简析AP1000核电厂钢板墙防火技术

简析AP1000核电厂钢板墙防火技术
AP1000核电厂反应堆厂房和辅助厂房中都大量应用钢板墙，主要分布在楼梯间、特殊设备间、电缆通道和通风口等处，根据不同区域的设计要求钢板墙分为2H，3H及1E（核级）几个防火等级。

1 材料介绍
钢板墙主要由龙骨，中间防火板（ROMATECT250板、LFS板），耐用钢板及相关辅材现场组装而成。

1.1 龙骨
龙骨材料为美标钢材，作为结构的骨架主要参数如下：材料抗拉强度400～550MPa，屈服强度≥250MPa，最小伸长率20%。

1.2 中间层防火板
采用Promatect 250或LFS板，主要为隔热和阻燃功能，为厂家专有产品。

1.3 面板Durasteel
Durasteel表面为镀锌层，内部为纤维增强复合板，耐火极限4小时。

1.4 相关辅材
为完成各构件的连接工作主要应用于现场的辅材有喜利得自切底螺栓、自攻螺钉、角码、密封胶等。

2 施工重难点分析
2.1 安装物项影响操作空间
因前期设计的不完善，钢板墙的设计位置常与已完安装物项冲突，诸如电器导管、设备基础、电缆桥架等，对钢板墙的安装影响较大，必须对这些物项进行拆除或调整。

2.2 连接形式多，节点复杂
钢板墙与结构的连接分为：与CV安全壳的连接，与砼结构的连接，与钢结构的连接，且均需现场实际测量结构空间大小而后确定钢板墙的加工尺寸，施工难度较大。

2.3 预埋件数量不足，后植螺栓难度大
与结构的连接主要采用预埋地脚螺栓、焊钉或是膨胀螺栓等手段，但由于前期预埋螺栓或预埋件设计缺失量较大，以及部分预埋螺栓保护不当无法继续使用，大部分均需采用后植膨胀螺栓的方法对龙骨进行固定，膨胀螺栓的位置需根据现场钢筋的分布情况而确定，对龙骨的安装位置难以控制。

3 施工部署
核岛厂房钢板墙按厂房分区分层分房间施工，根据现场实际情况自由安排流水施工。

每个区域的钢板墙施工均可在主体结构完成后进行施工，部分房间钢板墙体或是顶棚，需在该房间的设备引入之后进行安装。

钢板墙安装工序如下：现场条件准备→测量放线→验线→安装天地龙骨→安装竖龙骨→机电管线安装→隐蔽工程验收→安装一侧第一层保全板→安装另一侧第一层保全板→安装一侧第二层保全板→安装另一侧第二层保全板→板缝处理→耐用钢板的安装→板缝处理→工程
验收。

4 施工方法
钢板墙墙体按图施工，每一道墙体均有详图及对应节点，根据现场实体的结构尺寸，确定各个组件的尺寸，可提前在车间进行半成品的加工，在现场进行局部修改。

总体施工按照工艺流程进行，所有构件的安装偏差为±1/8。

4.1 龙骨安装
4.1.1 龙骨安装顺序。

安装沿顶龙骨、沿地龙骨→安装竖龙骨→安装横龙骨→安装管道→机电管线框架安装→门框的安装→龙骨与砼间的密封。

4.1.2 沿顶龙骨、沿地龙骨。

沿顶龙骨、沿地龙骨又称天地龙骨，一般采用U 型钢。

安装前，需进行基层清理和修正，保证龙骨安装表面的平整及清洁。

与主体
结构的连接主要分为与砼结构的连接，与钢结构的连接。

龙骨的长度及安装位置，按照对应的图纸尺寸进行安装，沿地龙骨在门洞位置应断开。

（1）与砼结构的连接。

主要采用地脚螺栓、焊钉和膨胀螺栓的形式对龙骨进行固定。

采用地脚螺栓固定（以地龙骨的安装为例），通过地脚螺栓固定地龙骨并固定角码，角码通过高强螺栓连接在上方竖龙骨的腹板上。

如果用于固定垂直龙骨和天地龙骨的角码不适合固定锚栓，可在角码上钻取其他锚孔。

在同一角码上的2个孔之间的距离应等于角码厚度。

如果其他孔洞与现有孔洞发生冲突，在钻取第二个孔之前，必须对现有孔洞进行补焊。

若地脚螺栓偏移较多或是因锈蚀无法使用，可采用将地脚螺栓切除，采用自切底螺栓进行安装固定。

采用尼尔森焊钉，根据放线位置，将焊钉焊接预埋板上，再通过螺母紧固天地龙骨及角码。

（2）与钢结构的连接。

用尼尔森焊钉焊接固定在钢结构上，再通过螺母紧固天地龙骨及角码。

4.1.3 竖龙骨与横龙骨的安装。

（1）竖龙骨的安装。

所有竖龙骨安装在天地龙骨U型钢内侧，通过高强螺栓连接在天地龙骨的角码上，采用螺母紧固，详见下图。

竖龙骨按设计间距由墙的一端开始，逐板排布使开孔在同一水平面上，便于管线通过。

竖龙骨的长度方向端部距天地龙骨腹板处各预留10mm左右的距离，保证隔墙适应主体结构的沉降和其他变形。

天地龙骨和竖龙骨之间不宜先行固定牢，可进行初拧，以便在保全板安装时可适当调整，从而适合保全板尺寸的允许误差。

（2）横龙骨的安装。

在竖龙骨上开U型槽孔，一般情况每2″开一个槽孔，使横龙骨穿过竖龙骨腹板。

在横龙骨下方放置长角码，并分别用2个自攻螺钉固定横龙骨与竖龙骨，连接横龙骨的自攻钉延龙骨长度方向排列，固定竖龙骨的自攻钉垂直长度方向排列。

4.1.4 门框的安装。

门框四周的龙骨按图施工，门洞口处的地龙骨应断开。

将侧柱处竖滑轨用自攻钉固定在门框架侧柱锚链夹上（Z型钢），用自攻钉将侧柱竖滑轨固定在竖向龙骨上。

在门框顶部安装横向龙骨，从墙顶引出较短的短竖向龙骨，并与横向龙骨连接（采用自攻钉）。

除非另有规定，每个侧柱安装一个侧柱滑轨和
一个龙骨。

在顶部安装墙架短柱并固定在侧柱龙骨上。

侧柱龙骨延伸到架空结构下面，并与地龙骨连接。

4.1.5 洞口的封边安装。

在相邻垂直龙骨间安装水平轨道；用垂直龙骨横跨水平轨道，以形成贯穿件周围的密封。

安装的两个水平轨道，一个在贯穿件洞口上，一个在洞口其下，通过采用扣角钢拧紧在龙骨上，从而将轨道连接到相邻的龙骨上。

轨道腿应指向轨道腿和贯穿件间间隙为2英寸（50.8mm）的贯穿件（如可能）将竖直龙骨安装在水平轨道中，贯穿件每边一个并用螺丝钉将龙骨每面连接到轨道上，轨道腿应指向洞口一侧。

4.1.6 龙骨边缘的密封。

按图纸要求，龙骨或轨道直接安装在靠着混凝土墙或钢构件的地方，龙骨和混凝土或钢构件之间安装2个1/4″硅酮密封剂滴珠，长度为构件长度，硅酮密封及采用喜利得CP-25WB密封剂。

4.2 保全板的安装
4.2.1 原则。

防火保全板属于硅酸钙材料，一般房间只需安装一层，但在部分房间为双层保全板，可根据设计图纸进行判断。

4.2.2 工作流程。

安装内衬板→安装一侧的第一层保全板→安装另一侧的第一层保全板→第二层保全板的安装。

4.2.3 安装方法。

结合图纸尺寸及实体位置，对保全板进行组队安装，采用自攻钉进行固定，板间留有间隙，采用密封胶进行填充。

双层保全板的安装，前一层保全板的接缝应与第二层的保全板接缝错开。

位于核岛厂房最底层的防火保全板可能存在浸水危险，采用T304不锈钢包裹处理，覆盖高度为地面以上2′（610mm）。

通过自攻钉将面板固定在框架龙骨上，自攻钉的间距最大10″（254mm），自攻钉距龙骨边缘至少3/4″。

第二层的保全板安装应采用较长自攻钉，穿过两层并最终穿过墙体龙骨。

墙板的拼缝位置应按照图纸只要求进行安装，且保证双层墙板的接缝应尽量错开，并在板间对接处涂覆1/4英寸（6mm）Promaseal密封剂。

4.3 耐用钢板的安装
耐用钢板需按照图纸设计尺寸进行安装，其覆盖在保全板材上部，需保证保全板与耐用钢板错缝安装。

沿竖直和水平面板边缘，自攻钉最大间距为10″（254mm），穿过板材并固定在龙骨框架构件上。

在Durasteel面板缝隙处安装4英
寸（101.6mm）镀锌钢条，并以为Durasteel面板缝中心，将自攻定穿过此镀锌条进行固定。

此镀锌条放置在保全板Durasteel之间。

部分钢板墙拐角处的Durasteel应用26Ga的镀锌檩条风封边保护，可参照图纸进行施工。

墙板顶部与压型钢板间的密封。

耐用钢板拼接时周围需预留1/4″（6mm）宽拼缝，用来填充Promaseal密封剂；耐用钢板边缘与砼间预留的最大间隙为10mm，用来填充Tremco防火密封剂。

在填充密封剂前，应对拼缝处进行基层清理，并保证周围环境清洁，无施工粉尘。

垂直于压型钢板波峰波谷的密封。

墙组件的整个长度内，用DuraS.T.O.P.灰浆填充非封闭压型钢板波峰，与波谷齐平。

下一步开始前，允许用DuraS.T.O.P.进行最少48小时养护。

完成后，沿着墙顶部板边，清除所有松散料或碎屑。

压缩顶板边与压型钢板底部及DuraS.T.O.P.面之间的FGC垫片并安装，直至与墙面齐平。

FGC垫片的相邻截面应用最小1/4英寸（6mm）压缩进行对接，以避免垫片间有缝隙。

5 质量控制
5.1 材料质量控制
严格按照技术规格书要求认真检查所属材料相关的质控文件，并严格执行开箱验收程序，认真核对进场材料的规格、型号、数量，并做好材料的转运和储存工作。

5.2 施工质量控制
强化质量管理，加强质量监督检查，设置质量控制环节和控制点，对整个施工过程进行控制。

严格执行技术交底，并在施工中严格执行“三检一验制度”，做好隐蔽工程验收和工序交接验收，以保证施工质量满足ITP的要求。

6 结语
钢板墙的应用解决了因设备引入滞后给现场施工带来的不便，解决了电缆通道等特殊区域不便施工的难题，同时材料本身的特性又很好地满足了设计上的防火要求，为重要设备提供了一道可靠的安全屏障，与核电厂安全第一的理念相统一。

同
时通过首台机组的问题积累、问题解决、施工工艺调整和完善，已形成一套较为成熟的施工工艺，为后续的安装施工提供了宝贵经验，便于此种工艺的推广和使用。