epr三代核电厂衬胶管设计浅析

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1、EPR三代核电厂衬胶管设计浅析　　摘要：衬胶管因内衬耐磨、防腐以及耐高温的橡胶作为衬里层，降低了管路输送介质对外部结构的作用如冲击力、腐蚀等，广泛应用于酸、碱、盐输送系统。衬胶管应用于台山电厂欧洲压水堆（Europepressure-waterreactor，EPR）三代核电机组3个系统：SEC（重要厂用水系统）、SRU（专设重要冷却水系统-安全壳热导出系统）和TEK（核岛废液监控和排出系统）。本文结合EPR核电站管道设计实践，详细介绍了该型核电机组衬胶管相对于其他工艺系统管道所特有的设计思路和设计要求，针对工程中出现的实际问题提出了设计优化思路及建议。该实践经

2、验可为国内其他类似大型核电厂的衬胶管设计提供借鉴，也可为国内完善相关设计规范提供参考。　　关键词：欧洲压水堆（EPR）核电厂；衬胶管；设计　　中图分类号：TM623文献标识码：A　　0.引言7　　对于压水堆核电站管道设计，法国通过长期的发展积累了丰富的经验，这些经验也在台山一期项目中得到体现。而国内由于以往的电站设计都是翻版参考电站，使得国内在管道初步设计上经验非常欠缺。台山一期EPR项目采用中法联合设计模式，这正好给予国内学习国外先进技术的契机。本文结合台山一期管道设计的实践经验，介绍了台山一期项目中衬胶管道相对于其他工艺管道所特有的设计方法与要求。同时，针对

3、工程中出现的实际问题提出了优化思路及建议。　　1.衬胶管介绍　　1.1衬胶管原理　　衬胶管道是一种外部以钢或者硬质结构为管道骨架，内衬耐磨、防腐以及耐高温的橡胶作为衬里层，通过橡胶自身物理和化学性能从而降低了管路输送介质对外部结构的作用如冲击力、腐蚀等，其由于橡胶的缓冲作用，大大延长了管路的使用寿命，降低使用者的成本。衬胶管因其特性广泛应用于酸、碱、盐输送系统。　　1.2衬胶管特点　　（1）优点：结构优良，极高的耐冲击性，耐磨性能好，抗腐性能好，相对不锈钢性价比高。　　（2）缺点：不能焊接，不能扭曲及现场调整不便，安装要求高。　　2.EPR中的应用概况　　台山一

4、期EPR项目SEC系统（重要厂用水系统）、SRU系统（专设重要冷却水系统）和TEK系统（核岛废液监控和排出系统）管道金属内表面直接和其介质（如海水）接触，由于介质具有腐蚀性，因此这些管道需要增加保护以防止被腐蚀。　　台山一期两台机组共有200条衬胶管线，他们具有以下特点：　　（1）分布广―分布于泵房，安全厂房以及廊道。　　（2）管径大―DN≥400的共116条，其中包含DN900管线48条。　　（3）距离长等特点。特别是连通泵房和安全厂房的廊道中衬胶管线管径大而且距离特别长。7　　这3个系统功能简介如下：　　重要厂用水系统（SEC）的功能是连接通向最终热阱的Bo

5、nna管（Bonna管是带钢筒的混凝土管）向SEC/RRI热交换器供应冷却水（海水）来冷却核岛设备冷却水系统。　　专设重要冷却水系统（SRU）的功能是连接通向最终热阱的Bonna管向SRU/EVU热交换器供应冷却水（海水）通过安全壳余热排出系统（EVU）排出安全壳内热量导出。　　核岛废液监控和排出系统（TEK）的功能是收集、短期贮存、处理和净化控制区内由下泄、疏水、吹扫或系统泄漏产生的放射性废液；控制区产生的所有废液在排放前均由TEK收集。　　3.设计要求　　3.1管道设计方案　　由于SEC系统，SRU和TEK系统运送的介质具有腐蚀性，为获得适当和可靠的保护，对

6、DN≥50m管道内表面进行衬胶工艺处理；DN<50的管道则使用采用抗腐蚀的奥氏体不锈钢材料。某些情况下（如下所述闭合段），DN≥50的管道同样可以使用不锈钢管道。　　由于衬胶管道现场安装时不能焊接且不设置调整段，EPR核电站将这3个系统每一回路中某一小段管道材料设计为不锈钢以便现场安装时进行相应的调整。如SEC系统将连接至SEC/RRI热交换器前的一段管道材料采用不锈钢；同样，SRU系统将连接至SRU/EVU7热交换器前的一段管道材料采用不锈钢。这样现场安装时可利用不锈钢管弥补衬胶管预制和安装过程中的误差，使得管道能顺利完成连接。项目将最终完成回路闭合的两管不锈

7、钢管段称为闭合段，闭合段在安装时要求同轴度不大于0.5mm以防止使用过程中闭合处漏水。　　3.2管道布置要求　　衬胶工艺处理的管道，一旦完成衬胶，便不再允许焊接；因此管道间连接形式必须是法兰连接。衬胶管的设计者必须遵守下面这些规则：　　（1）所有截面均须装配法兰接头。　　（2）管件（弯头、三通管、异径管…）须是易于从各侧面接近的短部件。　　（3）复杂管道结构必须用法兰接头分成标准部件，以便于加衬里。　　为了满足衬胶工艺要求，需定义标准管段的最大允许尺寸，系统设计者在管道布置过程中需严格采用定义的标准管段完成管道布置，且不能超过每种标准管段允许的最大尺寸。不同衬胶

8、管制造商衬胶标准管段形式