摘要：本文主要讲述了核电项目衬胶管道安装的概况，结合安装实例重点对管理思路进行论述，分析了EPR项目与CPR项目在衬胶管道施工方面的差异性与可借鉴性，并对后续项目管道施工提出建议。
关键词：衬胶管道施工；施工经验反馈；差异性分析；闭合段施工
1 前言
三代核电EPR技术与二代加CPR1000技术中均存在衬胶管道的施工，主要包括重要厂用水系统SEC、专设重要冷却水系统SRU等，涉及HPX泵房、HPA/C泵房、HG廊道、HL电气厂房等主要安装区域。衬胶管道的安装相对于核岛其它辅助系统而言，在实际安装工作中存在一定的差别，主要体现在安装管理、技术支持等方面。与CPR项目不同，EPR项目不锈钢管与衬胶管连接及衬胶管道的变径问题需进行相应的技术培训，在关键工作如大小头的衬胶、法兰连接的特殊性等方面需由设计方参与并确认施工工艺及检验方法的正确性，确保管道安装质量。另外，由于安装管道数量大、范围广，连接方式众多，兼之复杂的合同关系与管理分包，对现场技术人员及施工人员的能力提出了更高的要求。
本文主要针对SEC系统进行讲述。核岛重要厂用水系统（SEC）是把设备冷却水系统（RRI）传输的热量传入海水中，又称核岛的最终热井，属电站安全相关系统。
2 管道施工工艺与流程
2.1衬胶管道预制
EPR项目衬胶管道的钢管预制及内衬橡胶工作均由专业化公司完成，其中衬胶及硫化过程由其分包商完成。每批次衬胶的最短施工周期（完成所有程序需要的时间）为12天，外防腐油漆最短施工周期为3天。以下为衬胶施工相关要求：
施工条件
施工环境温度控制在10℃-40℃之间，相对湿度不大于80%（喷砂时65%）。设备基体温度应高于10℃。
施工工序
施工工艺规范
胶板的施工规范
BS EN 14879-1（对金属构件的结构造型及金属基体表面的要求）
BS EN 14879-2/3/4（对衬胶过程及检验的要求）
2.2现场安装
现场安装的具体流程如下：
闭合段是管段间的调整段，主要用来调整法兰平行度，其主要分布于SEC泵吸入口直管段、与CFI循环水涵道之间的连接管段以及与RRI热交换器接口等部位（以SEC系统举例）。按照施工安排，现场先完成非闭合段的安装，并对现场余下的闭合段位置进行测量，再将测量数据反馈给预制场以进行钢制管道的预制和衬胶工作，但结合实际情况，现场未采取此种做法。
3 施工经验反馈
3.1 施工准备
廊道由于位置较低，容易渗水，特别是雨季，廊道内部常积水，给现场班组带来安全隐患，影响施工进度。建议在房间接收时需要关注防水问题，对廊道的进出口位置需要做足够高的防水墙。
另外，由于支架质量大，有的支架重达5吨，根据技术要求部分支架需要花大量的时间预热、后热，支架的施工时间延长。后续预埋板上支架是否需要加热处理的问题需提前由设计部门作出明确的程序规定。现场管工、焊工加强配合，互相协作，减少施工前的准备工作时间，提高工作效率。
衬胶管安装由于闭合段较多，一方面增加了材料管理和协调的难度，另一方面对现场工人的技能水平要求较高。建议确定闭合段后，及时梳理所需材料，做好预留，现场抽调有经验的工人参与施工，技术员协助现场确认闭合段尺寸，保护好CFC图纸，做好相关数据记录。
3.2施工逻辑
SEC管道普遍是重3吨，长10米；SRU管道一般长3米，重270kg；一阶段支架重达200KG，二阶段管卡的重量在300KG以上，因此衬胶管道施工需要大量的起重吊装工作协助。一方面，吊装工作安全质量控制的风险较大，另一方面，廊道建成后，预留的吊装孔为长7.5米，宽1.5米，管道引入时需要按照安装顺序，仔细对照管段的方向，吊装过程需要轻拿轻放，工序极为复杂。为减少吊装工作，便于施工，在前期需与土建协调，房间分步移交，在廊道贯通前进行衬胶管道引入。
图1 衬胶管道引入
衬胶管道的支架，大部是框架式支架，实现GL、PL等功能。框架的构成主要将四块方钢垂直焊接在位于土建水平支座上的预埋钢板上，再在上面焊接横向方钢形成框架。由于法兰的外径远大于框架尺寸，支架焊接完成后管道难以落位，另一方面，由于方钢尺寸较大，部分焊缝距离地面近，焊接难度增大。因此现场支架安装时，首先将地面上的支架结构焊接完成后最后进行与锚固板的固定，且将两侧垂直物项焊接工作完成后进行管道落位，最后完成支架框架焊接。
图2 支架焊接施工经验
闭合段的安装，实际安装过程中，考虑到闭合段到现场后若有修改，现场将无法进行衬胶，同时为保证SEC系统的安装进度及闭合段安装一次合格率，各方商定闭合段采用现场先预组装及焊接钢制管段，然后由预制公司拉回完成管道的衬胶工作。实践证明，现场预组装焊接后再拉回衬胶的方式有效控制了安装质量及进度。
图3 闭合段现场组对焊接
3.3施工技术
密封面对中：法兰连接过程中，要求施加紧固力矩前要保证密封面对中，但实际操作中由于制造公差的存在，部分密封垫下移，无法自由对中。为解决此问题，采用螺柱根部增加临时垫铁的方式保证密封垫对中，拧紧力矩过程中取出垫铁并施加最终紧固力矩的方式，既满足了施工程序要求，又提高了施工效率，可以在后续法兰连接过程中推广。
图4 临时垫铁的使用
法兰连接使用力矩倍加器：衬胶管连接方式均为法兰连接，直径DN900的SEC系统每对法兰28个螺栓，紧固力矩为820Nm。由于紧固力矩过大，现场施工时需多人协同作业，但是由于施工过程中操作空间狭窄，多人协同作业造成工作平台拥挤，安全隐患较大。同时由于必须使用加长手柄，难以避免的会发生手柄与墙壁、衬胶管道的碰撞，影响安装质量。
图5 衬胶管道法兰连接
鉴于此，在进行衬胶管段法兰连接时，利用五倍力矩倍加器配合较小规格的力矩扳手对法兰进行紧固。使用倍加器后，由于力矩减小为原来的1/5，最大紧固力矩减小为160Nm，一个工人即可完成紧固工作，解决了施工空间拥堵的问题，减小了施工安全隐患，提高了安装质量。该方案可作为今后施工过程中的良好借鉴，应用到今后的法兰连接中。
3.4施工协调
施工管理除安全、质量与进度控制外很重要的工作是协调工作，包括与外部单位的协调及施工方内部协调，衬胶管的安装过程也是如此。从前期的房间移交、廊道防水到后续的塔吊使用等都需要各部门统一协调保证施工安全与进度。另外由于管道预制、安装工作由不同厂家进行，需要各部门统筹运作。在此列举预埋板漏埋与图纸管理两个例子详细介绍。
支架施工过程中发现部分预埋板修改成锚固板，且该锚固板施工不在安装工作范围内。经核查，漏埋预埋板共400余块，全部修改为锚固板。由于房间已移交，土建施工存在困难和不确定性，为保证施工工作的连贯性，由安装部门完成此部分预埋板的施工工作。
衬胶管预制由衬胶厂家负责，因此图纸流转须经不同公司及各部门，但此举一方面制约了现场的前期准备工作，如材料的梳理、施工逻辑的确定等，一方面又无法保证支架的定位与安装准确，综合以上情况，建议将图纸同时分发各方，开展前期准备及闭合段的预组装工作。
4 EPR与CRP施工差异性分析
4.1衬胶管的组成
以SEC系统为例，CPR项目SEC系统管道安装主要包括阴极保护管道、衬胶管道、树脂管道及钢塑复合管道的安装。阴极保护管道及管件采用有缝钢制品，采用阴极保护加重防腐涂层的联合防腐措施。阴极保护管道每隔30米设有一个膨胀节或者检修短管，便于补漆人员从两端进入管段。
树脂管道现场采取承插方式粘接，承插胶接头在出厂前靠模具和刀具加工而成，并在运输过程中加以保护。树脂管道的粘接需在低湿度且无尘区域进行，用毛刷清理承插口表面。
钢塑复合管现场均采用法兰连接，现场最终采用了供应商根据以往多次工程经验而推荐的法兰垫片压缩率20－30％的连接要求，经系统调试，管线无泄露。
EPR项目的SEC管道包括衬胶管道、不锈钢管道和混凝土管道，衬胶量大、管径范围广（DN50-DN1200）。衬胶管道与混凝土管道连接处多以膨胀节为缓冲，衬胶管道的连接全部为法兰连接，橡胶衬里短管的水压试验在厂家车间进行。如果橡胶衬里短管内壁在橡胶涂层之前经过喷砂处理，则可用生水进行水压试验。系统安装完成后橡胶衬里管线应用无油干燥气（0.2barg）进行密封性试验，以检查法兰安装的气密性。
4.2闭合段的施工
EPR项目借鉴其他项目施工经验，闭合段施工也采用现场先预组装及焊接钢制管段，然后由衬胶厂家返运完成管道的衬胶工作。实践证明，现场预组装焊接后再拉回衬胶的方式有效控制了安装质量及进度。但与CPR项目不同的是，由于闭合段的制定原则较为宽泛，因此闭合段的数量也极大的增加，1#岛含有186处闭合段，对现场工人的技能水平要求较高，闭合段尺寸的测量确定及焊接工作难度较大。
4.3法兰连接的要求
CPR项目对衬胶法兰平行度的测量方法及要求为：密封垫定位后，用水溶性粘性胶水粘贴到法兰面上，用塞尺围绕法兰外缘相隔90°测量，如平行度≤0.8mm则接受组对。
EPR项目对法兰平行度的要求为：管道直径＜4”时，0.2 mm；管道直径≥4”时，0.3 mm；与泵的连接件的通用公差应为0.1 mm，除非“供应商特殊技术要求单”中有特殊规定。（后修改为DN>=500，0.5mm；DN<500，0.3mm）
CPR项目衬胶法兰组队采用一个可压缩25%的4mm厚密封垫，紧固法兰使法兰上的氯丁橡胶衬层和密封垫的压缩量达到10%即可，如果在试验期间发生泄漏，压缩量可增加至15%。
EPR项目针对不同尺寸和组成的法兰给出了明确的力矩值，法兰连接时按照管道法兰安装的程序执行。
4.4法兰平行度的调整
CPR项目在衬胶管道安装时首先使用楔形模拟件调整法兰平行度，然后按照模拟件尺寸机加工玻璃纤维楔形垫块，最终连接法兰，满足平行度和紧固要求。
EPR项目衬胶法兰连接中无玻璃楔形垫块的存在，法兰刚面直接接触，只能通过调整管道满足平行度要求，因此安装难度极大。现场主要通过常规方式如冷矫形、管道落位，提高闭合段预组装过程中测量精度来满足平行度要求，这也成为衬胶管安装过程中的一大难点，也是后续施工过程中需重点关注和反馈的步骤。
5 结束语
衬胶管道安装技术与管理涉及核电站建设的方方面面，无法在本文中全面详述，还有许多值得进一步深入研究的领域，同时本文仅仅是本人在某些CPR项目及EPR项目工作后的一些观点，难免存在不足，敬请专家领导指正。
论文作者:郭亮,杨加彬,刘广旭
论文发表刊物:《基层建设》2015年31期
论文发表时间:2016/9/28
标签：管道论文; 法兰论文; 衬胶论文; 现场论文; 支架论文; 力矩论文; 项目论文; 《基层建设》2015年31期论文;