弯板连为一体。
内置换料水箱、堆腔注水箱、辅助给水箱、非能动热量导出水池不锈钢覆面的池底、池壁覆面板的连接形式与乏燃料贮存水池一致。
2）非长期贮存水的水池及厂房集水坑
非长期贮存水的水池覆面板厚度为3mm。覆面板对接焊在支撑角钢上，在池底拐角处，用150×150×4的型钢将池壁与底面联为一体，在池壁的上边缘处，覆面板焊在75×75×4的型钢上。
3）不用于贮存水、只接触水的不锈钢覆面板采用互相搭接焊，焊后用螺栓固定在混凝土上。
4.3覆面板的支撑结构
1）用于长期贮存水的不锈钢覆面，覆面板支撑结构是由专用弯板焊接而成的特殊型钢结构，沿覆面板的焊缝连接处布置，并用膨胀螺栓固定在一次混凝土上。特殊型钢结构的作用：
作为覆面板对接焊的衬垫板；
作为覆面焊缝射线检验的胶片腔；
提供覆面检漏的通道；
保证覆面的安装精度。
2）用于非长期贮存水的水池覆面，覆面板支撑结构是由长度为5~6米的角钢制成，用膨胀螺栓将支撑结构固定在一次混凝土上，。支撑角钢的作用：
作为覆面板对接焊的衬垫板；
保证覆面的安装精度。
4. 4覆面板锚固支撑的节点结构
对于长期贮存水的不锈钢覆面，覆面板固定在专用型钢上，专用型钢在水池中交叉分布，根据射线检查的需要在交叉点处形成通路节点。在专用型钢的交叉处，将专用型钢焊在300x300x6的底板上，在各段专用型钢的边缘处，用长度为23mm的30x30x3的角钢连接。对于不放射线检查胶片的节点，将200x200x6的板焊在底板上，以方便检查小车通过。
若节点处放胶片，则将一块210x210x6的盖板放在节点上，与专用型钢对接焊，在放置射线检查胶片盖板上开120x120的孔，待射线检查完成后，贴上一块158x158x6mm的板与覆面板对接焊。焊缝进行渗透和真空盒检查。
4. 5贯穿件
水池内到水池外为保证管道的贯通，需设置贯穿件。贯穿件用不锈钢制造。作为电缆、进水及排水通道的管道贯穿件为无缝钢管，钢管的一端焊接在预埋管板上。用于排水和进水的钢管要有富余长度，用来进行水压试验。
4. 6设置水池检漏通道
为检查水池覆面的密封性，需设置水池覆面焊缝检漏设施。
用于长期贮存水的水池，其不锈钢覆面板的支撑钢结构形成空腔，池底和池壁的支撑钢结构互相连通，汇总到池底支撑钢结构的孔道，形成检漏通道，再由专用管道连接到监测点。
用于非长期贮存水的水池，在支撑角钢两侧和预埋板周围约15mm处的抹灰层上开宽20mm，深10mm的沟槽，并连通成网，汇总到底部的排水槽内作为检漏通道，由专用管道引出连接到监测点。
4. 7.锚固膨胀螺栓
水池覆面板的支撑钢结构和预埋板用膨胀螺栓固定在一次混凝土中，膨胀螺栓的规格要根据各个水池所受的载荷来选取。水池覆面所用的膨胀螺栓主要有M10和M12两种规格，材料均为不锈钢。
5 试验指标要求
不锈钢覆面安装好后，所有对接焊缝均需进行外观检查、真空盒检查和液体渗透检查， 用于长期贮存水的不锈钢覆面水池，覆面板安装好后，其对接焊缝还需进行射线检查。以保证焊缝的密封性。
除核岛相关厂房地面疏水坑和容器准备井外，其他所有装有不锈钢覆面的水池，均需进行水密封试验，以检查覆面焊缝、燃料厂房水闸门和反应堆厂房水闸门的密封性能。
将安装有覆面板的水池充满除盐水，至少保持15天。
对于覆面焊缝，不允许出现任何泄漏，可以通过观察检漏槽排水管来检测。
燃料厂房水闸门：泄漏量不超过2L/h。
反应堆厂房水闸门：两个方向的泄漏量均不超过3L/h。
堆腔测量小室：不允许出现任何泄漏。
6 结束语
本文分析研究了“华龙一号”核电机组水池覆面的设计准则、要求、结构形式以及试验验证项目等内容。国内外“华龙一号”机组已相继投入运行，采用上述设计结构形式的水池覆面得到了验证，满足设计功能要求，为后续同类机组水池覆面的设计提供了参考。随着国内外材料、焊接技术和先进施工技术的发展，覆面的设计也在逐步改进，后续华龙批量化建设中出现了覆面先贴法施工，有效缩短了施工工期，但其设计准则和设计要求与本文论述是一致的。