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核电厂给水排水管道布置设计及施工技术分析

发表时间：2020/12/18 来源：《基层建设》2020年第24期作者：王佳旭马胜滔

[导读] 摘要：给水排水管道布置是核电厂工程建设中的重要内容之一，近些年，我国给排水技术有很大发展进步，为给排水管道布置施工提供了较可靠的支撑，管道设计方案制定及安装施工过程影响着其后期运行效果。

        核工业工程研究设计有限公司北京市 101300
        摘要：给水排水管道布置是核电厂工程建设中的重要内容之一，近些年，我国给排水技术有很大发展进步，为给排水管道布置施工提供了较可靠的支撑，管道设计方案制定及安装施工过程影响着其后期运行效果。文章就是秉持优化核电厂给水排水管道布设效果，对给水、排水管道设计方法及施工技术要点作出探究，以供同行参考借鉴。
        关键词：核电厂；给水排水；管道布置；设计及施工；技术研究
        引言
        在我国工程项目建设领域中，给排水工程发挥重要的基础性作用，其正常运作是整个核电厂功能充分发挥出的重要保障。故而，在施工实践中，为确保给排水系统正常运作，就一定要综合分析降低给排水工程建设效果的各种因素，合理选用施工方法及制定科学的方案，确保给排水工程施工活动能按照设计要求顺利推进。
        一、核电厂给水排水管道布置设计
        （一）给水管道
        给水管道是给排管道施工阶段的重要一项内容，作出的设计药符合核电厂的整体规划，并遵照管道埋深、管线长即管径最小化原则，科学调配好核岛的建设工作，借此方式不近能减少和排水系统管线布置形成的冲突，还能为核电厂运作创造出更安稳、可靠的环境，规避成本浪费的问题。
        核电厂的给水管道有消防、工业及生活水管网等。其中，消防水管网主要为消防活动提供水源，有室内和室外消防之分。布设设计要点和下文论述的生活水管网别无二致。聚乙烯管是常用的管道材质，管径范围DN50~300。在具体实践中，如果出现生活与消防水管网两者在同个水平处形成交叉，则要避让生活水管网。工业水管网的作用以为核电厂发电、生产区提供水源为主，药满足核电厂建设提出的基本要求；如果合排水管道布置情况发生冲突，那么需要将其安设在排水管道上方可选用聚乙烯管作为管道材质，管径范围DN50~300。在设计给水管道时，可结合工程项目实况采用环状管网、树状管网进行设计[1]。
        （二）排水管道
        首先，若布置升级排水管道过程中，药遵照“重力排水，干管在前、支管在后”原则推进。“重力排水”原则推行阶段要充分分析管道埋设深度、管径以及管线指标，力争均实现最小化，以上是重力作用充分发挥的重要基础。可以基于管网形式布设电厂排水管道，一般会选用树桩管网、环状管网两种形式。以上各种管网形式均有独特优势，故而应立足于核电厂项目建设实况，做到科学选用。
        其次，在具体布设设计阶段，还需关注核电厂排水工程已自成系统，因国内很多核电厂项目受占地面积较小、建筑物聚集、排水终点偏少及一级排水量有限等因素约束，在布置设计阶段还需考虑到电厂真实的排水问题。
        再者，还需关注检查井的布置设计情况。比如，有核电厂建设排水检查井过程中选用混凝土、钢筋等原材料，已知其抗渗能力强于城市内常规检查井。通常是顺沿排水管线布置检查井，每间隔30m就需要布设一座检查井[2]。
        最后，应参照管线填埋深度设定检查井的深度。
        （三）管道网格
        应参照不同地区供水现状，依照不同的管道网络布设成差异性形状，有环状网、树状网之分，针对供水需求较大的区段，建议采用环状网，针对需求量较小的区段可以尝试使用树状网，参照需求差异性选择不同方法，确保管道供水顺利进行。在布设网格时，应参照方法的应用情况设定管道长度，相比较之下，环状网施工阶段耗用的时间成本可能更高。故而，实践中施工方药结合资金状况科学安排。
        二、施工技术措施
        （一）开工准备阶段
        在给排水管道工程招投标活动结束以后，施工方要认真解读给排水设计图纸内容，并结合工程场地实际地形、水文图纸即施工环境特征等开展图纸会审工作，设定施工阶段应用的主要施工工艺、材料及机械设备等，同时制定施工组织设计及进度计划。在施工准备工作中，施工方还需药做好和厂区中其他单位关系的协调工作，以防有施工行为对其他建筑即周围环境形成影响，确保给排水管道施工活动顺利推进。
        （二）施工阶段
        1、挖掘管道沟槽土方
        这是管道工程施工康的首个步骤，应参照场地平整、图纸状况等，选择最适宜的开挖方案，这是优化整个管道施工质量、短缩工期以及降低成本的有效手段之一。
        比如，辽宁徐大堡核电厂场地标高为8.4m，地质基本以纬四路为分界线。统计土石所属类型后，发现纬四路以北以VII类土为主，拟定应用爆破法开挖，以南是III类土，拟定选用人工配合挖掘机完成开挖。最大挖掘深度在经四路与纬七路交叉位置的雨水管道，达到了10.7m；最大管径处于经二、四、八路维持的雨水管道，是DN2400。鉴于以上区段管道挖掘较深。管径过长等情况，对维护施工质量安全构成较大挑战[3]。施工方参照场平及电厂小五通设计情况，把最初设计标高8.4场平修整为北高南低，南北中间带标高8.4m，坡度3‰。作出以上调整尽管增加了南侧突发挖掘、运输量，但以北爆破施工后土石方挖运量减少，和爆破工艺相比较，机械设备施工的安全性更高，技术要求也有所降低。
        2、管道安装
        在管道沟槽及垫层施工质量通过检查验收以后，便进入到安装管道的工序中。正式安装前期，施工方药指派专人复核检查高程，确认准确无误后可以进行排管，在安装全过程也要有专业技术人员及时跟进，加强指挥。实践中药依照管道材质的不同，选择适宜的方式连接管道，比如，针对生活、工业水系统内布设的聚乙烯（PE）管，均推荐采用电热熔连接方法。
        3、施工完工阶段
        （1）管道功能性试验
        首先，在管道设施安装工序结束后，应严格依照相关规范检查验收其外观质量，观察是否存在沟槽积水、孔洞封堵等情况。其次，科学操作管道功能性试验。在开展管道闭水试验时，应依照现场不同检查井的间距进行分段处理，在上下游分别进行，在上游试验结束后，需要把试验用水排放到下游段，借此方式减少水资源的耗用量。
        最后，明确功能性试验结果的判断依据。当管道满水浸泡≥24h后，预示着可以开始观测管道真实渗水量，为维持试验水头的恒定性，试验阶段应连续朝向试验管段补水，要求渗水量观测时间≥30min。若核电站给排水管道建设阶段选用了DN2 200、DN2 400钢筋砼管道，则可以参照①式测算出允许渗水量[4]：

        （2）沟槽回填
        在管道功能性试验合格并做好试验结果后，就可以回填沟槽。回填阶段药确保沟底清洁、无积水滞留。参照工程设计图纸及规范设定回填虚铺厚度。徐大堡核电厂人工夯实处理阶段，各层的虚铺厚度达到了150~200mm，机械夯实的厚度为200~250mm，每铺筑好一层后均要严格依照相关规范开展压实度试验检测，试验达标后方可进入到下一工序中。管顶上50 cm中选用砂土作为回填材料，人工对称回填处理。
        结束语
        在核电厂给排水管道布置设计阶段，一定要以实际状况为依据，并积极将节能、环保意识渗透至其中，结合设计需求的差异性提升管道设计的针对性。加强施工全过程的技术控制与管理，重视现代化技术手段的应用，使排水系统建设的合理性得到根本保障。
        参考文献：
        [1]魏辛辛，刘文涛.住宅建筑给排水设计中的管道布置和选材分析[J].住宅与房地产，2020，11（12）：85-86.
        [2]华松.电厂给水排水管道的布置设计与施工技术[J].化工管理，2020，11（10）：197-198.
        [3]李传志，张帆，喻阳光，等.火神山医院排水系统安全设计探讨[J].给水排水，2020，56（03）：10-15.
        [4]张呈.住宅建筑给排水设计中的管道布置和选材分析[J].中国住宅设施，2020，41（02）：48-49.