EPR堆型核电站管道保冷效果分析及改进建议

王礼涛

（中国核工业二三建设有限公司台山项目部，广东江门529200）

0 引言

台山核电1号机组热试系统试运行期间，通过对不同区域的管道保冷进行现场勘查，发现部分管道外表面凝露、滴水，管道保冷效果不理想，对相关系统的安全运行产生影响，寻找一套可以攻克此项难题的方法势在必行。

1 管道保冷结构

管道保冷结构自内向外由保温棉毡Aiguilene 60、玻璃纤维网格布、双层乳香脂Sealfas 30-36、金属外壳组成。

2 保冷施工流程与要点

2.1 保冷施工流程

保冷施工流程图如图1所示。

图1 保温施工流程图

2.2 施工要点

根据施工流程图与实际情况，管道保冷施工重点在于保冷层和防潮层的安装。

2.2.1 保冷层施工

保冷层选取规则如下：

（1）2寸及以下，一层25 mm厚的Aiguilene 60玻璃棉；

（2）2寸以上，一层38 mm厚的Aiguilene 60玻璃棉。

管道防腐处理完成后，对管道表面进行清洁，按照管道尺寸裁剪合适大小的温棉毡Aiguilene 60，包裹于管道表面并用扎带绑扎。

施工过程中扎带绑扎会对玻璃棉Aiguilene 60造成挤压，导致保温破裂，接缝不严实，对保冷效果产生影响。

2.2.2 防潮层施工

防潮层由玻璃纤维多格网格布和乳香脂Sealfas 30-36按照以下顺序制成：

（1）安装一层玻璃纤维网格布；

（2）涂抹第一层面密度为1.5 kg/m2的乳香脂Sealfas 30-36涂层；

（3）在第一层涂层自然干燥后（至少18 h），涂抹第二层面密度为1.5 kg/m2的乳香脂Sealfas 30-36涂层。

玻璃纤维网格布所有的网格必须用乳香脂涂层填满，否则就会造成防潮层不连续。乳香脂为浓稠状液体，应均匀涂抹在玻璃纤维网格布上，在实际施工过程中，部分现场有障碍的区域以及阀门、法兰等特殊部件容易出现防潮层涂抹不严实的现象，进而影响防潮层效果。

3 施工难点分析

3.1 保冷厚度

在对现场进行勘察后，发现凝露现象主要发生在两个地方，首先是在空间相对开放、空气湿度比较大的房间；其次是部分阀门的法兰盘、管道支架等部位，这些部位暴露在空气中的面积较大，容易造成凝露。根据国标GB/T 8175—2008《设备及管道绝热设计导则》和图集98R419《管道及设备保冷》，运用防凝露保温计算方法分析管线保冷所需厚度，防凝露保冷层厚度δ2的计算方法为：

D0由下式计算得出：

式中，D0为保冷层外径（m）；Di为保冷层内径（即管道外径）（m）；λ为材料及制品的导热系数[W/（m·℃）]；αs为保冷层外表面放热系数，取为8.14 W/（m2·℃）；Ta为环境温度（℃），在计算防凝露保冷厚度δ2时，采用所在地夏季室外空调计算温度；Tf为介质温度（℃）；Ts为保冷层外表面温度（℃），采用所在地的设计露点温度。

以4寸管道保冷为例：

管道外径Di为0.114 m，放热系数αs为8.14 W/（m2·℃）；

根据国标GB/T 13350—2008《绝热用玻璃棉及其制品》，查得玻璃棉导热系数λ为0.042 W/（m·℃）；

根据国标GB 50736—2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》，查得台山地区夏季室外空调计算温度Ta为31.0℃，Ts为26.9 ℃；

根据上游文件《TS-X-NIEP-PESS-F-DC-20034》，介质温度Tf为5 ℃。

代入公式（2），计算D0约为0.201 m；

将D0代入公式（1），该部位保冷层所需厚度δ2约为43.5 mm。与上游文件38 mm保温厚度接近，但是存在凝露的风险。

3.2 保冷范围

对于支架、阀门等部位，在不影响阀门操作、支架功能的情况下，应减少本体暴露在空气中的面积。对支架、阀门等部件保温范围应尽可能延伸，阀门保冷范围在不影响阀门操作的情况下延伸至法兰盘上表面，支架保冷范围延伸至与管道接触部位完全包裹，以减少本体暴露在空气中的面积，防止表面凝露。

3.3 防潮层安装形式

防潮层使用的玻璃纤维网格布为宽度1 m的卷材，使用时根据管道所需的大小进行切割，平铺安装于保冷层外部，再涂抹两层乳香脂Sealfas 30-36。乳香脂将玻璃纤维网格布的网格填满，起到防潮层的效果。由于玻璃纤维网格布质地偏硬，安装过程中网格布环向和纵向搭接部位容易翘边，与保冷层无法贴合，导致乳香脂Sealfas 30-36并不能完全吸附在玻璃纤维网格布上，对防潮层效果产生影响。

4 关键施工改进及效果验证

分析问题发生根源，改进关键施工环节，合理组织施工，从源头消除管道凝露，提高工作效率，降低返工率是亟需解决的问题。

4.1 关键施工环节改进

4.1.1 保冷厚度改进

按照上游设计，阀门保温只需在本体外围包裹一层保温棉，防潮层与本体之间仍然有很大空隙。由于防潮层并不能完全阻隔空气，内部空隙处的空气遇冷就会凝露，又会有新的空气进入。针对这种情况，用保温棉将内部空隙全部填满，减少内部的空气存留，避免内部空气凝露。

4.1.2 防潮层安装形式改进

改进玻璃纤维网格布的安装形式（图2），将每捆1 m宽的网格布切割成5段，每段0.2 m宽。安装时沿着管道走向缠绕安装（图3），有效避免了防潮层翘边情况的发生，并且针对阀门、支架等部位可以多层缠绕，缠绕松紧度可以根据现场实际情况进行调整，确保乳香脂Sealfas 30-36完全吸附在玻璃纤维网格布上，起到良好的隔绝效果，而且大幅提高了安装效率。

图2 修改前网格布安装形式

图3 修改后网格布安装形式

4.2 效果验证

通过对保冷施工方法的改进，有效解决了管道凝露现象，提高了施工效率和安装质量，降低了返工概率。台山一期1#机组按照改进后的方法整改后，目前所有冷保温系统运行情况良好，无保冷管道凝露现象。

5 结语

本文对台山一期1#机组保冷凝露现象进行了分析和研究，通过对施工逻辑的优化，保冷厚度的计算举例，保冷范围的改进，有效解决了保冷管道的凝露现象。本文的叙述可以使相关人员对管道保冷有一定的认识和重视，积累经验，不断改进施工流程，提升技能，通过熟悉标准，掌握管道凝露原因以及解决办法，为后续项目保冷施工提供了参考与借鉴。

[1]设备及管道绝热设计导则：GB/T 8175—2008[S].

[2]民用建筑供暖通风与空气调节设计规范：GB 50736—2012[S].

[3]绝热用玻璃棉及其制品：GB/T 13350—2008[S].

[4]中国建筑标准设计研究所.管道及设备保冷图集：GJBT-496[Z]，2002.