淺談EM9儀表安裝設(shè)計(jì)在華龍一號(hào)與M310中的區(qū)別

胡慶慶 陳 江 張勇衛(wèi) 汪 敏

（中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)所，四川 成都610041）

0 引言

華龍一號(hào)是中國(guó)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的第三代核電技術(shù)，其安全指標(biāo)和技術(shù)性能達(dá)到了國(guó)際三代核電技術(shù)的先進(jìn)水平；而M310堆型則為第二代核電技術(shù)。在核電站建造及施工中，施工單位將EM9定義為過(guò)程儀表設(shè)備的安裝，以便于現(xiàn)場(chǎng)施工及管理。過(guò)程儀表設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)工作對(duì)儀表設(shè)備能否獲得準(zhǔn)確的測(cè)量信息起到?jīng)Q定作用，因此EM9儀表安裝設(shè)計(jì)工作必不可少。本文將主要分析華龍一號(hào)堆型和M310堆型在EM9儀表安裝設(shè)計(jì)上的差異。

1 EM9安裝的范圍

EM9安裝就是把各個(gè)獨(dú)立的部件即儀表、管線、附屬設(shè)備等按設(shè)計(jì)要求組成回路或系統(tǒng)完成檢測(cè)或調(diào)節(jié)任務(wù)，簡(jiǎn)言之，就是根據(jù)設(shè)計(jì)要求完成儀表與儀表之間、儀表與工藝管道之間的連接。安裝范圍包括：傳感器、儀表支架和儀表安裝附件、儀表管及支架、毛細(xì)管、冷凝罐和排污罐、閥組等。

2 華龍一號(hào)堆型與M3 10堆型在EM9儀表安裝設(shè)計(jì)上的差異

2.1 EM9儀表安裝設(shè)計(jì)文件體系方面

M310堆型的儀表及儀表管安裝按照《傳感器和儀表管安裝圖》進(jìn)行，該圖主要包含儀表管布置路徑、管閥件清單、儀表架信息、孔洞編號(hào)、房間號(hào)等信息，給出的布置路徑為示意性質(zhì)的，支架及管閥件數(shù)量不夠精確。

而在華龍一號(hào)堆型的EM9儀表安裝設(shè)計(jì)文件體系中，用《儀表管道ISO圖》替代了《傳感器和儀表管安裝圖》。《儀表管道ISO圖》采用三維坐標(biāo)（X，Y，Z）系，在圖中表示一次隔離閥后儀表管道敷設(shè)路徑，主要包含的信息：

（1）儀表管長(zhǎng)度及管閥件定位，包括水平儀表管道的安裝高度、儀表管道的安裝角度等；

（2）儀表及其標(biāo)識(shí)、儀表架及其安裝高度；

（3）儀表管路中用到的特殊部件，如冷凝罐、排污罐等；

（4）管閥件之間的連接方式；

（5）一次隔離閥編號(hào)及高壓側(cè)（HP）/低壓側(cè)（LP）；

（6）儀表管支架的標(biāo)準(zhǔn)及定位；

（7）設(shè)備清單及明細(xì)表：儀表管閥件、儀表管道支架標(biāo)準(zhǔn)、各類設(shè)備的規(guī)格及數(shù)量；

（8）儀表管穿墻或所穿樓板的孔洞編號(hào)、儀表管布置經(jīng)過(guò)的房間號(hào)、接工藝管路編號(hào)、一次隔離閥編號(hào)、儀表管道焊縫編號(hào)。

《儀表管道ISO圖》是通過(guò)PDMS軟件模擬現(xiàn)場(chǎng)建模而制備出來(lái)的，其包含的信息具體、全面、精確，大大減少現(xiàn)場(chǎng)施工的物項(xiàng)干涉，相對(duì)于《傳感器和儀表管安裝圖》而言，《儀表管道ISO圖》對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的指導(dǎo)意義更大，更利于提高現(xiàn)場(chǎng)儀表及儀表管線的施工質(zhì)量并保障施工進(jìn)度。

2.2 設(shè)計(jì)及技術(shù)要求方面

2.2.1 儀表管支架

（1）儀表管支架設(shè)計(jì)

M310堆型的極限安全地震輸入（水平和豎向）采用地面最大加速度為0.2 g；而華龍一號(hào)堆型的極限安全地震輸入（水平和豎向）采用地面最大加速度為0.3 g，設(shè)計(jì)譜采用改進(jìn)型的RG1.60譜。

由于華龍一號(hào)堆型設(shè)計(jì)采用了更高的抗震標(biāo)準(zhǔn)，故對(duì)EM9儀表管支架設(shè)計(jì)提出了更為嚴(yán)格的要求。相比M310堆型，符合要求的抗震儀表管支架的類型大大減少。在M310堆型中，抗震儀表管支架的類型有235種；而在華龍一號(hào)堆型中，抗震儀表管支架的類型減少為82種。與M310堆型相比較，華龍一號(hào)堆型的抗震儀表管支架具有的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為緊湊，一些儀表管支架采用三角形結(jié)構(gòu)，使得支架更為穩(wěn)固；儀表管支架使用的支架底板寬大，膨脹螺栓使用數(shù)量更多，膨脹螺栓的直徑更大，能承受更大動(dòng)載荷、拉力、剪力；對(duì)每個(gè)抗震儀表管支架的使用高限做了詳細(xì)的規(guī)定，確保其滿足抗震要求。

（2）抗震儀表管支架設(shè)置原則

華龍一號(hào)堆型規(guī)定：水平直管道上的支架間距≤1 200 mm，垂直管道上的支架間距≤1 500 mm。而M310堆型則規(guī)定：水平直管道上的支架間距≤1 200 mm，3/8＂OD外徑為9.525 mm的垂直管道支架間距≤1700 mm，直徑為1/4＂的垂直管道支架間距≤1 400 mm[1]。

另外，在華龍一號(hào)堆型中新增的要求：對(duì)于開(kāi)關(guān)類儀表，通常在儀表管接至儀表架拐彎前增加固定支架；當(dāng)儀表管敷設(shè)長(zhǎng)度大于3倍的最大間距時(shí)應(yīng)設(shè)置一個(gè)固定支架，支架應(yīng)設(shè)置在盡可能靠近最大間距的地方，一起敷設(shè)的儀表管應(yīng)一起支撐，以使支架的總數(shù)量最少。

2.2.2 儀表管試驗(yàn)壓力要求

華龍一號(hào)堆型要求對(duì)儀表管進(jìn)行水壓試驗(yàn)的壓力為1.25倍設(shè)計(jì)壓力，打壓時(shí)間為10分鐘；當(dāng)進(jìn)行氣壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注入1.15倍設(shè)計(jì)壓力（最大12.5 bar）的去油壓縮空氣進(jìn)行氣體耐壓試驗(yàn)。而M310堆型儀表管水壓試驗(yàn)的壓力為1.1倍設(shè)計(jì)壓力，氣壓試驗(yàn)的壓力為1.25倍設(shè)計(jì)壓力（最大4 bar）。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)設(shè)計(jì)的修改權(quán)限方面

華龍一號(hào)堆型的EM9安裝采取授權(quán)方式，儀表及儀表管施工嚴(yán)格遵照《儀表管道ISO圖》進(jìn)行，儀表管路中的管閥件的規(guī)格、數(shù)量、使用順序等現(xiàn)場(chǎng)不能修改，如無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)施工的要求，現(xiàn)場(chǎng)可給出修改方案，經(jīng)設(shè)計(jì)方確認(rèn)可行后方可施工。若從儀表根閥開(kāi)始，第一個(gè)固定點(diǎn)之前的儀表管現(xiàn)場(chǎng)布置與《儀表管道ISO圖》不一致或者有改動(dòng)，則必須經(jīng)設(shè)計(jì)單位的力學(xué)專業(yè)評(píng)估通過(guò)后方可施工；而第一個(gè)固定點(diǎn)之后的儀表管可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際布置情況進(jìn)行調(diào)整，前提是必須滿足抗震要求，同時(shí)遵循EM9安裝技術(shù)要求的規(guī)定。在M310堆型中，現(xiàn)場(chǎng)按照《傳感器和儀表管安裝圖》進(jìn)行儀表及儀表管施工，該文件并未給出具體的儀表管布置路徑，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工僅具有參考意義，現(xiàn)場(chǎng)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行施工及調(diào)整，對(duì)設(shè)計(jì)的改動(dòng)往往較大，不利于規(guī)范化施工，影響施工進(jìn)度。

3 結(jié)語(yǔ)

本文主要從EM9儀表安裝設(shè)計(jì)的文件體系、設(shè)計(jì)及技術(shù)要求、現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)設(shè)計(jì)的修改權(quán)限這三個(gè)方面羅列了華龍一號(hào)堆型與M310堆型的區(qū)別。由上述對(duì)比可知，華龍一號(hào)堆型的EM9儀表安裝設(shè)計(jì)使現(xiàn)場(chǎng)EM9安裝更為規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、便捷化，儀表管線能抵御強(qiáng)度更高的震動(dòng)沖擊，儀表管路系統(tǒng)運(yùn)行更加安全。顯然，華龍一號(hào)堆型的EM9儀表安裝設(shè)計(jì)能更好地保證儀表設(shè)備功能的發(fā)揮及核電站運(yùn)行的可靠性和安全性，體現(xiàn)了我國(guó)第三代核電技術(shù)的先進(jìn)性、安全性。