核电厂综合管廊和管道设计浅析

赵灵洁(武汉海王新能源工程技术有限公司深圳分公司，广东 深圳 518120)

核电厂综合管廊和管道设计浅析

赵灵洁(武汉海王新能源工程技术有限公司深圳分公司，广东 深圳 518120)

核电站综合管廊是由钢筋混凝土筑成的构筑物，将核电站厂区的工艺管线、给排水管线和电缆等集中布置。本文针对综合管廊的设计及管道布置进行讨论分析，并提出设计时应注重的问题，为核电站后续设计管廊提供参考。

管廊；管道；核电厂；设计

综合管廊是可将电力、通讯、燃气、供热和给排水等各种工程管线集中布置的混凝土构筑物，因其便于统一规划、统一设计，统一建设和统一管理的优点，做到地下空间的综合利用和资源的共享，广泛应用于市政公共设施建设和核电站。

1 综合管廊设计基准与原则

（1）根据普通电厂的标准进行设计，管廊不影响核安全问题；

（2）管廊必须有排水设计，有预防水淹的设计措施；

（3）管廊内有易燃管道或电气系统时，必须有防火设计；

（4）在管廊内部安装排污设备，确保污水能够及时排走；

（5）管道布置时需充分考虑管道、阀门维护和维修的需求，必要处应有隔离阀；

（6）综合管廊应统一规划、设计、施工和维护；

（7）管廊的横断面尺寸必须符合人员通行空间，维修空间，管线和电气系统布置空间等方面需求；

（8）综合管廊设计必须符合建筑设计标准规范，能承受内部外部载荷。

2 综合管廊设计

综合管廊设计的关键是确定断面尺寸，直接关系到管廊能否满足功能要求、管廊的造价及安全性。此外，管廊的设计还需从排水，消防，通风等方面进行考虑。

2.1 综合管廊结构设计

通常综合管廊设计成矩形断面，断面尺寸确定前要考虑上游各专业的布置要求。管廊的高度和宽度在满足管线、电缆及其桥架布置空间要求的基础上，还需考虑人员通行、维修和管理便利性。在满足人员通行前提下，可对局部受限地段进行合理压缩。为不影响管廊外其他管线的布置，管廊在地下的高度不宜过大。

综合管廊除二个主要出入口外，需设置了逃生口，确保事故情况下（如火灾或管道大破口）人员及时的疏散及消防救援人员的进出，如AP1000核电站的管廊每70m设置一个逃生口。此外，还需设置安装孔作为管廊内管道和桥架安装和维修时施工设备和材料的引入通道。完成安装后，将混凝土的盖板盖在安装孔上。此外综合管廊设计还需结合所处具体位置地质情况以及管廊内、外部荷载（设备荷载、静荷载、活荷载、温度荷载、地震荷载等），管廊物项等级进行结构设计。

2.2 综合管廊排水设计

管廊布置有大量水系统管道，如除盐水，工业水，生活水，厂用水及消防水管道等；运行或维修过程中可能出现漏水的情况，为解决该问题，一般将管廊底部设计成3‰纵向坡度、5‰的横向坡度，并在管廊一侧设置纵向坡度为3‰的排水沟，管廊低点处应设置集水坑，以便将积水尽快排入集水坑。集水坑应设置两台潜污泵将集水坑内的积水就近排至雨水排出系统。为防止管道泄漏甚至破裂导致管廊被淹的情况，可在集水坑设置液位报警装置，超过警戒液位时通知运营人员核实并采取应对措施。同时，在管廊和核岛接口处进行防水封堵，降低外部水淹对核岛的影响。

2.3 综合管廊消防设计

管廊内如布有大量电缆和托架，有火灾的风险，要考虑进行防火设计，设计火灾自动报警装置。电缆桥架设计时，交叉口处因电缆桥架层数增加，可在不同层的电缆桥架之间增加包裹物或实体隔离，为降低火灾蔓延的可能性。综合管廊内的电缆鱼阻燃应符合国家现行标准《电力工程电缆设计规范》GB 50217。

2.4 综合管廊通风设计

由于管廊的主体都埋设在地下，不利于空气顺畅流通，为保证管廊内环境和人员安全，管廊宜采用自然进风和机械排风相结合的通风方式，从而实现通风、散热，换气的要求，保证在夏季温度≤40℃，冬季温度≥5℃。

3 综合管廊内管道布置

核电站厂区有各种工艺管道，污水管道，消防管道、给排水管道等，管径和功能也不尽相同，需从管道的性质判断是否可在管廊布置，应避免在管廊内设置输送有害液体或是气体的管道，同时结合造价，对管廊中的管道进行合理的选择。

（1）燃气管道为压力管线，若是燃气出现泄漏，容易引起火灾，燃气管道需单独布置，不宜在管廊中。

（2）热力管道本身散热非常大，若是将其在管廊内进行设置，易导致管廊内的温度上升，不利于进行电缆敷设，故必须做好隔热的措施。

（3）给水管线因其是压力管，对其进行布置可以灵活一些，能够在管廊内进行设置。

（4）污水管与雨水管都是重力管线，如果在管廊内进行敷设，对管线的埋深程度要求就会增加，从而使管廊的造价成本增加，所以，此类管线不适宜在管廊内敷设。

综上所述，核电站的综合管廊中可布置重要厂用水系统、生产废水系统、蒸汽供应辅助系统、压缩空气、除盐水、消防水和生活水等管线。管廊内管线布置应遵循以下原则：1）管线应布置在管廊下方，电缆及桥架布置在上方；2）管道布置宜做到步步高或步步低的原则，减少气袋或液袋，自流的水平管道应有不小于3‰的顺介质流向坡度；3）大管径管线宜靠墙体布置便于支撑；4）管线宜并排或分层布置，便于支吊架设计；5）管道布置时需布置相邻管线间距，空间受限时管道外壁（含隔热层）间距不宜小于50mm；6）管线布置需满足安装维修要求；7）小管径管线避让大管径管线；8）管线避免横穿综合管廊布置，必须横穿时应在高处架设，确保不阻挡管廊内通行通道即可。

4 结语

综合管廊可实现厂区多类工艺管道和电缆的统一规划和布置，有效避免管线布置混乱和厂区的反复开挖，利于对管廊内管道和设备的定期维护维修。核电厂管廊设计各类管线数量多、情况复杂、规划难等特点，本文对已建和在建的核电站管廊设计进行总结，希望为以后建设核电站设计管廊设计能够起到参考作用。

[1]《城市综合管廊工程技术规范》，GB50838-2015.

[2]苏乐乐.《管廊的设计探讨》，山西交通科技，2016（11）: 123-124.

[3]《压力管道规范》GBT 20801.3-2006.

[4]徐友道，潘博渊.《浅谈核电站管廊的设计与应用》，建筑与工程，2015（23）:19-21.