核电厂贯穿件简介及设计审查管理探讨

余威；张一木

（国核工程有限公司，上海 200233）

摘要： 核电厂中的贯穿件通常由土建和建安两个不同承包商配合施工完成，且涉及到不同的施工专业，较容易发生贯穿件孔洞遗漏或安装配合不佳等问题。在AP1000核电厂中，核岛厂房布置非常紧凑，一旦发生上述问题，再进行设计变更会加剧施工难度。本文从贯穿件的简要介绍和某项目施工中发现的一些问题，提出对AP1000核电厂贯穿件的设计审查管理措施及部分设计优化建议。

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关键词 ： 核电厂；贯穿件；设计审查管理

中图分类号：F284 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）24-0003-03

作者简介：余威（1986-），男，湖北罗田人，设计进度专责，助理工程师，主要研究方向为核电工程项目的设计进度及设计变更管理。

0 引言

AP1000核电厂中的贯穿件是指为了使机械、电气、结构等部件穿过障碍物而在结构模块的墙体、地板（例如CA01/CA20模块）或者其他普通的混凝土墙体、地板上开辟的通道结构。按专业划分，可大致分为管道、电气（仪控）、通风三类。当前AP1000核岛各厂房的贯穿件总数约4500个。其中电气贯穿件约3000个，管道贯穿件约1200个，通风贯穿件约300个。根据不同区域的功能要求，贯穿件的结构形式也有所差异。每个贯穿件都涉及到土建和工艺的接口，而在施工类设计文件中，接口错误是最常见的错误之一，一旦在核电厂土建施工前没能对贯穿件接口错误进行有效排查，在工艺管道安装时就必然产生设计变更，将可能需要对已浇筑的混凝土墙或钢板墙孔洞进行变更，对工期和成本产生较大影响。为了避免AP1000核电厂施工出现孔洞遗漏等问题，本文在该项目施工中提出以下措施及建议。

1 各专业贯穿件简介

1.1 管道贯穿件

管道贯穿件按标准分类，可以分为标准贯穿件类型（SL01），非标准贯穿件类型（SP01）；按结构形式分，可分为带套筒贯穿件和直埋贯穿件两种基本类型，对于带套筒的贯穿件，一般还需进行封堵。封堵要求主要有防火、防水、防辐射、防空气流通。

直埋管道贯穿件通常在中间部位有锚固板，如图1所示。对于套筒型管道贯穿件，套筒上一般还需进行锚固，如部分套筒上有翼板（限制轴向旋转）、环版（限制轴向位移）。在套筒和工艺管之间有导板（固定工艺管）、封板（封堵套筒两端和工艺管的间隙）以及封堵材料，如图2所示。

1.2 通风贯穿件

通风贯穿件也可以分为直埋风管和带套筒贯穿件两种基本类型。对于套筒型通风贯穿件，其最大特点是通常需安装防火阀，带防火阀的贯穿件无需防火封堵，一般在两端各用4根角钢进行封挡。如图3、图4所示。

1.3 电气贯穿件

电气贯穿件由于其中间穿过的电缆、桥架或电缆导管尺寸和形式差别较大，所以贯穿件的形式比较繁多，其中最常见的是穿墙/楼板电气导管，占电气贯穿件总数的一半以上。如图5所示。电缆安装后需对导管内的间隙进行封堵。

2 贯穿件设计文件

因为AP1000核电厂中的贯穿件数量较多，根据不同的结构类型，各专业的贯穿件信息通过典型图加详细数据表的方式进行表达。通过这两份设计文件给出了贯穿件的结构形式、材料、加工尺寸以及接口信息。再结合对应的土建图纸和管道/风管/电气布置图，可以获得贯穿件施工所需信息。

3 贯穿件施工中的常见问题

在贯穿件施工过程中，较常见的问题有：

①土建图纸上遗漏孔洞或孔洞的中心线有偏差，这是最常出现的问题，由此导致后期在墙/楼板上开孔，造成工期延误和费用的增加。

②孔洞位置超差：贯穿件在设计时，在土建图上的预留孔洞尺寸不够，留孔的尺寸与管道/风管的尺寸相同，没有留出施工余量。或者孔洞尺寸偏小，没有考虑安装误差，导致管道/风管无法安装或安装困难。部分孔洞虽然尺寸大小足够，但孔洞中心线与管道/风管的中心线位置超差，也会导致无法安装。

③碰撞问题：贯穿件安装时才发现与楼板的角钢梁或其他部件、设备冲突，需要修改贯穿件的位置或对角钢梁的冲突部分进行切除（开启NCR后对切割的角钢梁进行补强）。

④部分贯穿件在系统图纸上已取消，而土建图纸上仍然保留有相关贯穿件信息。如果现场按照土建图纸施工，会增加不必要的施工活动造成浪费。

⑤电气贯穿件：电气贯穿件数量多，穿过的电缆数量更多，容易产生设计变更。且电气导管需要进行封堵。一旦封堵后进行设计变更，需将原来的的封堵材料进行拆除，工作量较大。

4 贯穿件设计审查管理

上述问题产生的原因是设计方由于建安经验不足导致的设计失误，或者设计方工艺/电仪/通风专业与土建沟通配合不够，没有及时对土建图纸进行升版。但核电厂中的贯穿件数量众多，以上失误很难完全避免。因此在核电厂建设过程中，需加强对贯穿件施工文件审查。

针对贯穿件的众多接口信息，建议通过建立如表1（模板）所示的贯穿件检查表，并按核电厂的层高对每个房间的贯穿件信息进行审核。

在序号1和序号2中，通过梳理相关信息，可以发现工艺管（管道/风管）与孔洞/套管的中心坐标相同，且孔洞/套管的尺寸较工艺管足够大，因此可以进行施工。

在序号3中，工艺管和孔洞的中心坐标相符，孔洞的尺寸比风管每边大3/4"，但考虑到风管体积较大，现场安装时有一定的误差，所以预留的安装空间不够。经过与设计方协调，对孔洞的尺寸进行扩大，最终孔洞尺寸扩大为35 1/2"×15 1/2"。

序号4中，用此表进行贯穿件信息核对时，可以很快发现在仪表定位图上，此贯穿件已被标记为not used，而土建图纸上仍保留有贯穿件的信息。若按照土建图纸施工，则会增加不必要施工活动造成浪费，因此应向设计方进行反馈，敦促其进行升版并及时将此情况告知施工承包商。

上面例子中提到的2个问题，用一般的检查方法很难发现。但通过上述模板建立检查表，即使是较初级的工程师也可以按照核岛不同厂房、房间和系统，对贯穿件的管道/风管接口信息与土建孔洞信息进行对比，可以直观地发现施工文件中有关贯穿件的纰漏。还可以将检查后的表格提交给经验丰富的工程师进行审核，节省基础的计算时间，从而提高审核效率。

5 经验反馈

①统一贯穿件锚固板的尺寸。在AP1000核电厂的管道贯穿件设计文件中，给出了很多不同尺寸的折弯形式的锚固版，但每种规格的数量不多，即开模数量多，加工数量少。建议可以以较大的锚固板代替较小的锚固板，从而尺寸归一化，或者用焊接形式代替折弯形式。这两种方法都可以减小工期和成本。

②通风贯穿件防火阀的布置。在AP1000核电厂的通风贯穿件设计中，防火阀设置在所穿墙/楼板的内部，这种布置虽然可以避免增加对防火阀的支撑，但一旦在运行过程中防火阀产生损坏，检修起来非常困难。建议可以按国内的通常做法，将防火阀设置在墙体/楼板外面。

6 结语

核电厂中的贯穿件虽然在核岛总的建安工程量中所占比例不是很大，但如果没有进行有效的设计文件审查，很难在土建施工前发现设计文件中的失误之处。作为核电项目的管理方或承包方，通过本文中的方法对贯穿件的接口及施工信息进行全面的设计审查，可以提前发现上述问题并反馈给设计方，避免安装后再产生设计变更。这对今后的核电工程建设项目节约成本、减少工期有较大意义。

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参考文献：

[1]林诚格主编.非能动安全先进核电厂AP1000[M].北京：原子能出版社，2008.

[2]刘晓，钱达志，王明珊，徐显启，李军格，杨军，张之华，卢铁城.研究堆低压电气贯穿件的密封性能[J].原子能科学技术，2011（01）.

[3]罗志远，王广金，周斌.研究堆低压电气贯穿件导体组件的研制[J].核动力工程，2007（02）.