AP1000堆型预埋管道安装技术分析

摘要：AP1000是美国西屋公司设计开发的双环路1000MW级压水堆。AP1000在传统压水堆核电技术的基础上，采用“非能动”的安全系统 ，使其安全性、经济性有了显著提高。在目前在建项目前期安装施工尤其是预埋管道，由于边设计边施工会遇到各种问题，现针对预埋管道安装的具体情况，做出技术分析。

关键词：预埋，管道，安装

1 前言

1.1 工程概况

AP1000是一种先进的“非能动型压水堆核电技术”，是最先进的第三代核电站，是我国未来核电项目的主力堆型，而管道安装是核电建设的脉络，至目前为止现场预埋管道安装成为FCD前安装工作重中之重。

2预埋管道安装

2.1 CA20及12厂房其他区域预埋管道

CA20模块具备乏燃料的贮存、传输、热交换及废物收集等功能，其安装位于12厂房5&6区。预埋管道以防漏槽管道为主，并且CA20模块内的防漏槽管道属于WRS系统，主要材质为不锈钢管道，管道口径多为小口径管道（管道不大于2"）。

12厂房其他区域的预埋管道，包含PCS、WWS、CAS、PWS、SFS、SDS、VAS、WRS、WSS等多个系统。主要以WWS、SFS系统为主，包含不锈钢、碳钢和合金钢等多种材质的管道以及各种管件。

2.2 预埋管道施工流程

（1）管道下料

下料前，对管材的污染、氧化程度、变形、划伤等缺陷进行检查，保证所用的材料必须是合格的，下料时应合理规划，按图下料，减少不必要的焊口，管子切口表面应平整、无裂纹、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化物、铁屑等。设计文件如无要求，切口端面倾斜偏差不应大于管子外径的1%且不得超过3mm下料完成后，管端必须仔细检查，保证切口垂直且无波浪型。

（2）管道标识

管子下料切割时，应按要求做好管段的临时标记和剩余材料标识的移植，对于预制完工的管段、部件/组件，必须按要求做好标识，并填写管道标识记录，管道标识记录随工件移交下道工序，确保材料的可追溯性。

（3）坡口加工

坡口加工时应严格按照焊接工艺评定的要求进行加工，坡口表面必须光滑无氧化层，坡口不得有裂纹、夹层等缺陷。按标记加工坡口后，对管道最终长度进行检查。必须保证坡口夹角度数和钝边厚度满足工艺规程要求，坡口尺寸必须满足规范的规定和典型的焊接坡口图、焊接工艺规程的要求。

（4）组对焊接及焊口检查

管道组对前应仔细核对管子型号、规格、材质、级别，检查管子的外表有无凹坑、毛刺、裂纹等缺陷，并清除离坡口12～20mm范围内的污物、油污、水和铁锈等。被接管道部件的内径应尽可能精确对中，焊接过程中应保证对中，焊接端部内部中心最大偏差不超过2mm。管子对口时应在距接口中心200mm处测量平直度，管道连接时不得用强力对口、加偏垫或加多层垫等方法来消除接口端面的间隙、偏斜、错口或不同心等缺陷。管道在焊接完成后，质检人员对焊缝焊接质量按规范、程序要求进行检验。

（5）放线定位

所有管道应按照系统等轴图和相关详图敷设和支撑，按管道工艺流程图和管道安装图上的要求进行定位和支撑，特别是基准点的核实。在线部件应按等轴图纸要求进行安装，在图纸无具体规定要求时，应有足够的操作和维修空间。

（6）临时支撑安装

为了防止预埋管道在安装过程中产生变形及混凝土浇注时产生位移，预埋管道安装需要做临时支撑。

（7）管道安装

对系统主要部分应该尽最大可能满足1 " （25.4 mm） 的公差。对于与固定管嘴（例如设备上的接管）的连接，应尽各种努力满足1 "公差，如不能满足，则可以通过调整与其相连的管道安装公差使之适合与固定管嘴的连接，此时的公差放宽至3 "，但应尽量减少需要调整的管段数。与固定管嘴相连的管道最多2段允许安装公差为3 "。

（8）管段安装

管道连接包括管道焊接连接、法兰连接、螺纹连接。

（9）地漏及清扫口的安装

地漏、清扫口与管道连接前，其顶标高调整至最大调节量与最小调节量中间位置，便于安装后调整。地漏、清扫口的安装位置误差应在25mm之内，标高误差在0～-6mm之间。

（10）管道试压

管道试压包括系统试压，灌水试压和免除压力。

（11）管道冲洗吹扫

管道冲洗、吹扫合格后进行混凝土浇注，浇注混凝土前，地漏、清扫口应用钢板或特殊装置进行保护，防止混凝土和杂物堵塞地漏或管道。

（12）成品保护

管子安装后要避免遭受冲撞破坏或承受附加外力。所有敞口的管端，应用管帽进行封堵。

（13）管道包裹

关于预埋管的包裹，要嵌入混凝土中的不锈钢、碳钢和低合金钢管管道且设计温度超过150°F（65.5°C）（或者直埋管的设计温度不超过200°F（93.3°C），例如墙体/楼板贯穿件）或者设计压力超过200 psig（14kg/cm2）应该包裹。

2.3 典型施工问题

以CA20大型模块为例，模块内的预埋管道安装，结构模块内施工空间狭小，施工环境复杂，各专业交叉作业较多，因此在施工过程中技术问题频繁出现，造成施工进度缓慢。其中作为最早安装也是最重要的CA20模块内的防漏槽管道基本是在结构模块就位后才开始安装施工，在施工中出现的一些问题比较典型。

（1） 由图纸及设计文件带来的问题

由于图纸的不能及时到达及图纸升版和设计变更的频繁，此外，在已接收的图纸和相关设计文件存在“CFC”状态的信息，使现场施工展开工作困难。因此要求设计方提高设计质量的同时，现场也应加大图纸审核的力度，做到早发现解决，将其对现场的影响降到最低。

（2） 模块管道定位放线相关问题

模块内的预埋管道穿墙及楼板所需的预留孔在子模块到达现场时已按模块的DP点完成预制，而管道安装工作在核岛坐标系进行。这两种坐标系虽然在理论上是一致的，但是模块安装组装过程中因各种因素存在不可避免的误差。为避免此类问题，应优化施工方案，加强对人员的培训。

（3） 模块内管道施工逻辑顺序的问题

模块内的施工基本覆盖了土建及安装的所有方面，而且土建施工及安装施工基本处于平行施工状态，存在大范围的交叉施工，模块内的预埋管道安装工作受土建及其他相关施工之间影响互相影响，彼此制约。因此，在模块内的管道安装施工前，应积极组织图纸会审，加强与其他各专业的共同协调，做到提前发现问题，确保相关施工工作顺利开展。

（4） 模块内部环境复杂影响施工问题

由于模块内预埋管道位于墙体和楼板内，施工空间较为狭小，墙体钢板内侧布满剪力钉、支撑型钢等，施工环境较为复杂。

（5） 模块内管道安装误差叠加的问题

在模块内开展管道安装施工时，管道安装偏差不仅受在预制及安装所造成的误差之外，还要受到模块预制、组装、吊装等施工过程中形成误差的影响，多种误差相叠加，就可能超过管道允许偏差的要求，对现场工作造成影响。

（6） 模块内管道安装的安全问题

CA20模块内包含18个房间，这些房间大部分空间狭小并处于相对隔离状态，进出口不利于通行，自然通风不良。所以，在保证模块内安全设施齐全的前提下，对在模块内工作的人尤其是要担当监护人的施工人员应加大培训力度，在入场时经培训外，还应进行定期的培训考核以确保及强化施工人员的安全意识。此外，相关管理人员尤其是安全管理人员应对模块内的施工进行重点的监护和巡查。

参考文献

[1] AP1000电站系统管道清单

[2] 管道等级表和标准明细

[3]AP1000现场预制管道安装规格书

[4] 设备与地面输水地漏设计技术要求

[5] 管道工作程序