核电工程带排气阀的小管布置设计

贾爱芬　杨永刚

核工业工程研究设计有限公司，北京　101300



核电工程带排气阀的小管布置设计

贾爱芬杨永刚

核工业工程研究设计有限公司，北京101300

摘要：本文主要介绍了核电工程项目中起排气功能的小管(管径小于或等于2寸，安全级别为3级或无级)的布置设计，主要包括排气阀的工作原理、分类，管道支架及阀门布置要点和注意事项等。

关键词：核电小管排气阀布置设计

一、排气管线介绍

核电系统中有些工艺管线系统在传输介质的过程中都夹杂着很多空气，一套核电工艺装置及系统是根据系统流程图用管道、管件、阀门及其它附件按工艺功能要求加以连接形成的。这些管道犹如人体血管一样，没有它系统就不能正常工作，而它设计的好坏直接影响到整个系统甚至整个项目的运行、操作、维护检修以及经济美观等。

二、管道布置设计依据及资料

管道布置设计主要是按系统流程图结合系统功能和系统手册在避开电气、设备、仪表等其它专业的前提下将管道布置在有限的土建厂房空间内并满足运行、操作、检修等要求。

在进行管道布置设计时应具备系统流程图、管线清单、管道等级表、土建及设备图纸等其它上游条件。

三、管道布置图

(一)初步管道布置图

在初步设计阶段对管道系统进行初步布置设计发布的图纸称初步管道布置图。图中一般只绘制出系统中主要管线的走向，标注出初步的定位尺寸和标高。

(二)详细管道布置图

该布置图是在初步管道布置图的基础上进一步完善、深化各系统中主要管线和次要管线的尺寸和定位及其连接方式，绘制出管道上的支架位置等。此阶段用于施工使用，设计时可借助三维设计软件在初步管道布置图基础上以三维图方式绘出，局部地方需要有剖面图或是详图。

四、管线布置设计

(一)满足系统功能要求

1.排气管线，设计排气管线时，排气点应选择在管子或是设备标高最高的地方，因为管子里气泡在高处聚集有利于气泡的排出，管线尽量短而直的竖直向上布置，为防止污物进入管道，可在出口处设置成弯管形式。

2.疏水管线，设计排水管线时，应选择管子或是设备标高最低处，管子应该设计成竖直向下或是设计成带坡度的管子排到地沟或是地漏，一般坡度设计不小于千分之三。

3.仪表管线，仪表管线主要用于测量管线的流量、压力、温度、液位等，其管线设计应符合各自仪表的要求，这里不再阐述。

(二)便于安装和检修要求

1.为了满足安装操作方便，当管线与土建墙面、钢结构、门窗等平行布置时管外壁间距应大于100mm，确实空间有限时不应少于50mm；当两根管道相互空间交错时，最小距离应该是100mm，确实空间有限时可以适当灵活调整，但是要保证管道焊接时的操作和架设支架所需的空间。

2.为了便于支架安装和设计，当管线并排设计时，管线应该设计成管底标高一致且应尽量沿着预埋板布置。为了减少支架横梁弯矩过大，管径较大的管线应靠近墙面，管径较小远离墙面。

3.为了设备检修拆卸方便，需要检修的管线应设计在距离地面或是操作平台400mm到1200mm空间范围内，便于拆卸和更换。

(三)布置安全与合理

1.如有毒或是有腐蚀性的介质管线不应该布置在走廊或是过道上方。

2.供气管线(SAT、SAR系统)应布置在距离用气设施较近的地方，这样便于方便使用，供气的快速接头应设置在适合的位置。

3.消防管线应设置在显眼位置，如过道或是楼梯间，发生火灾时便于接入消防水龙带和实施扑救。

4.取样管线应设置在便于操作的地方，设备或管道与取样阀之间的距离应尽量短，取样口下方最好设计漏斗。若没有，管线应设计在地漏或是排水沟附近。

(四)经济美观

核电管道工程是一个复杂庞大的系统，在工程投资里面占有较大比重，因此管线布置应该尽量经济，管线空间走向决定了管线的长度。在空间和工艺允许下，布置管线时应符合距离最短要求，此外布置时尽量采用分层并排平行布置，做到外观美观。

五、管件及在线附件的布置

1.弯管半径宜按照五倍管道直径考虑；

2.45°和90°变向可采用标准弯头或者弯管，其他角度的变向宜采用弯管形式；

3.流量孔板必须布置在具有足够长直管段上，孔板上游直管段长度宜为15倍的管道公称直径，孔板下游直管段长度宜为5倍的管道公称直径，具体上下游直管段长度可参照《流量测量节流装置》GB/T2624第6节“安装要求”中规定的数值；

4.流量孔板宜布置在水平管道上；

5.测温管座宜布置在直管段上，并便于温度测量装置的安装和检修；

6.测温管座不应布置在不流动的死角及振动大的地方；

7.取压管嘴应布置在被测介质流束稳定的直管段上，不应布置在有涡流、焊缝或热影响区内；

8.取压管嘴与测温管座在同一管段上时，取压管嘴应布置在测温管座的上游。

六、阀门布置

(一)阀门的标高设计，阀门的安装除了要符合阀门技术要求外，还应符合操作方便原则。通常阀杆中心距离地面或操作平台1.2米为宜，阀杆最好垂直向上，或者是与水平成45°角，也可以水平安装，但不宜向下，防止阀门泄露的介质对操作人员造成伤害。另外阀门尽可能的集中布置，便于操作和管理。

(二)有些事故处理阀门的设置需考虑操作人员的安全，如消防系统中，阀门的设计要求保证发生火灾时，操作要有一定的安全距离。

七、支架位置设计

(一)管道支架的生根

管线布置的同时应考虑支架生根位置，支架生根位置主要为地板、墙壁、柱子、天花板、土建钢结构、设备基础等。支架布置在管线上的位置应能有较好的生根条件，以便采用最简单的支架结构形式。如支架无法满足跨距要求，且没有合适生根位置，这时需考虑改变管道走向。

(二)管道支架间距

核岛管道支吊架布置应根据规定的管道支吊架允许最大间距进行设计，不能超过最大允许间距，否则管线因重力或其它因素(如附加载荷)产生的绕度和弯矩会过大损坏管子。

八、结束语

以上主要介绍了核电工程小管径管线布置设计的一些主要原则、注意事项及方法等。核电管道错综复杂，管线布置千变万化，但是只要我们遵循管道布置的基本原则并结合施工现场的问题反馈，经过不断的总结和思考，就能达到优化设计管线的目的，进而安全、经济、高效的完成我们的设计任务。最后希望本文总结的一些设计要点和方法能对后续核电项目小管的布置设计起到一定的借鉴和参考作用。

[参考文献]

[1]核工业工程研究设计有限公司主编.小管等轴图设计标准化.

[2]徐至钧主编.管道工程设计与施工手册.中国石化出版社.

[3]动力管道设计手册编写组编.动力管道设计手册.机械工业出版社.

[4]岳进才编.压力管道技术.中国石化出版社.

中图分类号：TM623

文献标识码：A

文章编号：1006-0049-(2016)02-0169-02