核电站室外埋地管线设计管理与改进建议

唐丹

中核集团三门核电有限公司 浙江三门 317112

核电站室外埋地管线是一个复杂、庞大和重要的系统工程，同时也是组成水、电、气完整系统的重要组成部分。室外管线综合设计根据总平面布置、管线性质、管内介质、布置要求和施工维修等因素确定，除考虑管线本身的布置要求外，还应妥善处理好管线与其他建/构筑物和设施的平面和竖向碰撞关系，使管线在平面与竖向上的布置设计更加安全、合理、协调。

在设计过程中，各厂房首先明确接口需求和接口位置等信息，工艺、给排水、电气、通信等专业根据这些需求，结合电厂总平面布置，开展相应配套管线和管沟的布置设计，总图专业人员最终汇总室外管线设计资料，牵头处理平面和竖向冲突问题后，确定厂区管线综合布置方案。

核电站室外埋地管线极为复杂，需要在有限的空间内合理布置管线走向和埋深，为电厂系统的安全运行提供可靠保证，这就要求重视核电站室外埋地管线的设计管理工作，提前介入并做好过程控制。另外核电站室外管线施工周期长，应适当延伸设计管理工作范围，加强与施工管理部门沟通和配合，确保现场按照设计意图实施。

1 核电站室外埋地管线介绍

1.1 埋地管线布置设计原则

厂区管线综合布置应结合总平面布置、管线特性和施工维修等要求统一规划，使管线之间、管线与建/构筑物之间在平面与竖向布置上协调紧凑。厂区主要管沟布置短捷、顺直，与建/构筑物尽量平行布置。

在确定各管线敷设方式时，应考虑厂容的要求，采用埋地敷设、集中布置和共沟敷设。管线不应布置在建筑物、构筑物及预留发展用地范围内，同时应考虑管线施工和检修开挖对建/构筑物的影响。

1.2 核电站室外埋地管线种类

三门核电一期工程按照管线尽量地下布置的原则进行设计，采用直埋、可通行管廊和管沟等敷设方式，主要管线种类如下：

埋深较深或重力式管线（沟）包括：循环水泵房至汽机房、汽机房至排水口的循环水进水和排水管道/管沟，敷设管道和电缆的综合管廊，靠重力流的雨水排放管线和污水排放管线。

水系统相关工艺管线在厂区布置范围最广，主要包括：生活水、生产水、消防水等给水管线，主厂房生产废水和含油废水管线，放射性废液排放管线，硼酸和除盐水管线，海水淡化原水管线，反渗透浓水排放管线，加氯系统的海水进水管线和次氯酸钠管线等。

气体系统相关工艺管线包括：低压氢气、低压氮气、高压氮气、二氧化碳和压缩空气管线，以及辅助蒸汽管沟和管线等。

厂区电气和通信管线主要包括220kV 电缆沟、500kV 气体绝缘金属封闭输电线路（GIL）沟道、柴油机燃油系统应急泄油管线、过道路段的电缆排管、道路照明与接地，以及通信系统、实物保护系统、火灾探测及报警系统相关的室外预埋管等。

2 三门核电室外埋地管线问题处理

为满足现场施工进度和保证厂区埋地管线图纸的完整性，三门核电业主开展图纸清单的清理和跟踪工作，及时掌握图纸状态，并对主要接口坐标等信息进行审查，有效保障施工进度。在建安过程中仍然遇到了几类问题，具体如下：

2.1 设计接口问题导致管线与构筑物冲突

三门核电一期工程室外埋地管线由多家设计院负责，在施工过程中发现由于设计接口信息交换不充分，导致埋地管线与构筑物在平面或竖向布置上存在冲突：雨排管线与辅助锅炉房基础承台在平面布置上存在冲突；给水管道与220kV 电缆沟结构位于同一标高，管道无法交叉穿过。最终调整雨排管线布置避开基础承台，调整给水管道标高改从电缆沟下部穿过[1]。

2.2 设计需求问题导致设计文件提交滞后

核岛厂房新增生活水的用水需求后，需要从常规岛侧管廊内引出生活水管道至核岛厂房，而当时该区域地面设施已施工完成，并回填至厂区地坪标高，最终采取在地面增设支墩，管道外加保温后明装的方式；重件道路区域面积较大，下雨天容易产生积水，而雨排管线施工图纸提交时，重件道路已经竣工，最终通过调整雨排管道埋深，适当减少了混凝土的凿除工程量[2]。

2.3 管线设计信息不一致或不完善

一期工程管线设计图纸覆盖的范围没有进行划分，两张设计图纸中均有废水处理厂房北侧的雨排管线布置设计，但雨水管的管径要求不一致，给现场施工带来困惑，后协调设计院予以澄清并修改图纸。另外在主厂区雨水管线布置图中，未提供实体保卫集水坑的尺寸、排水管的材质和坡度等详细信息，后协调设计院补充提供。

2.4 施工组织原因导致无法按图施工

1 号机组西侧生活、生产、消防水管道原设计从综合管廊底部穿过，因现场施工组织不善，综合管廊施工时未能梳理出该区域管线并提前施工，导致给水管道无法按图施工，后通过调整给水管道的布置绕过综合管廊。

3 室外埋地管线设计管理改进建议

3.1 加强对设计方的监督和检查

核电站设计通常由多家设计院共同完成，管线设计前应完成所有接口信息的交换和确认，以避免管线布置冲突。因此，需要加强接口文件的审查，定期组织设计联络会，协调解决接口提资和布置问题，并对接口信息交换质量进行监督检查。设计文件提交后，重点审查接口坐标是否准确，以及交叉段标高是否冲突等，对审查发现的问题及时反馈给设计院。

3.2 优化管线设计管理的方式和方法

由于核电站室外埋地管线涉及土建、工艺、电气和仪控等多个专业，建议安排统筹和牵头的专业人员，对全厂各专业主要埋地管线有总体的掌握，有利于在问题处理中考虑更加全面，使管线布置方案更加合理[3]。

对于管线密集区域可考虑采用分区、分段设计，能够方便设计图纸的查找和使用，现场施工时也不容易遗漏。另外应加强与各方的沟通、及时整理和更新图纸清单、协调提供管线综合布置图、做好施工前的设计交底工作，使施工人员真正理解设计意图和相关区域的管线详细布置情况。施工过程中配合处理现场问题，对于施工单位发起的不符合项等应严格审查和控制，确保工程质量。

3.3 优化和完善室外埋地管线（沟）设计

在管沟设计时应充分考虑运行和维修的使用需求，对于人员频繁进入的管沟，应合理选择盖板材质便于人员开启；管沟内还应考虑在底部设置坡度和集水井等排水措施，及时将雨水排出。对于较为封闭的管沟，还应考虑设计机械通风或设置足够的人孔/通风井。

核电站对系统运行的可靠性要求较高，应合理选择室外埋地管道的材质，埋地管道应采取可靠的连接方式。放射性废液直埋管线出现破损后影响大且查找泄漏点困难，建议条件允许的区域设置沟道再敷设管线。

3.4 提前规划后续机组的管线布置和接口

核电厂址通常布置有多个机组，分批建设，而部分厂房为全厂共用，因此在前期机组的埋地管线设计时应充分考虑后续机组的需求。总平面规划预留后续机组管线的布置空间，预留的接口位置应方便后续机组的接入，相应管沟等构筑物适当向后续机组延伸，避免距离过近，开挖施工对已运行的机组造成影响。

3.5 合理安排埋地管线施工顺序

埋深较深的管线/管沟和吊装场地通常会较早安排开展施工，为满足施工需求和避免重复开挖，该区域的所有地下管线设计应提前完成。现场施工管理者应该从全局出发，分析该区域的埋地管线布置和标高情况，合理安排施工顺序。

4 结语

核电站室外埋地管线是电厂总体设计的重要组成部分，也是电厂安全、稳定运行不可或缺的一部分。室外埋地管线设计与机组堆型、厂址条件、总平面布置、工艺方案等密切相关，合理的管线综合设计方案需要充分考虑多方面的因素。

设计方提供高质量的管线综合设计，施工单位充分理解设计意图并合理安排施工顺序，业主方全过程参与审查、监督和协调解决问题，各方共同参与和密切配合，才能将核电站室外埋地管线工程真正做好。