核電站管道及設(shè)備保溫材料保溫施工分析

李岳芳

中國核工業(yè)二三建設(shè)有限公司

核電站管道及設(shè)備保溫材料保溫施工分析

李岳芳

中國核工業(yè)二三建設(shè)有限公司

眾所周知，核電站在運(yùn)行時(shí)，很多工藝管道及設(shè)備處在高溫高壓狀態(tài)下，其溫度高于環(huán)境溫度，導(dǎo)致熱量通過表面大量散失，造成核電廠電功率下降和熱源損失，且使周圍環(huán)境溫度急劇升高，直接影響到核電廠的安全運(yùn)行。為減少設(shè)備、管道及其附件向周圍散熱，在其外表面采取的包裹措施稱保溫；為減少環(huán)境中的熱量傳入低溫設(shè)備和管道內(nèi)部，防止低溫設(shè)備和管道外壁表面凝露，在其外的包裹措施稱為保冷。為了保證系統(tǒng)的正常和良好運(yùn)作，核電站內(nèi)管道和設(shè)備采取了保溫措施。

核電站管道；設(shè)備；保溫；施工分析材料

1 核電站管道及設(shè)備保溫概述

1.1 常見的保溫類型

一般情況下，常用的管道保溫類型主要有3種，即冷保溫、熱保溫和電伴熱保溫。

1.1.1 冷保溫。冷保溫是為了減少和防止冷介質(zhì)在運(yùn)輸和生產(chǎn)過程中冷量損失的設(shè)備和管道，是為了減少和防止冷介質(zhì)在運(yùn)輸和生產(chǎn)過程中溫度升高的設(shè)備和管道，是為了防止低溫外壁和低溫設(shè)備表面凝露的設(shè)備和管道。

1.1.2 熱保溫。當(dāng)設(shè)備和管道表面溫度高于60℃時(shí)，為了防止介質(zhì)凝結(jié)，熱保溫能夠減少設(shè)備和管道內(nèi)的介質(zhì)熱損耗。

1.1.3 電伴熱保溫。電伴熱保溫是為了保證在停堆和維持生產(chǎn)運(yùn)行期間保持管道內(nèi)介質(zhì)的流暢和管道內(nèi)介質(zhì)的溫度。在環(huán)境溫度下，為了彌補(bǔ)管道內(nèi)介質(zhì)的熱損失，需要從外部獲取溫度，以此來保證輸送液體的溫度，從而達(dá)到防止管道內(nèi)介質(zhì)結(jié)晶、堵塞管道的目的。

1.2 常用的保溫材料及其應(yīng)用

1.2.1 常用的保溫材料。常用的保溫材料有玻璃棉纖維板、氈，玻璃棉纖維管殼，硅酸鋁針刺毯、板，復(fù)合硅酸鹽板，散裝玻璃棉纖維，橡塑保溫板、管殼和阻燃型防潮材料。

1.2.2 常見保溫外殼的結(jié)構(gòu)

1.2.2.1 雙壁可拆卸保溫罩的結(jié)構(gòu)。雙壁可拆卸保溫罩的使用范圍：需要對在役或役前檢查的人孔、支架、法蘭和焊縫連接處作保溫處理。在反應(yīng)堆所屬廠房的外雙壁和內(nèi)雙壁中可拆裝保溫罩，內(nèi)、外殼全部使用的是金屬薄板，雙壁外殼的平直部分和彎曲部分的連接處可以用不銹鋼鋸齒帶加強(qiáng)，外殼平直部分的連接位置可以用不銹鋼角鋼加強(qiáng)，板之間需要用電焊彼此連接，電焊間距＜80mm。當(dāng)其不能用電焊連接時(shí)，才可以使用φ3.2mm的鉚釘。

1.2.2.2 單壁可拆卸保溫罩的結(jié)構(gòu)。單壁可拆卸保溫罩的使用范圍：一般主要應(yīng)用于僅需要定期維修、檢查、調(diào)整的法蘭、人孔、部分支架和閥門的熱保溫。在反應(yīng)堆所屬廠房的外單壁和內(nèi)單壁中可拆裝保溫罩，內(nèi)殼所使用的是帶金屬襯網(wǎng)的玻璃棉纖維氈，外殼使用的是金屬薄板，內(nèi)部空間充填散裝玻璃棉纖維，而外殼搭接用鉚釘或電焊固定——用鉚釘鉚固外殼與帶金屬襯網(wǎng)的玻璃棉之間的刺釘。

1.2.2.3 永久性保溫殼的預(yù)制。這一保溫結(jié)構(gòu)往往被應(yīng)用于無需作役前檢查的設(shè)備和管道中。對于保溫外殼的壓筋、搭接和沖孔，壓筋是板殼與板橋活動相互連接的一種方式，它是由陽筋和陰筋組成。為了避免出現(xiàn)滲水的情況，在預(yù)制時(shí)，要特別考慮搭接和壓筋的方向。保溫外殼沖孔直管段上或容器保溫外殼要不間斷進(jìn)行沖孔操作。一般情況下，每米直管段有5個(gè)孔。

2 保溫工程的施工及注意事項(xiàng)

核電工程中的保溫清單由工藝系統(tǒng)專業(yè)統(tǒng)一給出，根據(jù)相應(yīng)管道和設(shè)備的保溫清單所規(guī)定的保溫厚度，對需保溫的管道和設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測，設(shè)計(jì)出可供預(yù)制加工圖紙。由于核島廠房空間小，物項(xiàng)多，施工中存在安裝偏差等原因，保溫施工問題屢見不鮮，以下就一些施工中需注意的事項(xiàng)、程序及共性問題進(jìn)行分析。

保溫施工應(yīng)依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)施工文件要求，兼顧現(xiàn)場實(shí)際，并參考相關(guān)電站經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)某壓水堆核電站的現(xiàn)場情況，整理出的主要保溫施工經(jīng)驗(yàn)如下：一是保溫工程通常都是在管道及設(shè)備安裝完成后，在現(xiàn)場進(jìn)行施工。保溫施工之前，應(yīng)對所采用的保溫材料及其制品進(jìn)行檢查，確保符合設(shè)計(jì)和現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。施工也應(yīng)當(dāng)遵守我國有關(guān)部門頒發(fā)的規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)，施工中不得損壞施工現(xiàn)場的其他管道及設(shè)備。二是保溫結(jié)構(gòu)某些部件(如可拆卸保溫盒)應(yīng)在預(yù)制廠進(jìn)行加工成品或半成品，在現(xiàn)場進(jìn)行拼裝，這樣不僅可以加快施工進(jìn)度，更能保證工程質(zhì)量。三是對已安裝好的管道及設(shè)備，保溫之前應(yīng)根據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)范做水壓試驗(yàn)，合格后再做保溫施工，避免返工。在某些特殊情況下如先進(jìn)行保溫施工，應(yīng)將管道上焊縫留出，待管道及設(shè)備安裝合格后，再將焊縫處補(bǔ)做保溫施工。四是施工原因引起的保溫干涉的問題，如管道過近或標(biāo)高不符合原設(shè)計(jì)要求等造成保溫結(jié)構(gòu)無法施工，原則上需施工方返工修改管道，讓出保溫間隙;如果確認(rèn)屬于電站設(shè)計(jì)空間不足，可以在征得上游專業(yè)的同意下，對保溫厚度做適應(yīng)性調(diào)整。五是對產(chǎn)生保溫干涉的管道專業(yè)物項(xiàng)，管道走向可適當(dāng)改變調(diào)整，支架形式可調(diào)整(但不得影響支架功能前提下)，以便讓出施工空間。對產(chǎn)生保溫干涉的其他專業(yè)物項(xiàng)，征得相關(guān)專業(yè)的同意下，可考慮對其適應(yīng)性調(diào)整，以滿足保溫設(shè)計(jì)要求。例如，土建格柵板、護(hù)欄可適當(dāng)切割，孔洞可擴(kuò)大，爬梯或機(jī)械軌道梁可適當(dāng)移動。六是保溫層與管道或設(shè)備，保溫層之間及與被保溫的物項(xiàng)應(yīng)緊密貼合，完工后保溫結(jié)構(gòu)表面應(yīng)當(dāng)平整，金屬外殼應(yīng)貼緊絕熱材料表面，不允許有褶皺、開裂、脫殼和凹陷等缺陷。七是保溫層施工應(yīng)嚴(yán)格消除各種隱患，如接縫不嚴(yán)和充填不均，膨脹縫處理不當(dāng)，防漏、防腐處理問題，捆扎或鉚固不牢等；八是管線保溫工程完成后，保溫結(jié)構(gòu)不得對所在管道本身的運(yùn)動產(chǎn)生附加影響，應(yīng)當(dāng)允許管線進(jìn)行熱位移，也不得影響或改變支架的功能。

核電站絕熱設(shè)計(jì)的目的就是為了減少正常運(yùn)行時(shí)管道及設(shè)備的散熱(冷)損失，滿足生產(chǎn)工藝要求，改善生產(chǎn)環(huán)境，提高經(jīng)濟(jì)效益。這種設(shè)計(jì)及安裝除了應(yīng)正確選擇符合現(xiàn)行國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的材料，又要兼顧核電站自身的特殊要求，進(jìn)行嚴(yán)格且適當(dāng)?shù)倪x擇。因此本文主要就對核電站管道及設(shè)備保溫材料進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。

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