核電站管道及設備保溫材料保溫施工分析

李岳芳

中國核工業二三建設有限公司

核電站管道及設備保溫材料保溫施工分析

李岳芳

中國核工業二三建設有限公司

眾所周知，核電站在運行時，很多工藝管道及設備處在高溫高壓狀態下，其溫度高于環境溫度，導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，且使周圍環境溫度急劇升高，直接影響到核電廠的安全運行。為減少設備、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；為減少環境中的熱量傳入低溫設備和管道內部，防止低溫設備和管道外壁表面凝露，在其外的包裹措施稱為保冷。為了保證系統的正常和良好運作，核電站內管道和設備采取了保溫措施。

核電站管道；設備；保溫；施工分析材料

1 核電站管道及設備保溫概述

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在運輸和生產過程中冷量損失的設備和管道，是為了減少和防止冷介質在運輸和生產過程中溫度升高的設備和管道，是為了防止低溫外壁和低溫設備表面凝露的設備和管道。

1.1.2 熱保溫。當設備和管道表面溫度高于60℃時，為了防止介質凝結，熱保溫能夠減少設備和管道內的介質熱損耗。

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運行期間保持管道內介質的流暢和管道內介質的溫度。在環境溫度下，為了彌補管道內介質的熱損失，需要從外部獲取溫度，以此來保證輸送液體的溫度，從而達到防止管道內介質結晶、堵塞管道的目的。

1.2 常用的保溫材料及其應用

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 常見保溫外殼的結構

1.2.2.1 雙壁可拆卸保溫罩的結構。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。在反應堆所屬廠房的外雙壁和內雙壁中可拆裝保溫罩，內、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，外殼平直部分的連接位置可以用不銹鋼角鋼加強，板之間需要用電焊彼此連接，電焊間距＜80mm。當其不能用電焊連接時，才可以使用φ3.2mm的鉚釘。

1.2.2.2 單壁可拆卸保溫罩的結構。單壁可拆卸保溫罩的使用范圍：一般主要應用于僅需要定期維修、檢查、調整的法蘭、人孔、部分支架和閥門的熱保溫。在反應堆所屬廠房的外單壁和內單壁中可拆裝保溫罩，內殼所使用的是帶金屬襯網的玻璃棉纖維氈，外殼使用的是金屬薄板，內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的玻璃棉之間的刺釘。

1.2.2.3 永久性保溫殼的預制。這一保溫結構往往被應用于無需作役前檢查的設備和管道中。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。為了避免出現滲水的情況，在預制時，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行沖孔操作。一般情況下，每米直管段有5個孔。

2 保溫工程的施工及注意事項

核電工程中的保溫清單由工藝系統專業統一給出，根據相應管道和設備的保溫清單所規定的保溫厚度，對需保溫的管道和設備進行現場實測，設計出可供預制加工圖紙。由于核島廠房空間小，物項多，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、程序及共性問題進行分析。

保溫施工應依據相關設計施工文件要求，兼顧現場實際，并參考相關電站經驗。根據某壓水堆核電站的現場情況，整理出的主要保溫施工經驗如下：一是保溫工程通常都是在管道及設備安裝完成后，在現場進行施工。保溫施工之前，應對所采用的保溫材料及其制品進行檢查，確保符合設計和現行技術標準。施工也應當遵守我國有關部門頒發的規程及標準，施工中不得損壞施工現場的其他管道及設備。二是保溫結構某些部件(如可拆卸保溫盒)應在預制廠進行加工成品或半成品，在現場進行拼裝，這樣不僅可以加快施工進度，更能保證工程質量。三是對已安裝好的管道及設備，保溫之前應根據有關技術規范做水壓試驗，合格后再做保溫施工，避免返工。在某些特殊情況下如先進行保溫施工，應將管道上焊縫留出，待管道及設備安裝合格后，再將焊縫處補做保溫施工。四是施工原因引起的保溫干涉的問題，如管道過近或標高不符合原設計要求等造成保溫結構無法施工，原則上需施工方返工修改管道，讓出保溫間隙;如果確認屬于電站設計空間不足，可以在征得上游專業的同意下，對保溫厚度做適應性調整。五是對產生保溫干涉的管道專業物項，管道走向可適當改變調整，支架形式可調整(但不得影響支架功能前提下)，以便讓出施工空間。對產生保溫干涉的其他專業物項，征得相關專業的同意下，可考慮對其適應性調整，以滿足保溫設計要求。例如，土建格柵板、護欄可適當切割，孔洞可擴大，爬梯或機械軌道梁可適當移動。六是保溫層與管道或設備，保溫層之間及與被保溫的物項應緊密貼合，完工后保溫結構表面應當平整，金屬外殼應貼緊絕熱材料表面，不允許有褶皺、開裂、脫殼和凹陷等缺陷。七是保溫層施工應嚴格消除各種隱患，如接縫不嚴和充填不均，膨脹縫處理不當，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，保溫結構不得對所在管道本身的運動產生附加影響，應當允許管線進行熱位移，也不得影響或改變支架的功能。

核電站絕熱設計的目的就是為了減少正常運行時管道及設備的散熱(冷)損失，滿足生產工藝要求，改善生產環境，提高經濟效益。這種設計及安裝除了應正確選擇符合現行國家、行業標準的材料，又要兼顧核電站自身的特殊要求，進行嚴格且適當的選擇。因此本文主要就對核電站管道及設備保溫材料進行了詳細的分析和探討。

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