浅谈EM9仪表安装设计在华龙一号与M310中的区别

胡庆庆 陈 江 张勇卫 汪 敏

（中国核动力研究设计院设计所，四川 成都610041）

0 引言

华龙一号是中国自主研发设计的第三代核电技术，其安全指标和技术性能达到了国际三代核电技术的先进水平；而M310堆型则为第二代核电技术。在核电站建造及施工中，施工单位将EM9定义为过程仪表设备的安装，以便于现场施工及管理。过程仪表设备的安装设计工作对仪表设备能否获得准确的测量信息起到决定作用，因此EM9仪表安装设计工作必不可少。本文将主要分析华龙一号堆型和M310堆型在EM9仪表安装设计上的差异。

1 EM9安装的范围

EM9安装就是把各个独立的部件即仪表、管线、附属设备等按设计要求组成回路或系统完成检测或调节任务，简言之，就是根据设计要求完成仪表与仪表之间、仪表与工艺管道之间的连接。安装范围包括：传感器、仪表支架和仪表安装附件、仪表管及支架、毛细管、冷凝罐和排污罐、阀组等。

2 华龙一号堆型与M3 10堆型在EM9仪表安装设计上的差异

2.1 EM9仪表安装设计文件体系方面

M310堆型的仪表及仪表管安装按照《传感器和仪表管安装图》进行，该图主要包含仪表管布置路径、管阀件清单、仪表架信息、孔洞编号、房间号等信息，给出的布置路径为示意性质的，支架及管阀件数量不够精确。

而在华龙一号堆型的EM9仪表安装设计文件体系中，用《仪表管道ISO图》替代了《传感器和仪表管安装图》。《仪表管道ISO图》采用三维坐标（X，Y，Z）系，在图中表示一次隔离阀后仪表管道敷设路径，主要包含的信息：

（1）仪表管长度及管阀件定位，包括水平仪表管道的安装高度、仪表管道的安装角度等；

（2）仪表及其标识、仪表架及其安装高度；

（3）仪表管路中用到的特殊部件，如冷凝罐、排污罐等；

（4）管阀件之间的连接方式；

（5）一次隔离阀编号及高压侧（HP）/低压侧（LP）；

（6）仪表管支架的标准及定位；

（7）设备清单及明细表：仪表管阀件、仪表管道支架标准、各类设备的规格及数量；

（8）仪表管穿墙或所穿楼板的孔洞编号、仪表管布置经过的房间号、接工艺管路编号、一次隔离阀编号、仪表管道焊缝编号。

《仪表管道ISO图》是通过PDMS软件模拟现场建模而制备出来的，其包含的信息具体、全面、精确，大大减少现场施工的物项干涉，相对于《传感器和仪表管安装图》而言，《仪表管道ISO图》对现场施工的指导意义更大，更利于提高现场仪表及仪表管线的施工质量并保障施工进度。

2.2 设计及技术要求方面

2.2.1 仪表管支架

（1）仪表管支架设计

M310堆型的极限安全地震输入（水平和竖向）采用地面最大加速度为0.2 g；而华龙一号堆型的极限安全地震输入（水平和竖向）采用地面最大加速度为0.3 g，设计谱采用改进型的RG1.60谱。

由于华龙一号堆型设计采用了更高的抗震标准，故对EM9仪表管支架设计提出了更为严格的要求。相比M310堆型，符合要求的抗震仪表管支架的类型大大减少。在M310堆型中，抗震仪表管支架的类型有235种；而在华龙一号堆型中，抗震仪表管支架的类型减少为82种。与M310堆型相比较，华龙一号堆型的抗震仪表管支架具有的特点：结构设计更为紧凑，一些仪表管支架采用三角形结构，使得支架更为稳固；仪表管支架使用的支架底板宽大，膨胀螺栓使用数量更多，膨胀螺栓的直径更大，能承受更大动载荷、拉力、剪力；对每个抗震仪表管支架的使用高限做了详细的规定，确保其满足抗震要求。

（2）抗震仪表管支架设置原则

华龙一号堆型规定：水平直管道上的支架间距≤1 200 mm，垂直管道上的支架间距≤1 500 mm。而M310堆型则规定：水平直管道上的支架间距≤1 200 mm，3/8＂OD外径为9.525 mm的垂直管道支架间距≤1700 mm，直径为1/4＂的垂直管道支架间距≤1 400 mm[1]。

另外，在华龙一号堆型中新增的要求：对于开关类仪表，通常在仪表管接至仪表架拐弯前增加固定支架；当仪表管敷设长度大于3倍的最大间距时应设置一个固定支架，支架应设置在尽可能靠近最大间距的地方，一起敷设的仪表管应一起支撑，以使支架的总数量最少。

2.2.2 仪表管试验压力要求

华龙一号堆型要求对仪表管进行水压试验的压力为1.25倍设计压力，打压时间为10分钟；当进行气压试验时，应注入1.15倍设计压力（最大12.5 bar）的去油压缩空气进行气体耐压试验。而M310堆型仪表管水压试验的压力为1.1倍设计压力，气压试验的压力为1.25倍设计压力（最大4 bar）。

2.3 现场施工对设计的修改权限方面

华龙一号堆型的EM9安装采取授权方式，仪表及仪表管施工严格遵照《仪表管道ISO图》进行，仪表管路中的管阀件的规格、数量、使用顺序等现场不能修改，如无法满足现场施工的要求，现场可给出修改方案，经设计方确认可行后方可施工。若从仪表根阀开始，第一个固定点之前的仪表管现场布置与《仪表管道ISO图》不一致或者有改动，则必须经设计单位的力学专业评估通过后方可施工；而第一个固定点之后的仪表管可根据现场实际布置情况进行调整，前提是必须满足抗震要求，同时遵循EM9安装技术要求的规定。在M310堆型中，现场按照《传感器和仪表管安装图》进行仪表及仪表管施工，该文件并未给出具体的仪表管布置路径，对现场施工仅具有参考意义，现场会根据实际情况进行施工及调整，对设计的改动往往较大，不利于规范化施工，影响施工进度。

3 结语

本文主要从EM9仪表安装设计的文件体系、设计及技术要求、现场施工对设计的修改权限这三个方面罗列了华龙一号堆型与M310堆型的区别。由上述对比可知，华龙一号堆型的EM9仪表安装设计使现场EM9安装更为规范化、标准化、便捷化，仪表管线能抵御强度更高的震动冲击，仪表管路系统运行更加安全。显然，华龙一号堆型的EM9仪表安装设计能更好地保证仪表设备功能的发挥及核电站运行的可靠性和安全性，体现了我国第三代核电技术的先进性、安全性。