核电厂机械孔洞封堵技术探讨

2018-02-08叶辉郭晓娜

中小企业管理与科技 2018年13期

叶辉，郭晓娜

（中国核电工程有限公司,海口570100）

1 概述

核电厂核岛各厂房土建工程施工过程中根据设计要求，在各厂房的混凝土结构中预留大量孔洞，以确保机械设备安装时各种管道通过；按孔洞内安装物项可分为机械孔洞和电气孔洞，按照功能可分为气密、水密、防火和生物屏蔽封堵。机械管道孔洞又分为通风管道孔洞、工艺管道孔洞、仪表管道孔洞和混合孔洞，核岛0+1+2+9机组机械孔洞大约10897个。其中通风管道孔洞的各类型封堵结构和工艺管道孔洞、仪表管道孔洞、混合孔洞的二次缩孔均采用混凝土+钢筋或采用素混凝土，属于土建单位施工范围；工艺和仪表管道孔洞的气密、水密、耐压和防火型封堵结构采用硅酮泡沫+防火密封胶，工艺和仪表管道孔洞的生物屏蔽型封堵结构采用硅酮高密度弹性体。

2 封堵施工方法和检查

核岛厂房机械孔洞封堵材料使用的是FS-L防火硅酮泡沫、FS-H高密度防火硅酮橡胶、FS-E弹性防火密封胶和SGC-1硅布等材料，具体的施工方法如下：

2.1 FS-L防火硅酮泡沫和FS-H高密度防火硅酮橡胶结构封堵系统安装方法

施工先决条件检查,确定需要封堵的工艺和仪表管道孔洞的位置、洞号、尺寸和内部物项的结构；计算封堵所需材料的用量；确定相关的施工措施(如脚手架搭设等)和安全措施的到位。

2.1.1 清理及物项保护

先用棉纱清理孔洞套管环形空间内的浮尘、水、浮锈和杂物等，或用吸尘器清理干净，以保证封堵材料与孔洞外露面很好的粘结；对孔洞周围必要的保护面或设备进行防护遮盖，避免受液体封堵材料的污染。

2.1.2 模板安装

厚度≥200mm的孔洞根据孔洞形状切割模板，塞入环形空间内（厚度为200mm的孔洞都在外部进行支模）。

对于穿墙体，先将切割好的模板从孔洞一侧塞入并固定好，塞实后用钢卷尺测量塞入的深度，保证塞入深度为200mm，模板之间及模板与管道、套管的缝隙用FS-E弹性防火密封胶密封。采用模板并辅助压敏胶带，将孔洞外侧挡板做好，并在上方留出封堵材料注入孔。

对于穿楼板，先将切割好的模板从孔洞上部塞入并固定好，塞实后用钢卷尺测量塞入的深度，保证塞入深度为200mm，模板之间及模板与管道、套管的缝隙用FS-E弹性防火密封胶密封。

2.1.3 厚度＜200mm的孔洞

先在墙体的一侧或楼板的上部用膨胀螺栓固定角钢制成的框架，保证角铁框架封堵厚和墙体（或楼板）厚度之和为200mm。

穿墙孔洞直接在两侧支模，一边模板留一封堵材料注入孔。穿楼板孔洞直接在楼板底部支模，采用胶合板或泡沫板并辅助压敏胶带。安装模板时，任何模板和管道贯穿物之间的空间或缝隙必须密封，模板安装必须牢固，模板安装后孔洞内剩余部分深度不小于200mm。

2.2 灌注FS-L防火硅酮泡沫

防火硅酮泡沫采用两组份桶装形式供应，分别为A和B液体，打开包装桶，分别采用两个搅拌器对两组份进行单独均匀搅拌，时间5～10min，防止材料在容器内分层或有沉淀现象。A和B两组份应按照重量1：1的比例混合，允许误差10%。

手动双组份专用枪使用说明：将A、B组分进料管放入已经单独均匀搅拌的A、B组分材料中；然后用手推动手柄，向孔洞内灌注。如果施工过程中有2min以上的停止时间间隙，应立即更换混合注射枪嘴，更换的枪嘴清理干净后，可以继续使用。

双组份专用泵使用说明：将A、B组分进料管放入已经单独均匀搅拌的A、B组分材料中。打开气阀并保证双组份专用泵的气压在1～4MPa范围内。打开回流开关，将进料管内的气体排出（气缸来回运作4～5次即可）。双组份专用枪头上安装静态混合管后便可以使用。

2.3 灌注FS-H高密度防火硅酮橡胶

做好高密度防火硅酮橡胶的识别、混合和灌注，硅酮材料采用两组份装形式供应。移除A、B组份的盖子，将A组份中的液体袋和粉料袋分别取出，将液体袋中的液体倒入桶中，然后加入粉料搅拌均匀（搅拌时间5～10min，为了充分搅拌均匀，粉料可分次加入搅拌），得到混合好的A组份。同样的方法得到混合好的B组份。

在模板拆除后需要目视检查贯穿物的两边密封材料是否填充完整及紧密，如果发现缝隙，必须用新混合的密封材料再次灌注，保证封堵结构的完整性和水密、气密及防火要求。缝隙之所以用新混合的密封材料进行再次灌注，是因为高密度防火硅酮橡胶为高分子聚合物，其使用时可在较短的时间内完成聚合反应。由于聚合反应较快，聚合物表面有微量的未参与反应的基团，如：-OH（羟基）。当重新浇注封堵材料时，浇注材料中存在同样的基团，与原有封堵材料的基团拥有相同的极性，因而两次浇注的材料会有较好的相容性和粘结性。同时，新浇注的材料与原有材料表面的未能参与反应的基团进一步反应，形成一个整体，进一步促进了两次浇注材料的相容性和粘结性[2]。

2.4 涂抹饰面材料

使用弹性防火密封胶对修平好的防火硅酮泡沫外端面饰面，以形成可清洁或可去污的外表面。弹性防火密封胶的涂装应在灌注硅酮泡沫24h后进行，用抹子粘肥皂水或洗洁精水将弹性防火密封胶刮平整，厚度为2～5mm。

3 管道表面绝热材料的安装

3.1 仅对非保温机械管道穿孔的防火封堵进行包裹绝热材料

先将玻璃棉用镀锌铁丝固定在管道表面，保证玻璃棉密实包裹管道，孔洞两侧管道表面捆绑的玻璃棉长度各为400～450mm，厚度 40～45mm。

在管道上固定好的玻璃棉表面包裹一层SGC-1硅布，硅布用FS-E弹性防火密封胶粘接，粘接应严密无缝隙，玻璃棉不得直接裸露在空气中，以保证整个封堵结构表面的去污功能。

3.2 施工中和施工后的检查

施工时应对每道工序的施工结果进行检查，合格后进行下道工序的施工：对于硅酮泡沫，主要检查施工完成后是否存在撕裂、裂纹、孔洞等现象；对于防辐射生物屏蔽型封堵，应注意检查涂硅胶纤维布的粘贴是否严密，如果对防辐射生物防护的效果存在疑问，可用γ源进行检验，封堵处的放射性强度不得超过相邻混凝土墙处放射性强度的1.4倍。

3.3 施工问题的处理和预防

孔洞封堵施工完毕后，往往拆完模板后表面都出现了不平整，且已是目前施工中的质量通病，故造成表面的不美观和表面达不到可去污性（特别是FS-H高密度防火硅酮橡胶）；因此为了满足FS-H高密度防火硅酮橡胶封堵完且拆完模板后表面的平整度，可使用FS-E弹性防火密封胶进行受损局部或整面修补。修补后的表面需平整光滑达到可去污性效果；同时也可以使用SGC-1硅布进行饰面处理，并用FS-E弹性防火密封胶进行粘接，饰面后的表面硅布粘接需严密无缝隙[1]。

所谓的预防就是FS-H高密度防火硅酮橡胶在进行施工时，支模前需检查模板的平整度，支模中检查、每块模板间的间隙及整个封堵面支模的平整度，做到支模后的内部表面平整严密。灌注结束后必须等FS-H高密度防火硅酮橡胶完全固化后才能进行模板拆除，模板拆除时需小心谨慎，避免用力过猛破坏表面，避免用尖锐物体戳拆除模板后的封堵面。