核电站管道支吊架的优化设计和施工工序改进

核电站管道支吊架的优化设计和施工工序改进
发布时间：2021-06-08T16:06:28.817Z 来源：《基层建设》2021年第5期作者：周波波
[导读] 摘要：核电站管道支吊架优化设计和施工工序改进是研究中心，首先对核电站管道支吊架进行详细介绍，其次是对优化设计进行研究，最后是完善支吊架施工工序，目的在于保证核电站管道支吊架设计与施工质量。

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摘要：核电站管道支吊架优化设计和施工工序改进是研究中心，首先对核电站管道支吊架进行详细介绍，其次是对优化设计进行研究，最后是完善支吊架施工工序，目的在于保证核电站管道支吊架设计与施工质量。

关键词：核电站；支吊架；承载力；一次应力；二次应力
核电站管道支吊架的优化设计和施工工序改进，是保证核电厂安全运行，推动核电厂发展的重要手段，尤其是当下核电厂发展要求不断提高，安全问题一直是核电厂发展运行关注的焦点。

核电厂管道支吊架作为核电厂结构的重要组成，支吊架的优化设计，需要从配置、热位移以及其他方面着手，通过优化设计以及施工工序的改进，保证核电厂管道系统质量，提高管道运行安全性的同时，将管道使用寿命延长。

当前核电站管道支吊架设计与改建中，依然存在一些不足，基于此，积极加大优化设计与改进力度，进一步优化与改善核电站管道系统。

一、核电站管道支吊架介绍
核电站管道支吊架主要包括两方面，其一是土建主体结构，在施工中被称之为管廊，其二是土建主体结构、核电站管道衔接位置，具体包括支架、吊装等，其中钢结构支架、独立支架，这期间需要注意，独立支架的高度需≤2m，均属于核电厂管道支吊架。

此次研究的支吊架独立支架为主，是核电厂管道系统的关键组成，同时需要经过专业的管道设计，严格按照管道施工规范展开施工[1]。

支吊架优化设计与施工安装，需要保证支吊架功能正常发挥，尤其是管道可承受载荷范围，管道位移限制方面，还涉及到管道振动的控制。

当前管道可承受载荷范围控制是其中最重要与基础的功能。

管道支吊架设计以及施工改进等，必须对其分类与构成详细掌握。

从功能以及性质等角度出发，主要涉及到振动控制装置类型、称重支吊架类型以及限位支吊装置相关类型。

以管道结构为中心，管子部件是支吊架装置的重要组成，还包括承载结构方面所应用的部件，除此之外利用功能部件将两者有效连接，组成系统整体的管道支吊架结构[2]。

二、核电站管道支吊架优化设计研究
核电站管道支吊架优化设计，是提高其安全性、质量的重要前提。

尤其是核电站管道支吊架作为管道系统的关键组成，性能、承载力非常关键，关系着管道系统的运行与使用寿命，同时也保证核电站管道的应用质量。

在此基础上，利用支吊架优化设计，抓住支吊架设计的控制关键点，从而将设计水平提高。

管道支吊架优化设计关键点详见图1。

结合图1内容展开针对性地研究。

图1-核电站管道支吊架优化设计关键点
（一）支吊架承载力优化设计
核电厂管道支吊架承载力设计中，荷载的主要来源包括两方面，其一是管道本身所具备的重量会产生荷载，其二是管道外部因素影响下所承载的荷载。

严格控制管道支吊架设计，特别是其中的承载重量，根据控制标准进行优化设计，制定详细精准的承载设计规范，若超出规定标准，那么管道荷载承受力会下降，继而出现变形或者断裂等情况。

正因为这样，需提高对承载力设计的重视，根据核电站管道系统具体要求，从应力、剪应力等角度出发，有效改善外荷载承载力，达到预防管道变形的目的，保证管道整体状态。

具体标准设定中，以一次应力为基本判断标准，若超过一次应力，则管道变形风险增加[3]。

根据一次应力在变化，综合分析支吊架承载力影响因素，尤其是管系承载力与管道配件方面，需对支吊架适当调节，若管道支架相对来讲数量少，则应力就会适当加大，支吊架承载力压力增加，变形风险增加。

其支吊架在进行优化设计期间，一定要严格控制支架数量，结合核电站管道支吊架具体要求，将管道变形风险降到最低。

科学调节支撑端荷载量，由此确保支吊架承载力在可控范围之内。

（二）荷载转移地避免
支吊架优化设计过程中，综合核电站管道设计要求，准确计算管系承载力，并分析不同因素对其的影响，在此基础上去分析管道安全运行情况，同时还要对设置合理性进行保证，保证核电站管道设置不存在荷载转移的情况。

这期间需要注意支吊架数量设计，若不能对一次应力进行有效控制，支吊架数量控制不当，在必然会影响到最终的设计效果，造成支吊架设置与规定标准不符，加上管道支吊架设计中空间、生产等因素的影响，这些都会引发荷载转移。

面对这种情况，一定要将设置核心设定为二次应力的降低，通过对支架数量的减少，保证荷载稳定性，科学规避荷载转移的同时，科学控制支吊架管道设计中的约束力。

（三）二次应力的确定
二次应力的确定是支吊架优化设计的重要内容，关系着设计水平与最终的管道系统应用效果。

二次应力的合理确定，帮助管道支吊架科学控制与调节一次应力，同时对支吊架端点推力加以调节，打造更理想的应力模式。

支吊架应力设计与控制中，在温度的影响下应力会出现一些变化，增加管道变形风险。

特别是管道变形过程中，因为受到阻力影响，造成管道出现二次应力，这种情况下，为了保证支吊架整体的安全性，就需要对二次应力进行确定，并利用热胀度的调整，科学控制二次应力，所以这方面的处理不容忽视，是管道支吊架设计优化必须关注的对象。

（四）支吊架的敷设
支吊架的敷设同样是优化设计关键内容，具体敷设中包括两种形式，其一为隔热层，其二为无隔热层。

这两种敷设手段实际应用中，
需要根据支吊架具体情况进行托管结构设置，同时还要根据隔热层厚度对托管结构具体高度进行设置，在此基础上，保证支吊架敷设质量，取得理想的优化设计效果。

三、核电站管道支吊架施工工序优化改进措施
综上核电站管道支吊架具体特点与设计情况，及时对施工工序进行科学改进，具体改进措施如下：（一）科学对支架预制进行调整，完善现场安装工序
对于核电站管道支吊架施工工序的改进来讲，所有的施工工序都以支架预制为基础，根据核电站管道支吊架设计要求，科学调整在组装顺序，熟练掌握组装技巧的同时，还要对现场施工可能遇到的问题或者安装难点进行科学预防。

对车间预置条件进行优化，施工期间非必要操作都在车间完成，尤其是组装焊接等方面，这样就可以有效阻隔支吊架组装因素影响，将安装误差控制到最小，保证安装工序顺利完成，提高支吊架安装质量。

（二）合理安排预制、安装与防腐涂装工序，顺利完成安装
核电厂管道支吊架安装期间，根据箱型结构为基础，保证预制、安装以及防腐涂装等施工工序交叉配合，在箱型结构基础上及时完成防腐涂装，并手工将焊接缝隙进行填补处理。

所有施工工序均实现交叉配合处理，但是必须注意施工处理的关键点，同时还要严格按照组装施工工序，在所有施工处理的节点都要做好标记，为后续施工处理提供有利的辨别条件。

最后是检查好支吊架组装施工的受力情况，保证均匀稳固基础上，及时将临时装置拆除，有效调节支吊架结构，保证支吊架安装质量。

结束语
综上所述，核电站管道支吊架安装设计以及施工处理，必须认识到支吊架对管道系统的重要性，在此基础上还要注意支吊架的设计细节。

尤其是一次应力与二次应力方面，科学避免支吊架管道变形，影响整个系统的施工质量。

另外在支吊架施工处理中，科学规划施工顺序，以交叉配合的方式顺利完成支吊架安装施工，注意施工节点的标注，尤其是预制、安装以及防腐涂装等方面，继而取得理想的支吊架施工效果。

参考文献：
[1]曾豪.浅析核电站管道支吊架的设计和施工安装工艺[J].建筑·建材·装饰，2019（12）：24-25.
[2]杨展.关于加强核电站管道支吊架的优化设计分析[J].建筑工程技术与设计，2020（6）.
[3]关成海.解析核电站管道支吊架设计及施工[J].城市建设理论研究：电子版，2018，6（8）.。