核電站室外埋地管線設(shè)計(jì)管理與改進(jìn)建議

唐丹

中核集團(tuán)三門核電有限公司 浙江三門 317112

核電站室外埋地管線是一個復(fù)雜、龐大和重要的系統(tǒng)工程，同時也是組成水、電、氣完整系統(tǒng)的重要組成部分。室外管線綜合設(shè)計(jì)根據(jù)總平面布置、管線性質(zhì)、管內(nèi)介質(zhì)、布置要求和施工維修等因素確定，除考慮管線本身的布置要求外，還應(yīng)妥善處理好管線與其他建/構(gòu)筑物和設(shè)施的平面和豎向碰撞關(guān)系，使管線在平面與豎向上的布置設(shè)計(jì)更加安全、合理、協(xié)調(diào)。

在設(shè)計(jì)過程中，各廠房首先明確接口需求和接口位置等信息，工藝、給排水、電氣、通信等專業(yè)根據(jù)這些需求，結(jié)合電廠總平面布置，開展相應(yīng)配套管線和管溝的布置設(shè)計(jì)，總圖專業(yè)人員最終匯總室外管線設(shè)計(jì)資料，牽頭處理平面和豎向沖突問題后，確定廠區(qū)管線綜合布置方案。

核電站室外埋地管線極為復(fù)雜，需要在有限的空間內(nèi)合理布置管線走向和埋深，為電廠系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供可靠保證，這就要求重視核電站室外埋地管線的設(shè)計(jì)管理工作，提前介入并做好過程控制。另外核電站室外管線施工周期長，應(yīng)適當(dāng)延伸設(shè)計(jì)管理工作范圍，加強(qiáng)與施工管理部門溝通和配合，確?，F(xiàn)場按照設(shè)計(jì)意圖實(shí)施。

1 核電站室外埋地管線介紹

1.1 埋地管線布置設(shè)計(jì)原則

廠區(qū)管線綜合布置應(yīng)結(jié)合總平面布置、管線特性和施工維修等要求統(tǒng)一規(guī)劃，使管線之間、管線與建/構(gòu)筑物之間在平面與豎向布置上協(xié)調(diào)緊湊。廠區(qū)主要管溝布置短捷、順直，與建/構(gòu)筑物盡量平行布置。

在確定各管線敷設(shè)方式時，應(yīng)考慮廠容的要求，采用埋地敷設(shè)、集中布置和共溝敷設(shè)。管線不應(yīng)布置在建筑物、構(gòu)筑物及預(yù)留發(fā)展用地范圍內(nèi)，同時應(yīng)考慮管線施工和檢修開挖對建/構(gòu)筑物的影響。

1.2 核電站室外埋地管線種類

三門核電一期工程按照管線盡量地下布置的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用直埋、可通行管廊和管溝等敷設(shè)方式，主要管線種類如下：

埋深較深或重力式管線（溝）包括：循環(huán)水泵房至汽機(jī)房、汽機(jī)房至排水口的循環(huán)水進(jìn)水和排水管道/管溝，敷設(shè)管道和電纜的綜合管廊，靠重力流的雨水排放管線和污水排放管線。

水系統(tǒng)相關(guān)工藝管線在廠區(qū)布置范圍最廣，主要包括：生活水、生產(chǎn)水、消防水等給水管線，主廠房生產(chǎn)廢水和含油廢水管線，放射性廢液排放管線，硼酸和除鹽水管線，海水淡化原水管線，反滲透濃水排放管線，加氯系統(tǒng)的海水進(jìn)水管線和次氯酸鈉管線等。

氣體系統(tǒng)相關(guān)工藝管線包括：低壓氫氣、低壓氮?dú)?、高壓氮?dú)?、二氧化碳和壓縮空氣管線，以及輔助蒸汽管溝和管線等。

廠區(qū)電氣和通信管線主要包括220kV 電纜溝、500kV 氣體絕緣金屬封閉輸電線路（GIL）溝道、柴油機(jī)燃油系統(tǒng)應(yīng)急泄油管線、過道路段的電纜排管、道路照明與接地，以及通信系統(tǒng)、實(shí)物保護(hù)系統(tǒng)、火災(zāi)探測及報(bào)警系統(tǒng)相關(guān)的室外預(yù)埋管等。

2 三門核電室外埋地管線問題處理

為滿足現(xiàn)場施工進(jìn)度和保證廠區(qū)埋地管線圖紙的完整性，三門核電業(yè)主開展圖紙清單的清理和跟蹤工作，及時掌握圖紙狀態(tài)，并對主要接口坐標(biāo)等信息進(jìn)行審查，有效保障施工進(jìn)度。在建安過程中仍然遇到了幾類問題，具體如下：

2.1 設(shè)計(jì)接口問題導(dǎo)致管線與構(gòu)筑物沖突

三門核電一期工程室外埋地管線由多家設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)，在施工過程中發(fā)現(xiàn)由于設(shè)計(jì)接口信息交換不充分，導(dǎo)致埋地管線與構(gòu)筑物在平面或豎向布置上存在沖突：雨排管線與輔助鍋爐房基礎(chǔ)承臺在平面布置上存在沖突；給水管道與220kV 電纜溝結(jié)構(gòu)位于同一標(biāo)高，管道無法交叉穿過。最終調(diào)整雨排管線布置避開基礎(chǔ)承臺，調(diào)整給水管道標(biāo)高改從電纜溝下部穿過[1]。

2.2 設(shè)計(jì)需求問題導(dǎo)致設(shè)計(jì)文件提交滯后

核島廠房新增生活水的用水需求后，需要從常規(guī)島側(cè)管廊內(nèi)引出生活水管道至核島廠房，而當(dāng)時該區(qū)域地面設(shè)施已施工完成，并回填至廠區(qū)地坪標(biāo)高，最終采取在地面增設(shè)支墩，管道外加保溫后明裝的方式；重件道路區(qū)域面積較大，下雨天容易產(chǎn)生積水，而雨排管線施工圖紙?zhí)峤粫r，重件道路已經(jīng)竣工，最終通過調(diào)整雨排管道埋深，適當(dāng)減少了混凝土的鑿除工程量[2]。

2.3 管線設(shè)計(jì)信息不一致或不完善

一期工程管線設(shè)計(jì)圖紙覆蓋的范圍沒有進(jìn)行劃分，兩張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙中均有廢水處理廠房北側(cè)的雨排管線布置設(shè)計(jì)，但雨水管的管徑要求不一致，給現(xiàn)場施工帶來困惑，后協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)院予以澄清并修改圖紙。另外在主廠區(qū)雨水管線布置圖中，未提供實(shí)體保衛(wèi)集水坑的尺寸、排水管的材質(zhì)和坡度等詳細(xì)信息，后協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)院補(bǔ)充提供。

2.4 施工組織原因?qū)е聼o法按圖施工

1 號機(jī)組西側(cè)生活、生產(chǎn)、消防水管道原設(shè)計(jì)從綜合管廊底部穿過，因現(xiàn)場施工組織不善，綜合管廊施工時未能梳理出該區(qū)域管線并提前施工，導(dǎo)致給水管道無法按圖施工，后通過調(diào)整給水管道的布置繞過綜合管廊。

3 室外埋地管線設(shè)計(jì)管理改進(jìn)建議

3.1 加強(qiáng)對設(shè)計(jì)方的監(jiān)督和檢查

核電站設(shè)計(jì)通常由多家設(shè)計(jì)院共同完成，管線設(shè)計(jì)前應(yīng)完成所有接口信息的交換和確認(rèn)，以避免管線布置沖突。因此，需要加強(qiáng)接口文件的審查，定期組織設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會，協(xié)調(diào)解決接口提資和布置問題，并對接口信息交換質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督檢查。設(shè)計(jì)文件提交后，重點(diǎn)審查接口坐標(biāo)是否準(zhǔn)確，以及交叉段標(biāo)高是否沖突等，對審查發(fā)現(xiàn)的問題及時反饋給設(shè)計(jì)院。

3.2 優(yōu)化管線設(shè)計(jì)管理的方式和方法

由于核電站室外埋地管線涉及土建、工藝、電氣和儀控等多個專業(yè)，建議安排統(tǒng)籌和牽頭的專業(yè)人員，對全廠各專業(yè)主要埋地管線有總體的掌握，有利于在問題處理中考慮更加全面，使管線布置方案更加合理[3]。

對于管線密集區(qū)域可考慮采用分區(qū)、分段設(shè)計(jì)，能夠方便設(shè)計(jì)圖紙的查找和使用，現(xiàn)場施工時也不容易遺漏。另外應(yīng)加強(qiáng)與各方的溝通、及時整理和更新圖紙清單、協(xié)調(diào)提供管線綜合布置圖、做好施工前的設(shè)計(jì)交底工作，使施工人員真正理解設(shè)計(jì)意圖和相關(guān)區(qū)域的管線詳細(xì)布置情況。施工過程中配合處理現(xiàn)場問題，對于施工單位發(fā)起的不符合項(xiàng)等應(yīng)嚴(yán)格審查和控制，確保工程質(zhì)量。

3.3 優(yōu)化和完善室外埋地管線（溝）設(shè)計(jì)

在管溝設(shè)計(jì)時應(yīng)充分考慮運(yùn)行和維修的使用需求，對于人員頻繁進(jìn)入的管溝，應(yīng)合理選擇蓋板材質(zhì)便于人員開啟；管溝內(nèi)還應(yīng)考慮在底部設(shè)置坡度和集水井等排水措施，及時將雨水排出。對于較為封閉的管溝，還應(yīng)考慮設(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)或設(shè)置足夠的人孔/通風(fēng)井。

核電站對系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性要求較高，應(yīng)合理選擇室外埋地管道的材質(zhì)，埋地管道應(yīng)采取可靠的連接方式。放射性廢液直埋管線出現(xiàn)破損后影響大且查找泄漏點(diǎn)困難，建議條件允許的區(qū)域設(shè)置溝道再敷設(shè)管線。

3.4 提前規(guī)劃后續(xù)機(jī)組的管線布置和接口

核電廠址通常布置有多個機(jī)組，分批建設(shè)，而部分廠房為全廠共用，因此在前期機(jī)組的埋地管線設(shè)計(jì)時應(yīng)充分考慮后續(xù)機(jī)組的需求。總平面規(guī)劃預(yù)留后續(xù)機(jī)組管線的布置空間，預(yù)留的接口位置應(yīng)方便后續(xù)機(jī)組的接入，相應(yīng)管溝等構(gòu)筑物適當(dāng)向后續(xù)機(jī)組延伸，避免距離過近，開挖施工對已運(yùn)行的機(jī)組造成影響。

3.5 合理安排埋地管線施工順序

埋深較深的管線/管溝和吊裝場地通常會較早安排開展施工，為滿足施工需求和避免重復(fù)開挖，該區(qū)域的所有地下管線設(shè)計(jì)應(yīng)提前完成?，F(xiàn)場施工管理者應(yīng)該從全局出發(fā)，分析該區(qū)域的埋地管線布置和標(biāo)高情況，合理安排施工順序。

4 結(jié)語

核電站室外埋地管線是電廠總體設(shè)計(jì)的重要組成部分，也是電廠安全、穩(wěn)定運(yùn)行不可或缺的一部分。室外埋地管線設(shè)計(jì)與機(jī)組堆型、廠址條件、總平面布置、工藝方案等密切相關(guān)，合理的管線綜合設(shè)計(jì)方案需要充分考慮多方面的因素。

設(shè)計(jì)方提供高質(zhì)量的管線綜合設(shè)計(jì)，施工單位充分理解設(shè)計(jì)意圖并合理安排施工順序，業(yè)主方全過程參與審查、監(jiān)督和協(xié)調(diào)解決問題，各方共同參與和密切配合，才能將核電站室外埋地管線工程真正做好。