关于核岛反应堆厂房支吊架施工技术总结

关于核岛反应堆厂房支吊架施工技术总结

许敏

许敏

中国核工业第五建设有限公司上海市201512

摘要：通过对支吊架的作用、类型、构成进行描述，结合三门核电1#核岛反应堆厂房管道支吊架的设计特点和施工特点，重点阐述了AP1000首堆建造中对管道支吊架施工技术的优化建议。

关键字：管道支吊架；特点；施工技术；优化建议

1支吊架的特点

1.1支吊架施工特点

1#核岛反应堆厂房明装管道支吊架安装涉及16个系统，共计约3663个，总工程量约135吨。

1.1.1交叉性

AP1000交叉施工的特点不仅体现在土建和安装的交叉上，三门现场管道支吊架安装同电仪，通风等专业施工均存在交叉作业。不同专业集聚在同一工作面，作业空间有限，对安装的要求更为严格，安装质量必须保证，因待各专业物项均安装就位后，已无任何空间进行二次加工或返工。另还需特别注意对已安装完成的支吊架成品保护工作，防止交叉作业中人员踩踏或承受其他额外承重等。

1.1.2阶段性

由于设计及供货原因，支架未到货和埋板设计缺陷成为制约管道安装的最主要因素。为保证管道安装进度，采用临时支架代替正式支架，待支架到货后再行替换。

现场支架施工呈现阶段性的特点。

第一阶段：核实埋板和支架的位置是否偏差

第二阶段：安装临时支架配合管道安装进度。

第三阶段：正式支架到货后，正式支架替换临时支架。

第四阶段：正式支架配合管道正常安装。

2支吊架施工技术优化建议

2.1规范支吊架施工的全过程

从先决条件检查开始，在施工过程中的每一个步骤，支吊架形式、规格、下料、定位、安装和调整都应严格遵照图纸及技术规范。非经设计人员认可，不得擅自变更设计。

2.1.1支吊架施工工艺流程

管线放线定位→埋板和支吊架根部安装→连接件安装→管部安装→检查并补漆→支吊架标识→支吊架间隙调整

2.1.2规范支吊架施工的各个阶段

1）支吊架划线定位

测量人员对厂房基准轴线加以维护，保证轴线清晰、完整，作为安装定位的参考。支架图纸中以其根部构件中心线与基准轴线的相对距离作为定位标准。依据施工图纸测量出现场支吊架的安装位置尺寸并进行标记。一般来说，级别高的、结构复杂的或多根管道共用的支架优先，高处的先于低处的，有预埋板的先于用膨胀螺栓固定的。

划线过程中对预埋件（预埋板、钢梁等）的就位及完好性加以确认。

2）支吊架安装

安装前应对每一空间所安装的管道和设备的总体情况加以了解，制定合理的安装顺序，给予最靠近承载构件的主要支吊架部件与管道层以优先安装权。还应检查现场安装管道的路线，给较迟安装的部件留出空间，以求最少的返工工作量。协调所有管道同其他专业的安装，以保证支吊架安装空间和生根用的建筑结构的可用性。同时不影响其他管道、风管、桥架、仪表管和设备的安装。

根部先于管道安装，管部及连接件与管道同时安装。支架上的栓接管夹在管道就位后安装。阻尼器及其连接件安装必须在管道安装之后进行。

a)支吊架根部安装

根部应牢固地焊接在墙、柱及其它构筑物的预埋件上，横梁长度方向用水平仪找平，顶面与管道中心线平行。

根部焊接应严格依据支吊架图纸要求的焊接型式执行。

当预埋板位置信息没有标注在支吊架图纸上时，支吊架与之焊接时确保焊接件的中心线与预埋板的中心线对中，偏差控制在+/-1″，预埋板支架焊接，要求焊缝距4个边缘距离不得小于1-1/2″。

当预埋板位置信息已经标注在支架图纸上时，位置允许偏差为+/-1/4″。

c)管道安装

按照等轴图要求进行安装，偏差应保证在1″之内。

d)支吊架管部安装

固定支架必须严格按设计要求位置安装，并应使管道牢固地固定在支架上。

活动支架不应妨碍管道自由膨胀，安装时应保证设计或规范要求的间隙，并通过检验合格。

管卡焊接时，对管道覆盖防火毯或采用表面淋水的方式防止火花飞溅带来的危害。

管道支吊架设计位置在其对应的管道等轴图中给出。支吊架位置应该按各支吊架承重构件的中心计算，支架定位在管道轴向上的偏差按要求进行严格限制。

3）支吊架间隙调整

调整支吊架与管道之间的间隙，满足图纸和规范的要求。对AP1000堆型，刚性支架LISEGA管卡与管道之间的间隙要保证3个边与管道的间隙为0～1/16″（0～1.6mm），如果间隙大于1/16″，则需要增加垫板以保证间隙要求。

对于框型支架（如图1），支吊架与管道之间的间隙Gap1=A+B,Gap2=C+D应满足1/32″≤Gap1,Gap2≤1/8″。

图1框型支架示意图

4）支吊架防腐

支吊架安装完成后，检查安装过程中油漆损坏情况并及时补漆。

2.2支吊架施工过程中的设计完善

三门AP1000核电作为全球首堆，其建造过程是AP1000设计从理论到现实的过渡，边设计边施工的模式，在施工中验证并完善设计，最终形成安全可靠的三门AP1000电站，同时形成成熟完善的设计，为我国后续AP1000堆型建造提供保障。

以下是三门核电1#核岛反应堆厂房支吊架施工中遇到的最多的情况。

案例1、焊接支架设计离墙太近,无焊接空间,无法按设计要求焊接

反应堆厂房各房间管线均沿墙体或钢梁布置，出现部分管道距离墙体较近的情况，管道等轴图号：APP-VWS-PLW-05Q，支架图号：APP-VWS-PH-1R05421，按照管道设计位置，方钢焊接时边缘距离钢梁只有20mm，以致焊工无法目测到焊缝接头，且焊条难以接触部分待焊区域。

针对此类问题，管道和支架均无法改变原设计定位，现场建议取消其中的方钢，用钢板代替，再焊接管卡从而起到固定的作用。

建议后续设计可考虑采用可拆卸支架或改变支架的形式。如在中国其他的核电堆型，对于上述的管卡可用U型螺栓、扁钢管卡替代，U型螺栓和扁钢管卡等均使用螺栓、螺母连接，对现场的可调节性和空间要求更具优势。

3总结

三门AP1000核电工程一期，作为世界首台AP1000型核电站试验地，施工图设计与施工并行，大量的设计问题在所难免，但是施工时严格遵守相关规范程序，使用合理施工工艺，遇到问题分析其原因并找出最佳的解决方案并制定相关方案预防同类问题产生，从而圆满的完成AP1000的建设。

参考文献：

[1]技术文件和图纸西屋公司

[2]动力管道——ASMEB31.1-1989及补遗

[3]非核级管道支架预制和安装技术规格书——APP-PH03-Z0-002

[4]核级管道支架预制和安装技术规格书——APP-PH02-Z0-002

[5]AP1000管道安装技术规格书——APP-GW-P0-008