无论对哪个项目来说,现场工程建设、运维检修经验都是设计优化不可或缺的来源之一,以下结合某核电厂核岛施工安装及运维检修过程中发现的问题,分析原因并形成经验反馈措施,以为后续核岛设计优化改进提供参考借鉴。
一、布置空间问题
1.阀门检修空间不足
某核电机组发现部分阀门检修空间存在不足的情况,总体表现为阀门集中布置,所在房间空间较小,各专业安装物项较多,检修空间狭窄,部分阀门检修不可达。例如,有阀门顶部存在次托盘,层高较低,阀门气动头无法吊装检修;部分阀门位于墙体和管道保温之间,所处空间狭小,无法满足检修要求;房间狭小,检修通道被风管、次托盘占据,人员通行困难;业主梳理了现场检修空间不足的问题清单并反馈设计院,设计院在进行变更修改的基础上,将相关经验反馈落实到了后续基础
通过综合分析现场反馈的情况,设计院针对检修空间总结了以下几点要求
1)物项安装间距应考虑预留出检修空间,待检修物项如阀门应尽量靠外布置,便于人员操作检修;
2)同一房间存在多专业物项,布置方案由主专业统一规划综合,落实检修空间、通道要求;
3)对于现场授权的安装物项(比如次托盘),施工单位在安装时应综合考虑检修空间问题;
4)设计院与业主维修部门交流,了解现场检修流程、专用工具及空间要求。
2. 设备引入路径不畅
某核电机组堆坑气密性主风管本体由直管段、弯管段、水平管段组成,在现场引入路径梳理过程中发现设备在通过某房间门洞时,门洞尺寸过小,导致风管无法引入。现场采取的措施为将风管水平直段切成两段,同时对土建门洞进行适当扩大,最终保障了风管的顺利引入和安装施工,此外,类似情况还有设备吊装留洞与实际到货设备尺寸不匹配的情况,最终通过拆解设备分段吊装的方式实现了设备的吊装就位。设计人员在设计阶段应综合考虑设备引入路径的设置,对于需要的分段运输的物项(比如风管)应提前分段,在此基础上,规划路径通道的尺寸要求。
3. 物项干涉问题
3.1吊车行程中与下方物项干涉
某机组吊车安装完成在行程试验时发现较多吊车与下方物项干涉,如:K301房间翻转门影响小吊车运行到极限位置;K002房间消防管道影响小吊车行程,无法进行设备吊装;N757房间通风管道影响小吊车吊钩下降,存在干涉问题;以上干涉问题经核实,原因是房间内布置设计时,吊车仅按照静态考虑(即吊车停在某一个点),但吊车是要在他的行程范围来回走动的,所以吊车行程范围内下方,均不能出现其他物项。设计在布置时,对于像吊车这类动设备,请按照设备行程轨迹,整体考虑。
3.2 风管防火保护与电缆桥架干涉
某厂房+13.000mVEC系统风管与电缆桥架之间的空间只有90mm左右,而防火包覆的防火棉需要包两层,每一层棉的厚度约为38mm,再加上最外层的硅布,预计约为80mm,过小的空间导致施工过程中稍有偏差,存在着风管防火包覆与电缆桥架干涉的问题(现场共有5处)。考虑消防验收准则要求,风管防火包覆不能局部减薄,只能将已安装的电缆桥架拆除返工的方案处理。在后续设计过程中,设计院从以下两方面考虑进行了下优化设计
1)适当增加电气厂房防火风管与电缆桥架的布置空间;
2) 风管防火保护采用部分防火棉和部分防火相关涂料的综合保护形式以减薄防火层的厚度,以增加风管与电缆桥架的布置空间。
二、接口管理问题
1.设计院与厂家之间的接口问题
1.1 设备与厂家之间提资接口
某核电施工现场在安装中压安注泵的过程中发现,安全厂房某房间中压安注泵根据设备安装技术要求,设备基础内应有一根圆棒,用于地脚螺栓安装卡位,但现场实际设备基础内并未预埋圆棒,因设备安装时须在地脚螺栓灌浆前进行地脚螺栓初紧,如无预埋圆棒则无法进行此工作。经分析,其原因主要是设计院在中压安注泵设计过程中未与设备厂家进行充分交流和接口交换,导致设备到货未携带圆棒。
1.2设备用电负荷与馈线表信息不一致事宜
某核电现场对设备用电负荷的情况的进行了梳理,梳理结果以F版馈线表中652台动设备为基准,发现最新版(F)馈线表与厂家文件不一致174台,与现场实物铭牌不一致85台(部分铭牌尚未查到信息),其中馈线表与厂家文件、现场实物铭牌均不一致61台。
经分析,主要原因有
1) 设计院专业间的接口提资管理不规范,一方变化后未及时反馈到下游专业
2) 厂家管理不到位,设备参数变化后,未及时反馈到设计院
2.设计院专业间接口问题
2.1 CAV系统出图深度不满足现场需求事宜
设计院暖通专业设计的某段风管采用的是核级无缝钢管,按照暖通专业的安装技术要求无法满足现场的施工需求。施工单位按设计院答复要求按照EM4标准施工,但暖通专业图纸为平面布置图,按照EM4标准施工,图面细化程度不足,缺少焊口号、管段号、护板详图等图面信息,未达到工艺管道施工的细化程度,无法指导现场施工单位的施工。
经分析,该系统属于“华龙一号”堆型新增系统,为了满足风管强度的需要,采用的是EM4大宗材料的核级无缝钢管,由暖通专业按照暖通标准出图,工艺专业并未参与该系统风管的设计出图工作,导致了图纸细化程度不足,无法满足现场施工的需要。CAV系统风管属于“华龙一号”新增系统,定位于暖通专业的系统,暖通设计与工艺管道设计存在较大差异,鉴于此种情况,提出以下经验反馈需求:
1)由于CAV系统风管材料的特殊性,建议安排至工艺专业进行设计出图;
2) 若CAV系统只能定位于暖通专业,建议暖通专业与工艺专业共同完成图纸设计工作,并进行会签后出图,确保图纸深度能够满足现场施工需求。
2.2 阀门远传机构电动执行机构与电缆路径终点不一致
某核电机组安装阀门远传机构时,现场提出较多阀门远传电动执行机构处未设计电缆路径,经核实发现这些远传阀门电缆路径终点设置在阀门所在的房间,而配套阀门远传电动执行机构与阀门一般不在同一房间,电缆路径终点应设置到电动执行机构所在位置。经分析,设计人员对远传机构执行机制理解不到位,导致配电点设置有误,设计在考虑远传控制设备时,应根据执行机构需求位置考虑配备终点(如配电终点、配气终点等),同时设计完成后应做好专业间的会签审查工作。
2.3 阀门远传机构套筒等穿墙部件尺寸设计问题
某核电机组安装阀门远传机构时,现场提出较多阀门远传机构穿墙套筒长度不够,导致套筒无法按照要求完全露出墙体,且部分套筒口处的法兰在墙内,尤其穿楼板套筒较为严重。
经核实发现设计在给远传机构厂家提资时,对于穿墙部分尺寸只考虑墙体结构层厚度,并未考虑装修层厚度,导致远传机构穿墙部件尺寸过短,尤其是穿楼板的较为严重(楼板装修层厚度50mm)。根据实际情况,现场只能在穿墙套筒口周围将墙体装修层剔凿,留一个凹坑安装远传机构,设计在考虑穿墙物项尺寸时,应充分考虑墙体厚度(结构层和装修层均需考虑)。
三、结语
核岛设计不仅仅停留在遵循法律法规、标准规范,也不仅仅停留在国内外良好实践的吸纳,还应注重对工程建设、运维检修过程中经验反馈的落实,通过对经验反馈的学习和落实,不仅提升设计人员的设计能力,更能促进核电安全高效的发展。