核电站管道及设备保温材料保温施工分析

李岳芳

中国核工业二三建设有限公司

核电站管道及设备保温材料保温施工分析

李岳芳

中国核工业二三建设有限公司

众所周知，核电站在运行时，很多工艺管道及设备处在高温高压状态下，其温度高于环境温度，导致热量通过表面大量散失，造成核电厂电功率下降和热源损失，且使周围环境温度急剧升高，直接影响到核电厂的安全运行。为减少设备、管道及其附件向周围散热，在其外表面采取的包裹措施称保温；为减少环境中的热量传入低温设备和管道内部，防止低温设备和管道外壁表面凝露，在其外的包裹措施称为保冷。为了保证系统的正常和良好运作，核电站内管道和设备采取了保温措施。

核电站管道；设备；保温；施工分析材料

1 核电站管道及设备保温概述

1.1 常见的保温类型

一般情况下，常用的管道保温类型主要有3种，即冷保温、热保温和电伴热保温。

1.1.1 冷保温。冷保温是为了减少和防止冷介质在运输和生产过程中冷量损失的设备和管道，是为了减少和防止冷介质在运输和生产过程中温度升高的设备和管道，是为了防止低温外壁和低温设备表面凝露的设备和管道。

1.1.2 热保温。当设备和管道表面温度高于60℃时，为了防止介质凝结，热保温能够减少设备和管道内的介质热损耗。

1.1.3 电伴热保温。电伴热保温是为了保证在停堆和维持生产运行期间保持管道内介质的流畅和管道内介质的温度。在环境温度下，为了弥补管道内介质的热损失，需要从外部获取温度，以此来保证输送液体的温度，从而达到防止管道内介质结晶、堵塞管道的目的。

1.2 常用的保温材料及其应用

1.2.1 常用的保温材料。常用的保温材料有玻璃棉纤维板、毡，玻璃棉纤维管壳，硅酸铝针刺毯、板，复合硅酸盐板，散装玻璃棉纤维，橡塑保温板、管壳和阻燃型防潮材料。

1.2.2 常见保温外壳的结构

1.2.2.1 双壁可拆卸保温罩的结构。双壁可拆卸保温罩的使用范围：需要对在役或役前检查的人孔、支架、法兰和焊缝连接处作保温处理。在反应堆所属厂房的外双壁和内双壁中可拆装保温罩，内、外壳全部使用的是金属薄板，双壁外壳的平直部分和弯曲部分的连接处可以用不锈钢锯齿带加强，外壳平直部分的连接位置可以用不锈钢角钢加强，板之间需要用电焊彼此连接，电焊间距＜80mm。当其不能用电焊连接时，才可以使用φ3.2mm的铆钉。

1.2.2.2 单壁可拆卸保温罩的结构。单壁可拆卸保温罩的使用范围：一般主要应用于仅需要定期维修、检查、调整的法兰、人孔、部分支架和阀门的热保温。在反应堆所属厂房的外单壁和内单壁中可拆装保温罩，内壳所使用的是带金属衬网的玻璃棉纤维毡，外壳使用的是金属薄板，内部空间充填散装玻璃棉纤维，而外壳搭接用铆钉或电焊固定——用铆钉铆固外壳与带金属衬网的玻璃棉之间的刺钉。

1.2.2.3 永久性保温壳的预制。这一保温结构往往被应用于无需作役前检查的设备和管道中。对于保温外壳的压筋、搭接和冲孔，压筋是板壳与板桥活动相互连接的一种方式，它是由阳筋和阴筋组成。为了避免出现渗水的情况，在预制时，要特别考虑搭接和压筋的方向。保温外壳冲孔直管段上或容器保温外壳要不间断进行冲孔操作。一般情况下，每米直管段有5个孔。

2 保温工程的施工及注意事项

核电工程中的保温清单由工艺系统专业统一给出，根据相应管道和设备的保温清单所规定的保温厚度，对需保温的管道和设备进行现场实测，设计出可供预制加工图纸。由于核岛厂房空间小，物项多，施工中存在安装偏差等原因，保温施工问题屡见不鲜，以下就一些施工中需注意的事项、程序及共性问题进行分析。

保温施工应依据相关设计施工文件要求，兼顾现场实际，并参考相关电站经验。根据某压水堆核电站的现场情况，整理出的主要保温施工经验如下：一是保温工程通常都是在管道及设备安装完成后，在现场进行施工。保温施工之前，应对所采用的保温材料及其制品进行检查，确保符合设计和现行技术标准。施工也应当遵守我国有关部门颁发的规程及标准，施工中不得损坏施工现场的其他管道及设备。二是保温结构某些部件(如可拆卸保温盒)应在预制厂进行加工成品或半成品，在现场进行拼装，这样不仅可以加快施工进度，更能保证工程质量。三是对已安装好的管道及设备，保温之前应根据有关技术规范做水压试验，合格后再做保温施工，避免返工。在某些特殊情况下如先进行保温施工，应将管道上焊缝留出，待管道及设备安装合格后，再将焊缝处补做保温施工。四是施工原因引起的保温干涉的问题，如管道过近或标高不符合原设计要求等造成保温结构无法施工，原则上需施工方返工修改管道，让出保温间隙;如果确认属于电站设计空间不足，可以在征得上游专业的同意下，对保温厚度做适应性调整。五是对产生保温干涉的管道专业物项，管道走向可适当改变调整，支架形式可调整(但不得影响支架功能前提下)，以便让出施工空间。对产生保温干涉的其他专业物项，征得相关专业的同意下，可考虑对其适应性调整，以满足保温设计要求。例如，土建格栅板、护栏可适当切割，孔洞可扩大，爬梯或机械轨道梁可适当移动。六是保温层与管道或设备，保温层之间及与被保温的物项应紧密贴合，完工后保温结构表面应当平整，金属外壳应贴紧绝热材料表面，不允许有褶皱、开裂、脱壳和凹陷等缺陷。七是保温层施工应严格消除各种隐患，如接缝不严和充填不均，膨胀缝处理不当，防漏、防腐处理问题，捆扎或铆固不牢等；八是管线保温工程完成后，保温结构不得对所在管道本身的运动产生附加影响，应当允许管线进行热位移，也不得影响或改变支架的功能。

核电站绝热设计的目的就是为了减少正常运行时管道及设备的散热(冷)损失，满足生产工艺要求，改善生产环境，提高经济效益。这种设计及安装除了应正确选择符合现行国家、行业标准的材料，又要兼顾核电站自身的特殊要求，进行严格且适当的选择。因此本文主要就对核电站管道及设备保温材料进行了详细的分析和探讨。

[1]白冰，林虎，龚代涛，鱼滨涛，佟振峰，杨文.核电站用纤维保温材料辐照考验及微观分析研究[J].原子能科学技术，2014，(S1)：523-527.

[2]王琪.核电站常规岛保温工程的特点[J].电子世界，2014(16)：426-427.