OBA 模块化施工在太平岭华龙一号核电工程管道支架安装中的应用与综合效益分析

核电作为一种清洁高效的能源，在世界能源结构中占有的比重也越来越大。我国积极推进核电的发展，华龙一号核电技术代表着我国的核电技术迈入了一个新的阶段。本文对 OBA 模块化施工在太平岭华龙一号核电工程管道支架安装的应用过程进行详细分析，以真实数据为载体，综合了应用价值分析的内容。

1、国内外现状和发展趋势

1.1 国外现状

就国际上而言，像美国、法国、俄罗斯等先进核电国家，有成熟的模块化施工技术。并且在美国核电厂建设项目中也广泛地采用了模块化施工技术，把核岛和常规岛的部分施工工作分解成不同的模块到工厂预制，再拉到工地现场去拼装，比如 AP1000 美式核电技术，利用模块化施工可以将施工周期减少 25% ,质量水平大幅提高(AP1000 项目建设成果报告)。

法国长久以来通过核电项目的建设来应用模块化施工技术，在部分核电站建设过程中，将管道系统、电气系统等进行模块化设计并进行预制。据统计，模块化施工可以使核电站建设项目施工效率提高 30% ，依据法国核电项目施工效率分析报告得出的数据。

1.2 国内现状

我国在核电建设领域对模块化施工技术的研究和应用起步较晚，但发展迅速。随着华龙一号等自主三代核电技术研发应用，模块化施工技术得到更广泛推广。在防城港核电站、福清核电站等项目中，已尝试采用 OBA 模块化施工技术进行管道支架安装等工作，施工效率提高 28% ，施工质量得到更好控制(数据来源于防城港、福清核电站施工总结报告)。国内核电建设企业和科研机构也加大对模块化施工技术的研究投入，致力于构建适合我国核电建设特点的模块化施工技术体系。

1.3 发展趋势

OBA 模块化施工方式未来在核电工程中发展的趋势主要有以下几点： ① 不断提升模块化水平，从目前部分工作部分工作模块化转变为全流程、全系统模块化，进一步提升施工质量和效率 ② 不断加大智能化程度，使用先进的信息技术、自动化的设备及机器人技术来进行智能化管控，实现模块化预制智能化控制，提高了精度和生产效率; ③ 更加严苛地要求标准和规范，在核电建设领域的标准化和规范化上有更细致的考量，并通过建立并规范相关标准来确保在整个项目建设过程中的优质资源得到最大发挥; ④ 坚持贯彻绿色环保的理念，在整个核电工程建设过程中，加大对环保设施设备的投入，并严格地遵守相关的法律和规章制度，更加注重节能降耗和节能减排的工作。

2、论文研究的初步方案

2.1 研究方法

综合使用多种方法，第一种是采用文献研究法，对国内外核电工程建设、模块化施工技术以及管道支架安装等有关文献进行研究，结合笔者对同类项目的经验积累掌握的研究现状与发展趋势，为课题提供一定的理论支撑。第二种是采用案例分析法，本文选取太平岭华龙一号核电工程作为对象，基于 OBA 模块化施工这一方向详细阐述了管道支架安装中的应用情况、存在的问题和解决的办法。第三种是采用数据分析法，对太平岭核电站项目管道支架安装的相关数据(例如：工期、成本、质量等)进行收集整理并量化分析得出 OBA 模块化施工的综合效益。第四种是采用对比分析法，对比 OBA 模块化施工和传统管道支架安装在施工效率方面、安全风险程度方面、环境影响等方面有何不同之处。

2.2 研究步骤

首先文献资料收集整理，系统梳理国内外相关研究资料;再深入太平岭华龙一号核电工程项目现场，同项目管理、施工人员就 OBA 模块化施工实际运用情况开展交流学习，收集整理数据及案例资料;然后采用数据分析法、对比分析法对数据进行处理分析，评估 OBA 模块化施工的综合效益;就应用中遇到的关键性技术问题组织专家学者进行研讨并提出解决办法;最后，将研究成果进行总结并撰写论文，以期能给 OBA 模块化施工技术推广应用起到一定的参考作用。

2.3 技术路线

文献研究确定理论基础和技术背景;以太平岭华龙一号核电工程为实例，实地调查了 OBA 模块化施工方法在核岛管道支架安装中的应用情况，并搜集相关数据，将采集的数据进行整理和统计分析，对其实施后的综合效益和传统的施工方式进行比较分析;对其中的关键技术问题进行研究攻关，给出相应的解决方案，最后总结研究成果撰写成论文并提出下一步的研究方向。

3、拟解决和突破的关键技术问题

3.1 模块设计标准化问题

在 OBA 模块化施工中，做好模块化的设计可以达到高效的预制和现场的快速组装的目的，在实际应用中我们发现太平岭华龙一号核电工程中的部分管道支架的模块化设计各不相同，由于各个不同类型的管道支架模块间的差别，在其尺寸以及连接方式上都没有一定的标准可循，造成了车间内无法对其进行大规模的预制加工，增加了项目后期的费用及工期。

为了解决这个问题，需要建立起一套完善的管道支架模块化的设计标准体系，对模块的尺寸、结构形式及连接方式等进行规范，并提升其通用性和互换性。另外，可采用 BIM(Building Information Modeling)技术来进行模块设计，运用 3D建模模拟出不同的模块结构和参数，并对其结构性能进行优化分析，使设计更加科学合理。

3.2 模块运输与现场组装技术问题

运输至施工现场的管道支架模块化预制后，需要运往施工现场，由于模块庞大且十分沉重，在运输过程中很容易会受到各种情况的影响，且会有较大的安全隐患，在现场组装的时候还要保证模块安装精度及连接的质量。

解决好模块运输问题，要选择合适的运输方式及路线、拟定运输计划并进行实时跟踪;在施工现场根据自己的组装特点进行研发制造专用的组装工装及组装设备，并且利用先进的测量手段及定位方式进行组装，还要加强施工人员培训，提高其现场组装能力及操作水平。

3.3 施工过程中的质量控制与安全管理问题

OBA 模块化施工包括车间预制与现场二次装配两部分，施工难度大，质量控制与安全管理难度较高，在车间预制过程中需要对原材料的质量、加工工艺以及焊接质量严加把控，保证模块制作质量满足设计要求，在现场组装时加强安装过程质量管控工作，并及时解决存在的问题。

就安全管理而言，车间预制和现场施工都可能存在机械伤害、火灾、触电等方面的安全问题，针对上述质量问题应建立和完善质量管理体系建设，加强对整个过程的质量检验检测工作。在安全管理上要建立健全各项安全管理制度和安全操作规程，增强施工人员的安全教育，提高施工人员的安全意识及自我保护能力，并做好安全防护工作，在现场设立各种必要安全防护装置，确保施工安全。

5、结论

通过对OBA 模块化施工应用于太平岭华龙一号核电工程管道支架安装的研究得知，在核电工程管道支架安装中应用 OBA 模块化施工技术具有非常突出的优势，能够在一定程度上提升施工效率，降低施工风险，减小对周围环境的影响，并获得较好的经济效益和社会效益及环境效益。对于OBA 模块化施工技术来说，本次研究成果不仅为OBA 模块化施工技术在核电工程建设中的推广提供了理论依据，同时还能够为核电工程建设提供可供参考的实际经验。

参考文献

[1]《模块化施工技术在核电工程中的应用与发展》作者：张明、李华发表期刊：《核工程与技术》2023

[2]《华龙一号核电项目管道支架模块化安装的效益评估》作者：王强、刘敏发表期刊：《中国核电》2022