核電廠綜合管廊和管道設(shè)計(jì)淺析

趙靈潔(武漢海王新能源工程技術(shù)有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518120)

核電廠綜合管廊和管道設(shè)計(jì)淺析

趙靈潔(武漢海王新能源工程技術(shù)有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518120)

核電站綜合管廊是由鋼筋混凝土筑成的構(gòu)筑物，將核電站廠區(qū)的工藝管線、給排水管線和電纜等集中布置。本文針對(duì)綜合管廊的設(shè)計(jì)及管道布置進(jìn)行討論分析，并提出設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重的問(wèn)題，為核電站后續(xù)設(shè)計(jì)管廊提供參考。

管廊；管道；核電廠；設(shè)計(jì)

綜合管廊是可將電力、通訊、燃?xì)?、供熱和給排水等各種工程管線集中布置的混凝土構(gòu)筑物，因其便于統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)，統(tǒng)一建設(shè)和統(tǒng)一管理的優(yōu)點(diǎn)，做到地下空間的綜合利用和資源的共享，廣泛應(yīng)用于市政公共設(shè)施建設(shè)和核電站。

1 綜合管廊設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與原則

（1）根據(jù)普通電廠的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，管廊不影響核安全問(wèn)題；

（2）管廊必須有排水設(shè)計(jì)，有預(yù)防水淹的設(shè)計(jì)措施；

（3）管廊內(nèi)有易燃管道或電氣系統(tǒng)時(shí)，必須有防火設(shè)計(jì)；

（4）在管廊內(nèi)部安裝排污設(shè)備，確保污水能夠及時(shí)排走；

（5）管道布置時(shí)需充分考慮管道、閥門維護(hù)和維修的需求，必要處應(yīng)有隔離閥；

（6）綜合管廊應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)；

（7）管廊的橫斷面尺寸必須符合人員通行空間，維修空間，管線和電氣系統(tǒng)布置空間等方面需求；

（8）綜合管廊設(shè)計(jì)必須符合建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，能承受內(nèi)部外部載荷。

2 綜合管廊設(shè)計(jì)

綜合管廊設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是確定斷面尺寸，直接關(guān)系到管廊能否滿足功能要求、管廊的造價(jià)及安全性。此外，管廊的設(shè)計(jì)還需從排水，消防，通風(fēng)等方面進(jìn)行考慮。

2.1 綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通常綜合管廊設(shè)計(jì)成矩形斷面，斷面尺寸確定前要考慮上游各專業(yè)的布置要求。管廊的高度和寬度在滿足管線、電纜及其橋架布置空間要求的基礎(chǔ)上，還需考慮人員通行、維修和管理便利性。在滿足人員通行前提下，可對(duì)局部受限地段進(jìn)行合理壓縮。為不影響管廊外其他管線的布置，管廊在地下的高度不宜過(guò)大。

綜合管廊除二個(gè)主要出入口外，需設(shè)置了逃生口，確保事故情況下（如火災(zāi)或管道大破口）人員及時(shí)的疏散及消防救援人員的進(jìn)出，如AP1000核電站的管廊每70m設(shè)置一個(gè)逃生口。此外，還需設(shè)置安裝孔作為管廊內(nèi)管道和橋架安裝和維修時(shí)施工設(shè)備和材料的引入通道。完成安裝后，將混凝土的蓋板蓋在安裝孔上。此外綜合管廊設(shè)計(jì)還需結(jié)合所處具體位置地質(zhì)情況以及管廊內(nèi)、外部荷載（設(shè)備荷載、靜荷載、活荷載、溫度荷載、地震荷載等），管廊物項(xiàng)等級(jí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2.2 綜合管廊排水設(shè)計(jì)

管廊布置有大量水系統(tǒng)管道，如除鹽水，工業(yè)水，生活水，廠用水及消防水管道等；運(yùn)行或維修過(guò)程中可能出現(xiàn)漏水的情況，為解決該問(wèn)題，一般將管廊底部設(shè)計(jì)成3‰縱向坡度、5‰的橫向坡度，并在管廊一側(cè)設(shè)置縱向坡度為3‰的排水溝，管廊低點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置集水坑，以便將積水盡快排入集水坑。集水坑應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)潛污泵將集水坑內(nèi)的積水就近排至雨水排出系統(tǒng)。為防止管道泄漏甚至破裂導(dǎo)致管廊被淹的情況，可在集水坑設(shè)置液位報(bào)警裝置，超過(guò)警戒液位時(shí)通知運(yùn)營(yíng)人員核實(shí)并采取應(yīng)對(duì)措施。同時(shí)，在管廊和核島接口處進(jìn)行防水封堵，降低外部水淹對(duì)核島的影響。

2.3 綜合管廊消防設(shè)計(jì)

管廊內(nèi)如布有大量電纜和托架，有火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，要考慮進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置。電纜橋架設(shè)計(jì)時(shí)，交叉口處因電纜橋架層數(shù)增加，可在不同層的電纜橋架之間增加包裹物或?qū)嶓w隔離，為降低火災(zāi)蔓延的可能性。綜合管廊內(nèi)的電纜魚(yú)阻燃應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50217。

2.4 綜合管廊通風(fēng)設(shè)計(jì)

由于管廊的主體都埋設(shè)在地下，不利于空氣順暢流通，為保證管廊內(nèi)環(huán)境和人員安全，管廊宜采用自然進(jìn)風(fēng)和機(jī)械排風(fēng)相結(jié)合的通風(fēng)方式，從而實(shí)現(xiàn)通風(fēng)、散熱，換氣的要求，保證在夏季溫度≤40℃，冬季溫度≥5℃。

3 綜合管廊內(nèi)管道布置

核電站廠區(qū)有各種工藝管道，污水管道，消防管道、給排水管道等，管徑和功能也不盡相同，需從管道的性質(zhì)判斷是否可在管廊布置，應(yīng)避免在管廊內(nèi)設(shè)置輸送有害液體或是氣體的管道，同時(shí)結(jié)合造價(jià)，對(duì)管廊中的管道進(jìn)行合理的選擇。

（1）燃?xì)夤艿罏閴毫芫€，若是燃?xì)獬霈F(xiàn)泄漏，容易引起火災(zāi)，燃?xì)夤艿佬鑶为?dú)布置，不宜在管廊中。

（2）熱力管道本身散熱非常大，若是將其在管廊內(nèi)進(jìn)行設(shè)置，易導(dǎo)致管廊內(nèi)的溫度上升，不利于進(jìn)行電纜敷設(shè)，故必須做好隔熱的措施。

（3）給水管線因其是壓力管，對(duì)其進(jìn)行布置可以靈活一些，能夠在管廊內(nèi)進(jìn)行設(shè)置。

（4）污水管與雨水管都是重力管線，如果在管廊內(nèi)進(jìn)行敷設(shè)，對(duì)管線的埋深程度要求就會(huì)增加，從而使管廊的造價(jià)成本增加，所以，此類管線不適宜在管廊內(nèi)敷設(shè)。

綜上所述，核電站的綜合管廊中可布置重要廠用水系統(tǒng)、生產(chǎn)廢水系統(tǒng)、蒸汽供應(yīng)輔助系統(tǒng)、壓縮空氣、除鹽水、消防水和生活水等管線。管廊內(nèi)管線布置應(yīng)遵循以下原則：1）管線應(yīng)布置在管廊下方，電纜及橋架布置在上方；2）管道布置宜做到步步高或步步低的原則，減少氣袋或液袋，自流的水平管道應(yīng)有不小于3‰的順介質(zhì)流向坡度；3）大管徑管線宜靠墻體布置便于支撐；4）管線宜并排或分層布置，便于支吊架設(shè)計(jì)；5）管道布置時(shí)需布置相鄰管線間距，空間受限時(shí)管道外壁（含隔熱層）間距不宜小于50mm；6）管線布置需滿足安裝維修要求；7）小管徑管線避讓大管徑管線；8）管線避免橫穿綜合管廊布置，必須橫穿時(shí)應(yīng)在高處架設(shè)，確保不阻擋管廊內(nèi)通行通道即可。

4 結(jié)語(yǔ)

綜合管廊可實(shí)現(xiàn)廠區(qū)多類工藝管道和電纜的統(tǒng)一規(guī)劃和布置，有效避免管線布置混亂和廠區(qū)的反復(fù)開(kāi)挖，利于對(duì)管廊內(nèi)管道和設(shè)備的定期維護(hù)維修。核電廠管廊設(shè)計(jì)各類管線數(shù)量多、情況復(fù)雜、規(guī)劃難等特點(diǎn)，本文對(duì)已建和在建的核電站管廊設(shè)計(jì)進(jìn)行總結(jié)，希望為以后建設(shè)核電站設(shè)計(jì)管廊設(shè)計(jì)能夠起到參考作用。

[1]《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》，GB50838-2015.

[2]蘇樂(lè)樂(lè).《管廊的設(shè)計(jì)探討》，山西交通科技，2016（11）: 123-124.

[3]《壓力管道規(guī)范》GBT 20801.3-2006.

[4]徐友道，潘博淵.《淺談核電站管廊的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》，建筑與工程，2015（23）:19-21.