AP1000机械模块风管保温和管道保温问题

摘 要：机械模块是AP1000机组核电站系统功能段重要的承载体，其结构复杂，包含物项众多，集成化程度较高。本文介绍了机械模块在现场施工过程中遇到的关于风管和管道保温的问题，为后续核电堆型的模块化设计、制造提供经验。

关键词：机械模块；风管；管道；保温；保冷

中图分类号：TU834 文献标识码：A

1 概述

AP1000是美国西屋公司推出的第三代先进压水堆（Advanced Passive Light Water Reactor）核电站；其采用了模块化的设计与建造技术，模块化施工是将“先土建、后安装”的串联式传统施工方法，改变为“工厂化预制和现场组装”的并联式施工。AP1000模块化的设计、制造是第一次在中国实施，需要在生产、制造中不断总结经验，才能改进、提高我们的制造水平，减少后续项目中的错误，提高经济效益。

本文就AP1000机械模块现场施工中遇到的关于风管和管道保温的问题进行了叙述，以期能够引起相关人员的注意，在后续项目的设计、制造中得以改进。

2 机械模块风管保温现场施工遇到的问题

2.1工厂内制作的风管保温层损坏。按照AP1000的设计原则，机械模块是在工厂内制造的，然后将完成的模块再运到现场进行安装就位。作为机械模块部分工作的风管保温，在工厂制造阶段已经完成，但是模块运抵现场安装就位后，模块所在的房间不会立即封顶，模块还会在长时间内会受到雨水的影响，再加上现场保护不利，以及交叉施工等人为破坏，风管保温存在大量的失效或者损坏。保温层需要在现场进行修补或重新制作。如此，在工厂内制作保温层这一安排就失去了AP1000机械模块原有设计意义。

根据现场的实际情况，工厂内制作好的风管保温在现场不可避免的会遇到雨水天气、人为破坏等因素的影响，如将风管保温的工作从工厂内制作改为现场施工，并在周围环境满足施工要求后再开始风管保温，可以避免保温层被破坏，减少大量的重复性工作。

2.2 现场制作风管保温层时空间狭小。由于各种原因，AP1000机械模块的制作不能很好的按照“工厂化预制”这一原则完成，部分工作会遗留在现场安装就位后实施。机械模块的风管保温工作也是如此。在现场完成风管保温工作时，发现存在人员施工空间不足的问题。以机械模块R151风管保温为例。

如图1所示，机械模块R151需保温风管截面尺寸为305mm×203mm，长22m，保温厚度50mm。风管顶部与其上方障碍物的距离约203mm，其靠近斜撑梁的一面距工字钢梁最东面约116mm，风管底面距工字钢梁顶面距离约45mm，风管侧面与斜撑梁之间的间隙约46mm。工字钢梁最东面是钢板墙壁，距离大约20mm。保温材料要求使用玻璃棉板，现场施工。

由以上条件可知，风管靠近斜撑梁一边是人手不可到达区域，在此区域是无法用玻璃棉板完成作业的。在现场施工时，使用玻璃棉毡来部分替代玻璃面板，部分地方的保温层会受到压缩。保温层固定时也存在一定的困难。

个人认为造成风管保温施工空间狭小的原因是，在模块设计时钢结构、管道安排的太密，没有考虑风管保温层的后续维修工作。

3 机械模块管道保温问题

3.1管道保热。机械模块的管道保温工作需要在管道压力试验完成并检查合格之后进行。由于工厂预制的不完全和机械模块出厂后大量的变更，机械模块存在大量的现场安装管道。机械模块的管道保温工作也只能放在现场实施。

保热管道内的介质温度比环境温度高，凝结水不会出现在管道的外壁，管道锈蚀的几率会大大降低。管道热保温保证保温棉完全覆盖管道，防止热量的流失。

现场施工时，需要保温的管道与其他管道、结构的距离比较近，部分地方出现“人上不去，手够不着”的情况，这些地方的保温作业难度较大。个人认为，造成管道保温施工空间不够，存在“人上不去，手够不着”的主要原因是，管道安排的太密集，在模块设计时没有给现场维修、更换保温材料留下足够的人员操作空间。

3.2管道保冷。机械模块中保冷管道内流通的介质，其温度低于环境的漏点。在没有保温层的情况下，空气中的水气会凝结在管道外壁，长时间的情况下会导致管道锈蚀，使管道的使用寿命缩短。需保冷管道中介质冷量的流失，会影响整个系统的工艺性能，所以对于管道保冷需要特别注意。

保冷管道在制作保温层时要尽可能的将管道与外界空气隔离开，尽可能避免水气与保冷管道接触，形成凝结水。

按AP1000技术说明书要求，保冷管道支架处的保温范围是管道边界的300mm内均需做好保温工作。部分保冷管道在“人上不去，手够不着”的区域，这部分管道支架的保温工作是一大挑战。部分机械模块的管道支架由型钢焊接而成的，这种地方的保温作业需要将支架整体包覆。

结语

AP1000机械模块风管保温工作中的主要问题是风管保温的施工空间不足，设计风管位置时没有为保温层的现场维修更换留下足够的空间。管道保温的问题是管道设计的太密集，未考虑现场管道保温时人员施工空间问题；管道支架的设计也未考虑保温工作是否方便易行。

参考文献

[1]孙汉虹，等.第三代核电技术AP1000[M].北京：中国电力出版社，2010.