中国核工业第五建设有限公司 上海 201512
摘要：本文针对于核电厂顶封头内喷淋管道施工进行技术总结，重点阐述喷淋管道的施工工艺以及施工难点、质量控制，为后续的喷淋管道施工和质量提供参考和借鉴。
关键词：喷淋管道，施工工艺，施工难点，质量控制
引言：反应堆厂房消防系统喷淋管道主要功能是当反应堆厂房发生大面积失火事故时，用作火灾消防以及失水事故后，能减小安全壳内空气的放射性水平。其环绕顶封头内壁，呈上下两个圆弧布置，安装难度很大，因而需与顶封头作为整体吊装就位。就位前需完成管道、支架、在线部件、喷头等安装，并完成系统水压试验、冲洗、吹扫工作。
本文针对于核电厂顶封头内喷淋管道施工进行技术总结，重点阐述喷淋管道的施工工艺以及施工难点，为后续的喷淋管道施工提供参考和借鉴。
1.反应堆厂房喷淋管道施工工艺
反应堆厂房消防系统喷淋管道位于顶封头内，由于管道安装位置标高较高，顶封头就位后，安装难度很大，因而需与顶封头作为整体吊装就位。在顶封头就位前需完成管道、支架、在线部件、喷头等安装，并完成系统水压试验、冲洗、吹扫工作，下面主要阐述喷淋管道主要施工工艺：
1.1喷淋管道组装
反应堆厂房消防系统喷淋管道环绕顶封头内壁，呈上下两个圆弧布置，见图1。由于喷淋管道安装位置标高较高，顶封头就位后，安装难度很大，因而先在场地进行组装，组装完成后，与顶封头作为整体吊装就位。
图1 喷淋管道轴测图
顶部圆弧以连接管段同心异径管处焊缝为分界点，划分为两个180°圆弧A-1和A-2，分别完成A-1和A-2的拼装；底部圆弧以连接管段中同心异径管处焊缝为分界点，划分四个90°圆弧B-1/B-2/B-3/B-4，分别完成B-1、B-2、B-3、B-4的拼装。
图2 圆弧管段划分示意图
1.2喷淋管道运输及吊装
顶部180°圆弧和底部90°圆弧拼装完成后，在顶封头运往核岛暂存区域前，将管段全部移入顶封头暂存区域内。
在顶封头临时暂存区的脚手架搭设完成和测量控制网建立后，将预制完成的圆弧管段整体提升，放到脚手架平台上，达到预定的标高和位置，然后将顶封头吊入暂存区。
1.3 支架安装
喷淋管道的支架为刚性支架，主要由双头螺纹拉杆、管卡、支座及支耳组成。支架安装前时，对支架生根内壁的附板的标高和位置进行复测，复测合格后，进行支架的安装，支架安装的顺序：支耳与附板的焊接→拉杆与支耳的连接→拉杆的长度调整→管卡与管道的固定→紧固件的紧固。
1.4喷头安装
顶封头喷淋管道上喷头材质是不锈钢，分布在顶部和底部圆弧的外侧和内侧，顶封头内喷淋管道的喷头安装形式与其它核电不一样，喷头安装不是竖直向上，而是水平的，喷头与短管的连接是螺纹连接，螺纹的牙槽里涂满国外采购的密封胶。
1.5冲洗、试压、吹扫
喷淋管道先进行冲洗，冲洗完成后进行试压，根据设计文件要求，喷头不参与试压，采用1”的螺纹管帽来代替，在试压前，需拆喷头，并做好标记，以便吹扫完成后，喷头能配对每个螺纹短管，保证螺纹连接要求和喷头安装方向满足0.5°的精度要求。施工顺序为：系统冲洗→试压回路连接（上下圈尾部的四个管帽焊接）→管道系统试压→压缩空气吹扫→喷头安装。
2.喷淋管道施工难点及解决办法
2.1安装精度要求高
设计文件要求喷淋管道的喷头安装角度偏差控制在0.5°，为了达到此精度要求，现场施工中采用放样：用线坠和钢板尺等工具把管道的轴线和喷头下水平支管轴线投影到平面上，然后用钢板尺把管道轴线平移到喷头下，管道轴线与水平支管轴线交于一点，在用角度尺找出设计要求的度数（16°或37°、42°），放出喷头的方向线，从而定出喷头的方向，使其满足安装精度要求。
2.2 施工顺序
先进行喷头与短接螺纹连接，喷头与短接拧紧后，然后根据短接与弯头连接处来调整好喷头的方向，在进行此处的焊接，这样就保证喷头与短接拧紧，又保证喷头方向满足设计要求。
3.喷淋管道施工质量控制
3.1 先决条件的审核
喷淋管道施工前，至少应包括（但不限于），才能开启质量控制文件，进行施工：
Ø 人员：作业人员已参加安全技术交底，特种作业人员已取得相应资格，例如焊工、起重工等；
Ø 材料：喷淋管道的预制是车间完成，材料检查时出厂放行单并质量检查已完成签字；从国外采购的刚性支架，有质量检查物项专业检查室出具的物项接收报告；
Ø 施工机具能满足现场施工要求，并标定合格；
Ø 技术文件和图纸已审核完成；
Ø 工作程序或施工方案已批准发布；
Ø 焊接工艺规程和施焊单审核完成；
Ø 现场已具备施工的条件，例如照明、通水、通电。
3.2控制点设置
喷淋管道的质量计划（质量控制文件）上控制点分别有见证点（W点）、停工待检点（H点）、报告点（R点），质量控制文件的开启和关闭一般默认为“H”点，对一般步骤，非关键性步骤设置为W点，例如“管道下料与标识”、“管道与支架符合性检查”等步骤，对关键工序步骤设置为H点，例如“压力试验”、“冲洗吹扫”等步骤。对涉及到记录和报告的步骤，一般设置为R点。合理设置质量控制文件上控制点，能有效地控制和保证现场施工质量。
3.3关键工序的控制
工序是人、材料、机械设备、施工方法和环境因素对工程质量综合起作用的过程，而关键工序更是影响到产品的最终使用功能和安全功能，只有严格控制关键工序的质量，才能确保施工项目的实体质量，喷淋管道的关键工序主要有“压力试验”等。喷淋管道的压力试验，分别对压力试压前，试压过程，试压后三个过程进行严格控制。
3.4 重点控制内容
3.4.1 清洁度的控制
管道系统一般有阀门、泵、仪表管和仪表。如果管内有小异物，造成仪表不准确，控制失误，阀门关闭不严。如果有较大的异物，系统运行时，会破坏泵和其它设备，有些设备国外采购的，价格非常昂贵，一旦发生事故，不仅经济上蒙受重大损失，而且严重影响施工进度，后果不堪设想，因此，核电对管道内部清洁度控制要求非常严格。我们对喷淋管道内部的清洁度控制要求如下：
喷淋管道组装过程控制：由于喷淋管道材质是碳钢，管道内壁存在一些浮锈，每个管段组对前，要求把管段竖起来，用木棍等工具敲打管子，把管道内部的异物清理干净，对于多连弯的管段，要用铁丝缠绕的无毛白布，整个管段通一下，保证管道内部的清洁度。
管口打磨前，管道内部要塞白布，防止打磨的飞溅进入管道内部，打磨完成后，取出白布。
施焊单上设置专门的“管道内部清洁度及定位尺寸检查”步骤，来控制管段连接前内部的清洁度。管段在连接前，队里需发点通知质量检查检查，一般用强光手电筒，目视检查管道内部的清洁度。
现场施工结束后，所有敞口的管段，要求用临时塑料管帽封堵，防止异物进入管道内部。
全员参与：平时日常巡检，向班组宣贯管道内部清洁度的重要性，质量检查加强现场的巡检，保证现场已安装的管道内部清洁度，会定期组织一次现场管道内部清洁度专项检查，用内窥镜对已安装的管道内部清洁度进行检查，并在每月质量交流会上，通报专项检查的结果，此项检查，极大地提高作业人员和检查人员对管道内部清洁度的重视。
3.4.2喷头安装方向
喷头安装方向正确，保证在反应堆厂房内失火情况下，喷淋管道喷头喷出的水雾能覆盖整个反应堆厂房，有效灭火，因此，喷头安装方向的控制，非常重要。
为了保证喷头安装方向满足设计要求，在质量控制文件中增加“喷头方向定位”步骤来控制，现场检查采用放样，放出喷头和管道轴线的角度，用角度尺测量，保证角度偏差控制在0.5°。
4.小结
核电厂顶封头内喷淋管道在场地组装，在顶封头暂存区域内完成支架、在线部件、喷头等安装，并完成系统水压试验、冲洗、吹扫工作，最后与顶封头整体吊装就位，体现了核电厂施工特色--模块化施工，施工过程中避免了交叉施工和恶劣施工环境，不仅缩短电站建造时间和成本，而且保证施工质量。本文对喷淋管道安装技术及质量控制总结，希望能够为后续喷淋管道的施工提供一定的参考和借鉴价值，确保优质、高效的完成喷淋管道的施工任务。
参考文献：
[1] 动力管道——ASME B31.1-1989及补遗
[2] ASME 第III卷 NB、NC、ND分卷1998版及2000补遗
[3] 秦山坎杜项目施工技术与经验汇编——2003
论文作者:王正雷
论文发表刊物:《建筑科技》2018年第1期
论文发表时间:2018/4/8
标签：管道论文; 喷头论文; 喷淋论文; 封头论文; 圆弧论文; 支架论文; 质量控制论文; 《建筑科技》2018年第1期论文;