核電站室外埋地管線設計管理與改進建議

唐丹

中核集團三門核電有限公司 浙江三門 317112

核電站室外埋地管線是一個復雜、龐大和重要的系統工程，同時也是組成水、電、氣完整系統的重要組成部分。室外管線綜合設計根據總平面布置、管線性質、管內介質、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，還應妥善處理好管線與其他建/構筑物和設施的平面和豎向碰撞關系，使管線在平面與豎向上的布置設計更加安全、合理、協調。

在設計過程中，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、通信等專業根據這些需求，結合電廠總平面布置，開展相應配套管線和管溝的布置設計，總圖專業人員最終匯總室外管線設計資料，牽頭處理平面和豎向沖突問題后，確定廠區管線綜合布置方案。

核電站室外埋地管線極為復雜，需要在有限的空間內合理布置管線走向和埋深，為電廠系統的安全運行提供可靠保證，這就要求重視核電站室外埋地管線的設計管理工作，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，應適當延伸設計管理工作范圍，加強與施工管理部門溝通和配合，確保現場按照設計意圖實施。

1 核電站室外埋地管線介紹

1.1 埋地管線布置設計原則

廠區管線綜合布置應結合總平面布置、管線特性和施工維修等要求統一規劃，使管線之間、管線與建/構筑物之間在平面與豎向布置上協調緊湊。廠區主要管溝布置短捷、順直，與建/構筑物盡量平行布置。

在確定各管線敷設方式時，應考慮廠容的要求，采用埋地敷設、集中布置和共溝敷設。管線不應布置在建筑物、構筑物及預留發展用地范圍內，同時應考慮管線施工和檢修開挖對建/構筑物的影響。

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行設計，采用直埋、可通行管廊和管溝等敷設方式，主要管線種類如下：

埋深較深或重力式管線（溝）包括：循環水泵房至汽機房、汽機房至排水口的循環水進水和排水管道/管溝，敷設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。

水系統相關工藝管線在廠區布置范圍最廣，主要包括：生活水、生產水、消防水等給水管線，主廠房生產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，加氯系統的海水進水管線和次氯酸鈉管線等。

氣體系統相關工藝管線包括：低壓氫氣、低壓氮氣、高壓氮氣、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、柴油機燃油系統應急泄油管線、過道路段的電纜排管、道路照明與接地，以及通信系統、實物保護系統、火災探測及報警系統相關的室外預埋管等。

2 三門核電室外埋地管線問題處理

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

2.1 設計接口問題導致管線與構筑物沖突

三門核電一期工程室外埋地管線由多家設計院負責，在施工過程中發現由于設計接口信息交換不充分，導致埋地管線與構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承臺在平面布置上存在沖突；給水管道與220kV 電纜溝結構位于同一標高，管道無法交叉穿過。最終調整雨排管線布置避開基礎承臺，調整給水管道標高改從電纜溝下部穿過[1]。

2.2 設計需求問題導致設計文件提交滯后

核島廠房新增生活水的用水需求后，需要從常規島側管廊內引出生活水管道至核島廠房，而當時該區域地面設施已施工完成，并回填至廠區地坪標高，最終采取在地面增設支墩，管道外加保溫后明裝的方式；重件道路區域面積較大，下雨天容易產生積水，而雨排管線施工圖紙提交時，重件道路已經竣工，最終通過調整雨排管道埋深，適當減少了混凝土的鑿除工程量[2]。

2.3 管線設計信息不一致或不完善

一期工程管線設計圖紙覆蓋的范圍沒有進行劃分，兩張設計圖紙中均有廢水處理廠房北側的雨排管線布置設計，但雨水管的管徑要求不一致，給現場施工帶來困惑，后協調設計院予以澄清并修改圖紙。另外在主廠區雨水管線布置圖中，未提供實體保衛集水坑的尺寸、排水管的材質和坡度等詳細信息，后協調設計院補充提供。

2.4 施工組織原因導致無法按圖施工

1 號機組西側生活、生產、消防水管道原設計從綜合管廊底部穿過，因現場施工組織不善，綜合管廊施工時未能梳理出該區域管線并提前施工，導致給水管道無法按圖施工，后通過調整給水管道的布置繞過綜合管廊。

3 室外埋地管線設計管理改進建議

3.1 加強對設計方的監督和檢查

核電站設計通常由多家設計院共同完成，管線設計前應完成所有接口信息的交換和確認，以避免管線布置沖突。因此，需要加強接口文件的審查，定期組織設計聯絡會，協調解決接口提資和布置問題，并對接口信息交換質量進行監督檢查。設計文件提交后，重點審查接口坐標是否準確，以及交叉段標高是否沖突等，對審查發現的問題及時反饋給設計院。

3.2 優化管線設計管理的方式和方法

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，建議安排統籌和牽頭的專業人員，對全廠各專業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]。

對于管線密集區域可考慮采用分區、分段設計，能夠方便設計圖紙的查找和使用，現場施工時也不容易遺漏。另外應加強與各方的溝通、及時整理和更新圖紙清單、協調提供管線綜合布置圖、做好施工前的設計交底工作，使施工人員真正理解設計意圖和相關區域的管線詳細布置情況。施工過程中配合處理現場問題，對于施工單位發起的不符合項等應嚴格審查和控制，確保工程質量。

3.3 優化和完善室外埋地管線（溝）設計

在管溝設計時應充分考慮運行和維修的使用需求，對于人員頻繁進入的管溝，應合理選擇蓋板材質便于人員開啟；管溝內還應考慮在底部設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，還應考慮設計機械通風或設置足夠的人孔/通風井。

核電站對系統運行的可靠性要求較高，應合理選擇室外埋地管道的材質，埋地管道應采取可靠的連接方式。放射性廢液直埋管線出現破損后影響大且查找泄漏點困難，建議條件允許的區域設置溝道再敷設管線。

3.4 提前規劃后續機組的管線布置和接口

核電廠址通常布置有多個機組，分批建設，而部分廠房為全廠共用，因此在前期機組的埋地管線設計時應充分考慮后續機組的需求。總平面規劃預留后續機組管線的布置空間，預留的接口位置應方便后續機組的接入，相應管溝等構筑物適當向后續機組延伸，避免距離過近，開挖施工對已運行的機組造成影響。

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開挖，該區域的所有地下管線設計應提前完成。現場施工管理者應該從全局出發，分析該區域的埋地管線布置和標高情況，合理安排施工順序。

4 結語

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

設計方提供高質量的管線綜合設計，施工單位充分理解設計意圖并合理安排施工順序，業主方全過程參與審查、監督和協調解決問題，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。