浅谈“华龙一号”海外首堆PS泵房管道安装管理

浅谈“华龙一号”海外首堆 PS泵房管道安装管理

陈晶

中国中原对外工程有限公司 上海 200233

摘要：PS泵房是核电站的重要组成部分，其内部包含系统众多，管道种类多、施工方法复杂、施工难度较大，通过总结梳理其中最具代表性的WES重要厂用水管道安装管理实践，对其安装特点、安装前期准备和安装各个环节予以分析，在实际安装中容易出问题的相关方面予以阐述，以供探讨，也为后续核电站的建设积累经验。

关键词：核电厂；泵房；重要厂用水系统；管道

1、概述

“华龙一号”海外首堆巴基斯坦卡拉奇核电K2K3项目的PS泵房内管道系统主要包括了WES重要厂用水系统、WCF循环水过滤系统、WCI常规岛闭式冷却水系统、WCT循环水处理系统、WSS电站污水系统、FWD消防水分配系统、WAS公用压缩空气分配系统等，其中WES和WCF属于核安全3级，各系统管道涉及了碳钢、不锈钢、合金钢、复合树脂及衬塑衬胶管道。管道数量多、类型广、品种多，对安装施工管理有较大的挑战性。本文选取了其中最具代表性的WES系统为重点进行阐述，介绍分析管道安装施工和管理要点。

WES系统具有安全功能，是冷却水系统的一部分，用于在正常运行和事故工况下把从安全有关构筑物、系统和部件传来的热量输送到最终热阱^[1]。WES系统分为A、B两个系列，考虑设计安全冗余，两个系列相互独立、互不影响且物理隔离。WES泵（安全厂用水泵）从PS泵房WES泵坑底部吸水暗渠吸取来自WCF系统鼓形滤网过滤的海水，将海水上充，经过GA廊道至核辅助厂房+0.00m层安全厂用水过滤器过滤后，进入两台并联的WCC/WES板式热交换器，吸收来自WCC系统的热量后，经过NX核辅助厂房外WES溢流井排入GB沟，然后由GB沟汇流至KC虹吸井，最终排入大海。每个系列包含的设备主要有两台WES泵、一台安全厂用水过滤器，两台并联的WCC/WES板式热交换器。

2、安装特点解析

WES系统管道安装大体存在以下几个方面的特点：

2.1 安装标准涉及广泛

WES系统PS泵房属于BOP安装分区，采用的技术文件标准为BOP安装技术要求，部分标准参照国标及电建标，而与核辅助厂房相连部分属于核岛安装分区，采用技术标准为核岛技术标准，安装涉及标准较多。

2.2 管道规格及材质形式较多

WES系统管道既包含48寸的大口径管，也包含3/4寸的小口径管。从材质上，WES系统在不同部位采用包含碳钢、碳钢衬胶、不锈钢、树脂、碳钢浸塑及碳钢衬塑管道，不同材质采用的安装工艺及技术要点有别，如管道采用的连接方式就包含焊接、法兰连接和粘接连接，对安装技术要求较高。而由于国外环境受限，衬胶管道预制需在国内的厂家进行，这也加大了前后方技术和进度等的协调管理难度。

2.3安装环境条件复杂

WES系统安装区域尤其是PS泵房的WES泵坑，安装标高跨度大，安装期间常涉及多专业同时施工，交叉作业常见,，安装协调工作量大。

3、安装前期准备

WES系统管道安装前期主要以图纸及设计文件消化，以及预制状态、安装材料到货跟踪为主。同时，为确保现场安装进展顺利，在管道预制阶段，施工管理方需与采购部门及国内预制厂提前沟通，将预制过程产生的澄清和变更提前发至现场，确保了WES成品管道到场后，现场已实现对图纸文件的转化，并对预制过程中图纸修改进行消化，确保了现场安装顺利进行。

3.1 WES系统预制工作分界

核级碳钢、不锈钢管道，管道原材料甲供，预制工作甲方委托国内核级管道预制场进行；碳钢衬胶管道，由甲方委托衬胶厂家进行；树脂管道及附带安装管件，由安装单位负责采购。

3.2 预制工作要点

管道安装，预制先行。管道现场安装进展顺利与否，很大程度上受上游设计、场外预制影响。考虑技术及进度，合理协调场外预制级厂内安装，是一项复杂的系统工程。通过各项目安装实践总结，WES系统管道预制应考虑不同材质管道安装时的技术特点，如下几点，预制时必须注意配合安装：

1）衬胶管道预制

现场WES系统衬胶管道全部采用法兰连接，法兰间采用厚度为100m的玻璃丝材质的楔形垫片来调整现场安装误差。但考虑现场安装放线误差及安装误差累计，在累计误差达到最大时，楔形垫片无法满足调整需要，则管道法兰无法对口安装。同时，因为衬胶钢管内衬胶，无法现场切割，重新组对焊接进行调整，一旦出现楔形垫片无法调节误差情况，只能返厂重新预制，产生的路途运输及重新预制，会直接对现场造成费用及工期影响。

为避免出现如上情况，施拟采取如下措施：

a、预留部分衬胶管段暂不进行预制，作为现场调整段，将原材料钢管及法兰发送现场，现场拼装组对完成后拆下，将现场组对点焊好的原材料钢管及法兰返回国内预制厂和衬胶厂进行焊接及衬胶。

b、因衬胶管道安装的房间材料运输通道狭窄，且衬胶管道无法现场切割，经对现场图纸审查，将预制成品管段过长无法倒运的情况，提出增加法兰接头；

2）浸塑管道预制

在成品浸塑管到场开箱检查中，发现大量流挂、焊接缺陷，且带法兰弯头焊接后未进行预拼装，到场的法兰螺栓孔不对齐，无法安装。

经与厂家沟通，采取补救措施：由厂家发送原材料法兰及弯头至现场，委托现场安装单位进行预安装并将法兰与弯头点焊固定，完成预拼装后，将点焊好的弯头及法兰标号，返回厂家进行焊接及浸塑。

4、WES管道安装

WES系统安装采取前期各区同时进行施工，系统完整后，碳钢重防腐大管手工擦洗，其余材质管道单独或并联冲洗，然后整体水压试验的思路。

4.1 先决条件检查

主要包括人、机、料、法、环等五个方面是否符合施工要求。在检查WES管道阀门时，应检查主要有：保护性包装和密封满足应有的保护功能，检查涂层和防腐剂，检查内外表面有无擦伤、凹痕等，检查清洁度以及标识和标记等。

4.2 管段倒运、存放

需要注意的地方在核辅助、GA部分。此部分管道位于廊道内，安装空间狭窄，管段引入后无法掉头。故必须在管段引入前标记管道流向及管段号并预先排列，按照流向方向及安装三维图位置依次逐根引入。管道存放期间注意依照成品保护要求进行妥善保存。

4.3 管段焊接、法兰连接及树脂管道粘接

WES系统焊接主材主要包含TUE250B及不锈钢管道。焊接要求同一般管道焊接技术要求，焊接前管道组对应注意管道焊缝位置，确保纵焊缝不位于限位支架水平方向，环焊缝不得位于支架内部。

管道法兰连接包括管道和设备、管道和泵及阀门的连接、管道和限流孔板等管道附件的连接。同一般管道法兰安装，安装过程中应注意法兰同心度、平行度要求。不对法兰规定拧紧力矩，现场检查时检查垫片压缩率，垫片最大压缩率为35%。在对衬胶管道法兰连接时，应着重注意法兰组件的平行度公差，测量方法为密封垫定位后，将密封垫粘贴到法兰配合面上，然后用塞尺量密封垫与配合面之间，围绕法兰外边缘相隔90°的四点处的间隙，同时需要注意法兰组件的紧固禁止在低于0℃或高于40℃的温度下操作^[2]。

WES系统复合树脂管道采用粘接连接方式，经参考厂家工艺并经过设计确认，将原设计承插连接改为对接粘接。树脂管粘接包括管道清口、对管、树脂调配、锥面坡度连接管坡度树脂胶泥填平及增强层敷设等工序。树脂粘接需在低湿度且无尘区域进行，配置的粘接剂必须不断搅拌混合物，混合物使用寿命为2小时，一旦硬化，则无法使用，需重新配置^[3]。

4.4 阀门安装

阀门安装参照一般阀门安装要求进行。安装注意事项与一般阀门安装大体相同，主要如下：

1）背压式调节阀、节流阀在管道冲洗前不安装，管道冲洗后方可安装；

2）止回阀安装前须进行抽芯，管道冲洗试压后再进行回装；

3）隔膜阀安装时须将阀芯及隔膜取出，阀体安装完成后将阀芯和隔膜复原；

4）安装后除有特殊要求阀门，其余阀门应处于关闭状态；

5）阀门在安装及最终封闭前，应保持阀门内清洁度，抽芯或隔膜阀开口应密封，直至阀门安装。

5 总结

卡拉奇核电项目WES系统管道安装从前期技术文件准备、跟踪到货开始，直至实体安装结束，期间克服了到货滞后、到货缺陷、设计问题、土建移交滞后等多种不利条件，有利的保障了泵房进水及送冷风节点顺利实现，也为后续机组建设积累了重要的施工经验。

参考文献：

[1]杨裕芳.探析核岛重要厂用水系统管道安装问题[J].科技与创新，2015（014）：110

[2]冯新才.CPR1000核电厂重要厂用水系统管道的安装[J].科技创新与应用，2015（030）：136

[3]唐忠新.核岛重要厂用水系统管道安装问题探讨[J].科技信息，2011（1）：460,476