核电厂埋地管的综合监测及评估

 核电厂埋地管的综合监测及评估

马浩淞 王维谦

中国核电工程有限公司郑州分公司 河南 郑州 450000

摘要：近年来，供热管网建设逐步成为重要的基础设施，是城市化进程加快的重要标志，也符合当前城市可持续发展的理念。供热管道敷设的方式具有多样性，尤其是对发电厂的长距离输送管道而言，直埋供热管道敷设是一种应用非常普遍的管道敷设技术，并且其可以获得良好的使用效果，具有占地少、施工周期短、热损小的特征。与其他管道敷设技术相比，该种施工技术的效益更高，可以保持发电厂良好的运行状态。

关键词：发电厂；直埋供热管道；施工

引言

供热外网工程中直埋供热管道被广泛使用，可是因为管道被直接埋在地下，漏水点难以发现，不便于维修，因此，施工中要对管道施工工艺进行严格控制。需要从管道施工前路段勘测、相关部门的合作，到施工过程中测量放线、沟槽开挖等多个方面展开研究。现按照多年直埋供热管道的施工经验，对直埋供热管道施工过程中需要注意的问题与采用的方法进行了详细的总结和分析。

1直埋供热管道的施工手段

直埋管道安装工艺较为复杂，在安装过程中要对安装方式加以科学选择。通常，无补偿的安装方式与有补偿的安装方式有所区别。无补偿应尽量利用土壤对管段的自然约束，设计安装时应适当加大管道安装深度，并在回填时对管段覆土进行均匀的夯实以避免管段的失稳；而有补偿直埋则为了降低工程造价，尽量减小管道的埋深，让管道的膨胀应力通过补偿器自然释放，并可减少土建的开挖量。

1.1直埋供热管道的安装对策

发电厂长距离输送直埋供热管道敷设中，由于管道中的应力是热胀变形无法释放所产生的，因此，在管道安装与施工过程中，必须通过应用不同的安装方式来改变这种现象。不同的安装方式下，热胀变形大小与变形的释放程度可以得到调整与改变，改变管道原有的应力分布状态。对发电厂直埋供热管道施工而言，由于热胀变形大小与零应力状态所对应的温度之间存在着紧密的联系，通过对使用温度与安装温度加以对比分析，此时发电厂管道安装包含了冷安装与预应力安装两种。如果零应力状态下的温度与安装的环境温度相等，采用冷安装方式；而如果零应力状态下的温度与预热温度相同，则采用预应力安装方式；根据热胀变形的释放情况，一般可以分为无补偿与有补偿安装。

1.2测量放线

在直埋供热管道开始施工之前，需要测量放线，必须严格控制测量放线施工人员，需要施工人员具备专业测量经验与能力，在对管道阀门、中心线和固定支墩开展测量工作的时候，需要开展精密而又专业化的数据记录处理。测量工作完成以后，要对测量的情况进行复查，保证放线测量工作的准确性，然后才可以开展后续的工作。测量放线的过程中，需要避免一些建筑物存在导致的测量误差，此时要使用必然措施，保证施工的时候能够按照图纸开展工作。

1.3无补偿冷安装

发电厂热水管道直埋无补偿安装适合管道无截面、无方向变化的长直段直埋管段。在进行管道的回填施工时，不需要进行预应力安装与补偿安装，主要是由于温度在变化的过程中，管段处于相对稳定的锚固状态。因此，从无补偿冷安装技术的应用效果来看，这一安装方式与其他安装方式最为明显的区别就是其安装操作相对简单，且安装的成本较低。但是，此种安装方式下，管道承受的应力较大，如果安装过程中管道的强度符合工程要求，这种安装方式所取得的安装效果明显。

1.4沟槽开挖

沟槽开挖是保证直埋供热管道施工质量的关键，在开挖沟槽之前，需要观察土壤的类别与土质情况，确定放坡坡度。比如，支撑沟槽坡度是1：0.05的时候，对于相对较深的沟槽，可以选择分层开挖的方法。需要合理化的设置挖槽土方上方堆放的地点，一般堆放在沟槽的一端，另一端则预留施工机械与工程材料的出入道路，方便下管工作。按照开挖的土质、深度和槽边坡等，确定堆土下坡脚和槽边之间的距离，最小的距离要保持在1m以内。如果施工的季节为雨季，那么要提前加强对槽底泡水的预防工作，在沟槽的四周可以叠筑一些闭合性的土埂，避免雨水流入，必要的时候，在地沟的外面挖掘集水井与排水沟，并且采用水泵将抽出雨水，待沟槽见底，后续工序开展之前，在槽底要预留厚度在20cm的土层，将其当做沟槽保护层。

1.5源头治理，严控隐蔽工程

施工过程中，避免野蛮施工的现象发生，管道的铺设过程中严格控制材料质量，避免以次充好，管道和管道在进行焊接过程中，保障焊接质量，焊道要由专门的检验人员进行检测，只有完善的监督管理制度，科学合理的操作流程，较强的责任意识，才能从源头杜绝管道防腐层破坏的情况。管道施工最后的验收阶段，一定要严格控制管道防腐质量检测工作，严格的按照竣工验收管理流程操作，尤其是其中的焊接补口防腐检测、定位工作、管道外防腐层等，从源头上对管道腐蚀的形成进行控制，将管道防腐工作由被动局面转为主动预防。

1.6修换结合，降低维护成本

不断的加强管道的维修改造意识，遵循维护为主、更换为辅、修换结合的原则。对埋地金属管道进行二次修复时，一定要注意现场的监督和管理，避免因为二次修复而对防腐层产生破坏。管道的日常维修和检测过程中，一旦对管道进行不漏抢修，那么抢修后就要进行防腐处理，防腐处理完成后在成掩埋。对于比较特殊的情况下，可以在一定的范围时间内进行防腐层的修复，避免管道因为二次腐蚀穿孔，给企业带来损失。

1.7砂层回填

在槽底砂垫层施工中，要严格控制砂的质量，使用的砂料要大小均匀，干湿合适，其中不能掺杂淤泥结块。此外，严格控制砂垫层回填厚度以及高程，在回填之前，要对槽底密实度、标高进行复核，待其达标以后才能够开展回填工作。要回填夯实砂垫层，一般采用夯实机夯实，然后检查密实度与厚度，厚度通常要高于200mm，密实度一般在95%，高程要满足安装管道管底高程的要求。回填管道胸腔的时候，需要两侧保持相同的开始时间，防止管线中心线产生偏移。回填的过程中要分层夯实，对于机械夯实而言，要确保每层250~300mm，人工夯实则要确保每层200~250mm，回填密实度需要充分满足设计要求。

2埋地管检测技术

埋地管检测技术是埋地管完整性管理的核心，但是从土壤一侧检测埋地管道是否发生降质难度较大或者说是不可能的。同时，从埋地管道内部进行有实际意义的检测也非常困难。埋地管检测技术包括间接检测技术（从管道上方地面或附近地面进行测量）和直接检测技术（开挖接触管道表面）。间接检测技术可提供管道涂层完整性、壁厚减薄和阴极保护是否充分等信息。本文推荐的间接检测技术。因开挖直接检测的成本较高，直接检测的位置应根据风险分级结果或者间接检测确定的潜在风险位置确定。除了传统的无损检测，直接检测技术还包括超声导波检测技术、在线检测技术和电磁技术等。

结束语

本文总结了核电厂埋地管老化管理的3项关键技术，包括埋地管腐蚀风险分级管理技术、埋地管检测技术和埋地管老化状态评价技术，我国核电厂可在消化吸收这些先进的埋地管老化管理经验基础上，结合埋地管各项管理活动的实施，完善我国核电厂埋地管综合监测及评估手段。

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