核电管道施工管理技术探究

核电管道施工管理技术探究

袁新生

中国核工业二三建设有限公司秦山分公司  浙江省嘉兴市   314300

摘要：施工管理是是整个核电工程建设中最重要的工作，核电的管道施工又是整个核电施工管理中最重要的组成部分。近年来，随着我们国家核电业快速发展，核电站的核准建设数量逐年增多，目前很多施工技术和施工人员的管理水平已明显不能满足工程建设的需要。在新的环境下亟需新的施工管理模式、新的施工工艺的出现。更多的核电站管道施工技术需要不断的成熟并推广应用。有效的开展核电管道施工，必要的技术创新和先进的管理手段成为需要研究的新课题新方向。

关键词：核电；管道；施工；技术

1.先进施工工艺--飓风冲洗法

1.1飓风冲洗法原理

飓风冲洗法技术源于气固两相喷砂技术与管内气液两相流技术的完美结合，并在两技术的基础上进行了工艺调整和优化，使其克服了传统喷砂除锈除垢的低效率，费磨料特点，同时还具备了涂层涂覆的功能，是一种独特的创新型技术，颠覆了传统工艺。并经大量工程实践证明其有效性。

1.2飓风冲洗工艺流程

1.3飓风冲洗的特点

飓风冲洗的特点：自觉遵守安全生产规章制度和劳动纪律，不违章作业，并随时制止他人违章作业；遵守有关设备维修保养制度的规定；爱护和正确使用机器设备、工具，正确佩戴防护用品；关心安全生产情况，向有关领导或部门提出合理化建议；发现事故隐患和不安全因素要及时向组长或有关部门汇报。

飓风冲洗的特点有：创新技术：目前国内属于领先技术；保护环境：无污染；节约人工、材料成本；与其他对比内部清洁度高；时间快捷、施工工期短；与其他冲洗对比方法简介。

1.4应用案例效果总结分析

1）技术效率：旋转气流法工作效率比更换管道及同类非开挖技术提高十几倍，施工成本下降50%以上，又符合国家对环保、节能、减排的要求。

2）适用范围：口径：13毫米～500毫米；管材：钢管、铸铁管、镀锌管等；类型：饮用水管、消防水管、油管路、暖气管…

3）应用领域

案例1，2009年7月岭澳一期饮用水系统应用试验。2009年7月在岭澳一期现场进行了饮用水试验管道的应用，效果优异！

案例2，镇海炼化消防水系统与饮用水系统应用，2012年5月在镇海炼化进行了饮用水管除锌涂膜处理，500m管线，2小时内除锌、涂膜全部完成。

案例3，大亚湾1&2号机组SEP系统饮用水管道应用，2013年12月对大亚湾核电厂MX厂房内的饮用水管道进行旋风法处理。

2.先进施工工艺--大型孔洞盖板

2.1设备设计原理

采用重锤平衡原理，即通过齿轮组将盖板和平衡重锤连接成一体，在借助于很小的外力（人力）的情况下，即可将盖板平稳打开或关闭，操作过程平衡稳定，无任何振动、冲击、噪音等附带现象。

针对部分吊物孔有单侧或两侧/三侧靠墙的情况，采用侧拉杆机构，即在盖板框架侧面设置了侧拉杆，利用杠杆原理，一人（6～10公斤）拉起/放下侧拉杆即可开启/闭合底板，操作人员始终在盖板孔口区域外，操作过程无任何安全隐患。

2.2设备结构

2.3设备特性

1）操作、使用安全：关闭时是盖板、打开时是围栏，减少安全隐患，操作安全、方便。开启、关闭过程中不需要人员监护；2）省力：不使用行车或其它动力就能够打开设备吊装口，减少工作流程及沟通次数，使工作更顺畅；3）省时、省事：一人或者两人能够在两分钟之内把吊装口打开或者关闭，且在不需要再加临时围栏；4）美观、新颖：设备外观美观大方，主要部件采用激光切割加工工艺，制造工艺精致，安装到现场后给人以美的视觉感受。

2）设备吊装口特点：安全，主要包括面板与地面成同一平面。面板与本体组成安全护栏；快捷，开闭时间仅为90秒。无需天车、缆绳和吊装器具。重锤平衡式设计,一人即可轻松开启；方便，无需电气维护。无需机械保养。灵活设计，满足用户需要。

2.4应用案例效果总结分析

大亚湾CFI系统不锈钢管道更换为HDPE管道改造，大亚湾核电站循环水过滤系统（CFI）介质为海水，功能是冲洗滤网上的海水附着物，其滤网反冲洗管道材质为RCCM3级不锈钢（Z2CND17-12），由于海水腐蚀严重，需每轮大修进行更换，因此该工作成本极高。为此大亚湾运营公司分别将2号机和1号机CFI系统RCCM3级不锈钢管道更换为ASME3级高密度聚乙烯（HDPE）管道，二三公司工作包含HDPE管道熔焊焊接工艺评定、HDPE管道熔焊焊工技能评定、HDPE车间预制、HDPE现场安装、支架安装、水压试验等工作。CFI反冲洗HDPE管道由8"、6"、4"和2"壁厚SDR7的管道组成。  

2.5专用设备特点及优势

环吊自备检修拱架顶升专用设备主要局部的功能介绍:

1.支腿跨距调整功能：以计算保障安全为基础，根据核岛内部空间情况，进行不同支腿跨距参数的调整，具备更好的工作适应性。

2.支腿载荷的分散功能：在起臂与作业状态，支腿载荷较大，其载荷超过核岛封闭厂房内支撑面的载荷承载能力，通过设计合理结构形式的路基箱，将支腿载荷分布，满足使用要求。

3.整机水平度调整功能：支腿采用伸缩油缸支撑方式，可以对油缸进行独立操作，根据水平传感器的显示数据，方便对整机进行水平度调整，保障使用安全。

4.臂架顺序伸缩功能：臂架内部布置三根伸缩油缸，能够实现臂架的顺序伸缩。在伸臂状态，一级伸缩油缸实现二三四节臂的同时伸出，二级伸缩油缸实现三四节臂的同时伸出，三级伸缩油缸实现四节臂的伸出。在臂架缩回状态，顺序是二三四节臂同时缩回，三四节臂同时缩回，四节臂缩回。

5.臂架全缩状态自起臂与大角度变幅功能：通过配置合理的车身压重，调整整机重心，能够实现臂架全缩状态，带有夹具的工况下完全自起臂。能够实现臂架从0-90°的无级变幅。在臂架90°角度进行自备检修拱架的的顶升作业。

6.±180°回转功能：转台与车架之间配备中心回转接头，将转台上动力单元的液压油与控制线路连接到下车油缸与阀组，回转减速机能够实现转台的±180°回转。

7.夹具的夹紧与打开功能：依据杠杆原理，通过油缸的压缩作用，夹具将自备检修拱架进行夹紧，安装到位后，可以通过油缸的作用，将夹具连杆打开，实现夹具与自备检修拱架的脱离。

8.夹具的摆动功能：自备检修拱架与环吊安装座之间是采用法兰盘螺栓安装的，定位精度要求较高。专用顶升工装在臂架头部安装摆动装置，连接在臂头与夹具之间，可以实现在变幅平面内夹具的摆动，摆动范围±3°，以调整由于臂架变形而产生的自备检修拱架倾斜，从而实现自备检修拱架的准确安装。

2.6应用案例效果总结分析

岭澳二期环吊自备检修拱架改造。在2018年10月~2019年2月的2轮大修中顺利得到应用，完成了岭澳二期3/4号机组环吊自备检修拱架的重新安装和现场调试工作，采用该技术进行环吊自备检修拱架的安装，安装效率高，单台机组可以节省大修工期20天以上，增加发电机组运营20天以上，增加发电收入2.4亿元，人力投入减少70％，不产生任何核废料，主要施工机械均采用清洁能源，使用电力驱动，不会对环境造成任何污染。

3未来及展望

1.BIM技术可视化技术，可以实现三维激光扫描仿真模拟，

2.三维技术应用，BIM全专业正向设计、深化设计，BIM协同管理平台，改造方案仿真模拟，三维激光扫描应用，软件二次开发，移动端研发与应用，数字化移交。

3.自动焊技术应用，BOSS头修复技术，完成典型BOSS焊缝Overlay修复工艺的开发、优化并进行试验验证。制定自动堆焊修复方案，实现BOSS焊缝自动焊堆焊修复技术。BOSS头预制自动焊，通过研究机器人示教算法，创建典型BOSS模型，实现离线编程方式生成BOSS自动焊焊道轨迹。

4.三维扫描+逆向建模+仿真模拟，三维扫描测量和激光跟踪测量、点云数据处理、BIM模型数据后期处理、应用BIM操作模拟优化施工方案、BIM虚拟仿真模拟、施工进度安排展示。