浅谈模块化施工中管道支吊架的安装

摘 要：介绍了模块化施工过程中管道支吊架的安装原则。详细描述了AP1000核电项目中箱型支吊架、弹簧支吊架及阻尼器的安装要求。提出模块化施工对管道支吊架安装的不同要求。

关键词：AP1000；模块化施工；管道支吊架；安装

中图分类号：TL46 文献标识码：A

在通常的核电项目中，对于公称直径大于2英寸的管道采取管道预制厂预制——单个管段运到施工现场——现场安装焊接的施工顺序。AP1000核电技术大量采用了模块化的施工方式，即在模块制造厂将部分管道、设备、钢结构等制造安装成一个模块，再将模块整体运到核电现场进行安装。管道系统的模块化施工使部分管道支吊架从现场安装转变为在模块制造厂安装。

1 管道支吊架的分类

管道支吊架一般由管部、连接件、根部三部分组成。其中连接件又分为弹性连接件和刚性连接件。管道支吊架按其用途可分为承重管道支吊架、限制性管道支吊架和减振管道支吊架三大类。其中承重管道支吊架用来承受管道的重力及其它垂直向下的载，限制性管道支吊架用来限制管道的位移，减振管道支吊架用来控制或减小除重力和热膨胀作用以外的其它载荷的作用所产生的管道振动。

2 管道支吊架的安装原则

管道支吊架安装时要严格按照设计图纸和相关技术规格书施工。管道支吊架的安装应该与管道的安装配合进行。在管道安装位置最终确定之后再进行管道支吊架与钢结构之间的最终焊接和安装。核电现场专业复杂、空间受限的施工环境将给管道支吊架的安装和就位带来很多困难，因此在模块化施工过程中，对于体积、重量较大的管道支吊架在能满足设计要求的前提下应尽量在模块制造厂进行焊接和安装。

3 箱型支吊架的安装

3.1 组装顺序

在管道支吊架的安装过程中首先要做好不锈钢管道的防污染措施，直接接触奥氏体不锈钢管道且工作温度高于650？埘的碳钢托架应使用不锈钢垫片将其与管道隔离。为了避免碳钢管道支吊架焊接时对奥氏体不锈钢管道造成污染，施工过程中可以采取如下步骤：第一步，先对管道和支吊架进行预拼装，确定支吊架中各部件的相对位置。第二步，根据预拼装确定的相对位置对管道支吊架各部件实施焊接、组装，形成管道支吊架构件。第三步，将管道穿过组装好的管道支，完成管道和支吊架的组装。第四步，实施管道支吊架在钢结构上的定位焊接。如图1所示。

3.2 间隙要求

管道支吊架安装的过程中应确保为管道焊缝及支吊架自身的检查提供空间。一般情况下，无论是承插焊缝还是对接焊缝，管支架的任何部分不应在距离管道焊缝51mm的范围之内。对于需要做体积检测或超声波检测等的管道焊缝，管道支吊架的安装过程应严格按照设计规定的径向间隙和轴向间隙的要求进行。

箱型支吊架与管道之间的间隙是指管道与箱型支吊架结构钢之间在两个相反方向上的累积间隙。在箱型支吊架的安装过程中如果与管道之间的实际间隙超过图纸上规定的间隙值，则可以通过使用附加垫片的方法来调整达到间隙要求。当支吊架的材质为不锈钢时必须使用不锈钢薄垫片进行调整。不锈钢结构薄垫片一般采用A240 TYPE 304L。薄垫片的最大厚度为1英寸，使用时在保证技术规格书中要求的3mm和1.6mm的最小厚度的前提下可以通过机加工的方法达到所需要的薄垫片厚度。

4 弹簧支吊架的安装

4.1 临时支吊架的设置

在通常的核电项目中，弹簧支吊架都在核电现场进行安装，弹簧支吊架安装上之后弹簧基本上一直处于竖直方向。在模块化施工过程中，部分弹簧支吊架需要在模块制造厂进行安装。对于有的模块，组装好之后可能需要进行翻转或放倒运输。在这种情况下，则需要考虑在安装弹簧支吊架的位置先设置临时支吊架对管道进行支撑。如果条件允许最好将临时支吊架的安装位置尽可能的靠近弹簧支吊架的位置并预留弹簧支吊架的安装空间。

4.2 弹簧支吊架的调整

一般情况下弹簧支吊架出厂时都已经被锁定在安装位置，在模块制造厂进行弹簧支吊架的安装过程中应保持弹簧支吊架处于锁定状态。当模块运到核电现场，在完成管道系统的全部安装和所有支吊架的安装之后才能拆除弹簧支吊架上的锁定装置。

如果达到设计的平衡状态，弹簧支吊架的锁定装置可以轻松的被取下。但通常情况下管道的实际工作荷重与设计时设定的理论值会有出入，导致弹簧支吊架的锁定销被卡住，不能轻松的取下。当锁定销被卡住时绝对不允许将锁定装置强行拆除，而是需要进行冷态调整。通常通过调整弹簧支架的支撑管和弹簧吊架的连接杆来提供适当的位移，便可以将锁定装置轻松取下。一个弹簧支吊架的调整可能会导致另一处的应力增加，所以这种调整可能需要重复进行。为了能确认平衡，当确定所有的锁定销都不受力时，才能从管路的一端到另一端依次拆除弹簧支吊架的锁定装置。

若管道的实际工作荷重比设计值出现较大变化，则需要申请对弹簧支吊架进行负载调整。

5 阻尼器的安装

在管道系统中，阻尼器通常情况下用于支撑运行时会变热的设备。阻尼器能够吸收并传递突发力引起的位移能量，对系统的安全运行至关重要。阻尼器制作精确，因此在运输、存放和安装过程中应做好防尘和防损保护。

阻尼器应该在其附近实施的所有焊接作业完成之后安装。在模块化施工过程中虽然有的阻尼器被划分到模块内部，但考虑到模块运输以及现场复杂施工环境可能对已经安装好的阻尼器造成损坏。笔者认为阻尼器尤其是体积和重量不是很大的阻尼器应尽量不在模块预制厂最终安装，而是运到施工现场尽可能晚的安装阻尼器。施工过程中可以考虑使用阻尼器主体“模型”，来保证阻尼器的空间不会被安装的其他物项侵占。

结语

管道支吊架的安装是压力管道安装的一个重要组成部分。在核电项目的施工过程中，保证管道支吊架的安装质量可以避免因安装问题可能引发的压力管道安全事故，从而保证核电站的安全运行，延长核电机组的使用寿命。

参考文献

[1]殷庆祥.浅谈核电站管道支吊架的优化设计和施工工序的改进方法[J].科技与企业，2012.

[2]易楠，程浩.支吊架在压力管道安装、检验中的要点[J].轻工科技，2012.