核电站建设阶段移交过程的管道安装控制
芦志飞
中国核电工程有限公司 山东烟台 265100
引言:
随着全球能源需求的增长,核电站作为清洁、高效的能源供应方式,其建设规模不断扩大。然而,核电站建设涉及众多专业和系统,土建与安装阶段的衔接尤为重要。管道安装作为核电站建设的关键环节,其质量直接影响到核电站的运行安全和效率。当前,核电站建设对管道安装提出了更高要求,不仅需要适应高温高压、耐辐射等极端工况,还需确保全流程的严格管控。因此,研究核电站建设阶段移交过程的管道安装控制方法,具有重要的现实意义。
1 核电站建设阶段移交的定义及流程
核电站建设阶段(土建移交安装),是指在核电站建设过程中,当土建工程完成相应区域或部位的施工、检验等工作,达到预定的土建向安装过渡的验收标准后,由建设单位(或土建施工总承包单位)将其所负责区域或部位的管理权、后续施工配合权及相关土建技术资料等,按照合同约定和相关规定,正式转移给安装单位(或安装接收单位)的过程。这一过程标志着土建工程在该部分向安装工程过渡,是确保核电站后续安装工作顺利开展的关键环节。
首先,建设单位完成自检,确认土建区域或部位符合移交安装条件后,向安装单位提交移交申请。接着,双方共同组建移交验收小组,依据设计文件、土建施工及验收规范等开展现场检查与资料审查。若发现问题,建设单位需及时整改直至复验合格。随后,双方签署移交文件,明确移交范围、责任界限等内容。最后,安装单位正式接管,开展后续的安装准备工作[1]。
2 核电站建设阶段移交过程的管道安装控制方法
2.1 基于核级标准的材料全周期管控
核级管道材料需适应高温高压、耐辐射、抗腐蚀等极端工况,管控需覆盖采购、运输、仓储、使用全流程。选型时,依据管道设计参数及核安全分级,优先选用符合 RCC-M、ASME B31.1 等标准的材料,明确化学成分、力学性能等关键指标,如 316L 不锈钢控制硫含量 ⩽0.03% ,P91 合金钢需高温持久强度试验验证。
采购环节对供应商分级管理,现场审核其质量认证、设备精度及核电项目业绩。材料到场按批次“五检一证”验收,检查质量文件、外观、尺寸、标识、包装,并复验成分。仓储采用智能化管理,分区存放,设温湿度监控与防变形支撑,电子标签动态更新库存。施工领料时扫码绑定材料批次与施工部位,实现每段管道从原始材料证书到检验报告的全程追溯,为质量责任界定提供可靠依据。
2.2 平行施工模式下的工序协同优化
在核电站建设阶段普遍采用平行施工模式,即多系统、多专业同步作业,以缩短工期。管道安装需与土建、电气、仪表等专业深度协同,通过三维协同设计平台(如 PDMS)实现管道走向与建筑结构、设备布局的精准匹配,避免空间冲突。例如,主管道穿越墙体时需预留套管,其中心偏差需控制在 ±5mm 以内;管道与电缆桥架并行敷设时需保持最小间距(如动力电缆与仪表管道间距 ⩾300mm ),防止电磁干扰。
施工顺序规划遵循“先大后小、先主管后支管”原则,优先完成核心系统(如反应堆冷却剂系统)管道安装,再推进辅助系统(如化学容积控制系统)施工。例如,主管道安装需在土建完成反应堆压力容器相关基础并就位后立即启动,利用激光跟踪仪进行三维坐标定位,确保管道与设备接口同轴度偏差 ⩽0.5mm ;支管安装则需待主管压力试验合格后进行,采用预制模块化施工方式减少现场焊接量[2]。
资源调配方面,建立动态资源池,根据施工进度实时调整人力、机具配置。例如,焊接高峰期增派持证焊工(如核级焊工需通过 ASME SectionIX 认证),并配备自动化焊接设备(如轨道式氩弧焊机)提升效率;无损检测环节采用相控阵超声检测(PAUT)技术,其检测速度较传统射线检测提升 3 倍,可缩短关键路径工期[3]。
2.3 多层级检验与土建移交安装闭环管理
核级管道在土建移交安装环节需经多层级检验确保系统完整,检验分班组自检、施工队互检、项目部专检和业主监理联检。班组自检关注坡口加工(角度偏差 ⩽±2.5∘ °)、组对间隙(DN100 以下 0.1mm )、焊接参数(氩弧焊电流 80-120A)等,并填记录表。施工队互检交叉抽查,核查隐蔽工程(如管道清洁度)、无损检测报告(RT 底片黑度 D⩾1.8 )及热处理曲线(P91 钢焊后 750–780∘C )。
项目部专检用“三查四定”法,查设计漏项、质量隐患、未完工程,定人员、任务、时间、措施,全面梳理管道,如检查支架间距、阀门操作空间、保温层厚度偏差。业主监理联检依移交文件包现场核查,验证管道标识、仪表校准、安全阀整定压力等。对检验缺陷,建立“发现-分析-整改-验证”闭环机制,一般缺陷班组立即改,重大缺陷启动 NCR 流程,分析根源并验证整改效果[4]。
2.4 土建移交安装文件数字化与人员能力保障
土建移交安装文件是管道系统从土建向安装过渡的法律凭证,需涵盖设计、采购、施工、调试(此处调试文件为安装阶段预留相关记录等)全生命周期数据,遵循“完整性、准确性、规范性”原则。设计文件包含管道布置图、应力分析报告等;采购文件涵盖材料质量证明书、设备出厂试验报告等;施工文件包括焊接工艺评定报告、无损检测原始记录等;调试相关文件涉及管道冲洗方案、水压试验记录等。所有文件需经三级签字确认并加盖公章,确保法律效力[5]。
为提升管理效率,采用数字化平台实现文件电子化存储与共享,通过BIM 模型关联管道安装数据,实现“一模到底”的数据追溯;利用区块链技术确保文件不可篡改,为运维提供可信数据支撑。人员能力是移交质量的关键,需建立“培训-考核-授权-上岗”闭环管理机制,针对焊工、无损检测人员、监理工程师等关键岗位制定差异化培训方案,确保其掌握核级管道施工、检测及验收标准。通过数字化培训平台实现资源共享与考核结果动态管理,保障人员能力与岗位需求持续匹配,为管道系统安全移交提供人力保障。
结语:
核电站建设阶段移交过程的管道安装控制是一个复杂而关键的过程。通过实施基于核级标准的材料全周期管控、平行施工模式下的工序协同优化、多层级检验与土建移交安装闭环管理,以及建安移交文件数字化与人员能力保障等措施,可以有效提升管道安装的质量和效率。未来,随着核电站建设技术的不断进步,管道安装控制方法也将不断完善,为核电站的安全稳定运行提供更加坚实的保障。
参考文献:
[1]许礼伦,张德亮.核电厂建安向调试移交过程中的边界控制[J].电气传动自动化,2015,37(01):51-53.
[2]许礼伦,张德亮.核电厂建安向调试移交过程中的边界控制[J].中国电力教育,2014,(35):201-202.
[3]武相,崔聪,邬芝胜,等.核级管道焊缝可检率优化研究[J].核动力工程,2024,45(6):237-241.
[4]满晓宇,王玉旭,吕旭伟.核电站主设备安装焊接过程控制[J].焊接技术,2023,52(9):118-122.
[5]陈昊.核电站大口径高密度聚乙烯 HDPE 管道安装,焊接探究[J].电气技术与经济,2023(6):296-299.
[6]刘瑜,刘建文,潘凯.核电站核岛 EM9 仪表管安装及焊接质量控制[J].焊接技术,2023,52(9):128-132.