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摘要：文章以正在建设的核电站反应堆换料水池为基本研究对象，分析燃料水池冷却系统中应急补水管线的设计实施方案，结合改进项出现的原因就如何优化核电站改进项管道设计进行策略分析，旨在能够为核电站改进项管道的合理优化配置提供重要参考支持。
关键词：核电站；改进项；管道设计；布置
工艺管道在整个核电站的设计和运行中占据十分重要的地位，但是从实际施工情况来看，工艺管道的设计和布置存在较多的阻碍因素，突出表现为支吊架的设计繁杂，布置施工复杂，无形中加大了施工难度。文章以某核电站反应堆换料水池、燃料水池的补水管线设计为例，分析补水管线设计中管道设置存在的问题，由此提出核电站改进项中管道的设计优化方法。
1 核电站改进项的原因分析
第一，设备质量不合格。核电站项目的稳定运行对设备的使用有着较高的要求，在设备质量不符合施工要求的情况下就会使得整个改进项工作出现质量问题，突出表现为供货设备基本单位和设计参考电站的设计之间存在一定的差异，导致设备的参数变化较大。同时，国产化设备在使用的过程中会出现一些不可估计的问题，导致设备的质量不符合施工要求。第二，设计过程存在的问题。①内部监督和外部监督发现核电站改进项设计存在问题。②在改进项设计的过程中发现设备、系统、零部件的使用不满足核电站改造的功能需要。③没有对改进项的安全问题进行考虑。
2 核电站改进项中管道的设计分析
2.1 初步设计
核电站改进项管道在开始设计的时候需要根据管道系统的运行要求来确定管道的使用的等级、管道的设计参数、管道的运行流程图、管道各个设备的数据等。在确定好以上参数数据信息之后安排管道的位置，制定科学的管道位置安排方案。【1】
2.2 详细设计
第一，根据国家对核电站管道施工技术标准要求、材料准备要求、设备参数要求、管道使用等级来设计管道的功能和支架位置。第二，计算管道中的应力结果，如果应力结果无法满足应力的要求需要将试验返回到上一个阶段，对管道支架的位置、管道的功能等进行改善，一直到管道的各项参数信息达到国家规定的应力标准。第三，根据管道计算得到的支架荷载数值和使用功能数值对支架图进行改进设计，并开展必要的力学试验检查支架的安排形式是否符合支架荷载和功能要求。【2】
2.3 管道设计过程中的各个参数分析
为了能够更好的设计核电站改进项中的管道，在管道设计的过程中需要施工人员明确管道设计的温度、管道设计的压力、管道的设计尺寸、管道的设计等级、管道水压试验参数、管道的保温性能、管道内部流体的类型、管道的抗震级别、管道的清洁度等级等。在实践操作的时候能够通过管道系统功能来明确管道的设计温度、管道的设计压力、管道的水压试验参数、管道的流体类型、管道的保温性能、管道的安全等级等。【3】
在进行设计的过程中根据上游的信息输入，包含管线清单、图纸设计、设备安排、土建模板图、管道等级表、支架标准、确定好的设计模型等来布置管道模型，在模型碰撞检查发现没有错误之后抽取施工图纸，施工图纸具体包含ISO图纸、支架SUP图纸等，在对施工图纸完成审核之后对其开展必要的力学验算，根据力学检验反馈结果来对施工图纸进行二次修改，最好将修改完成的审批流程和审批意见编订成一个正式的施工文件，由设计单位将这个文件下发给工程公司，最终经过审核之后的文件会被送到施工总部开展施工。
在具体施工操作的时候根据系统所提供的管线清单来确定各个管道的参数信息，具体包含管道的尺寸大小、管道的厚度、管道的使用等级、管道的保温性能、管道的设计温度、管道的设计压力、管道的清洁度要求、管道的使用规范等级、管道的安全等级等。根据所设定好的管道等级来选择管道施工设计材料和管道的安装操作规范，根据施工设计流程图明确管道设计的基本理念和基本逻辑关系。
3 核电站改进项中管道设计方案的优化对策
核电站改进项中管道设计方案在设计的过程中会出现以下几个方面的设计问题：①设计不充分所引发的设计错误问题。②施工操作错误和设计偏差所引发的设计问题。③受核岛空间限制和施工工艺繁杂所引发的施工问题。同时，在核电站改进项管道设计过程中由于各个专业之间的操作失误和累积设计偏差也会使得新增改进项管道布置方案的设计出现一些偏差问题。【4】
对于没有处于施工状态的新增改进项目，在施工设计的过程中需要统筹优化各个管道的安排布置，避免出现因为安装空间不充足所导致的施工困难问题。另外，考虑到正在进行新增项目改进项存，在安装空间不充足的情况下会出现一系列施工困难问题。为此，在设计改进项管道的时候要采取以下两种方式进行管道的设计。第一，应用三维设计软件PDMS优化管道布置方案。使用PDMS软件对管道布置进行详细设计，详细设计涉及到的内容包含管道设备、管道土木工程建设结构、暖通工程、电缆桥架等。在三维设计软件PDMS的作用下能够将各个方面的施工作业集中在一个平台上进行操作，借助软件的功能性、方便性、实用性、开放性等不仅能够优化施工阶段的改进项管理布置方案，而且还能够对管道的整体布局进行优化，使得整个管道安排布置满足管道设计工艺的要求。第二，在软件的作用下还能够实现多个专业的协同设计，使得管道设计安排兼具经济性和美观性的使用要求。【5】
但是从整个工程的实际施工操作情况来看，三维设计软件PDMS在进行管道设计的时候容易出现一些操作错误和设计偏差。为此，根据核电站工程的运行要求和现场布置情况，需要相关人员着手优化管道布置方案，整个工程可以在满足改进项整体设计要求的情况下根据工程现场布置情况来优化、调整工程设计放线，制定出符合实际情况的管道支架布置方案，并将这个方案优化之后的结果及时反馈给施工设计单位，为设计单位准备支架和计算后续管道应力提供重要参数支持。【6】在进行放线和布置支架方案的过程中需要多方优化设计参数和调整参数，对现场实际情况进行全面的勘察放线分析，之后将现场布置管道所涉及到的各类数据信息进行优化整合，从而制定出科学合理的方案，确定好适合的支架形式。
结束语
综上所述，通过对核电站改进项出现原因的分析和管道设计过程中一系列问题的分析，立足于核电站改进项管理布置方式存在的问题，提出一种优化核电站管道设计方案的方式，即应用PDMS三维立体化软件来对核电站的管道设计进行优化，结合核电站发展实际情况来确定管道的布置方式，旨在能够为日后核电站改进项管道的布置安排提供重要参考支持。
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