核岛厂房工艺管道孔洞封堵及其常见问题分析

核岛厂房工艺管道孔洞封堵及其常见问题分析

发表时间：2019-12-12T10:50:28.067Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年18期作者：田海静韩双欧彦佑

[导读] 根据以上技术要求制定出一系列合理的施工工艺，可以有效提高工艺管道孔洞封堵的效率，并可节约大量购买相关封堵材料的费用。

中国核电工程有限公司

摘要：本文主要介绍了核电站建造施工后期，根据辐射分区、防火分区和水淹分区对每个房间要求的不同，工艺管道所穿各个房间孔洞的封堵设计方案及在封堵过程中可能会遇到的问题分析。

关键词：工艺管道；孔洞；封堵

一、概述

工艺管道孔洞封堵是核电站施工后期一项重要的收尾工作，以保证土建结构的连续性、完整性。根据辐射分区、防火分区和水淹分区对每个房间要求的不同，每个工艺管道孔洞的封堵结构都应具有：气密、水密、保证2小时耐火极限与生物屏蔽这些功能中的一种或几种功能。为了达到以上封堵要求，需在工艺管道孔洞封堵过程中采用不同的封堵设计形式。

二、工艺管道孔洞封堵的分类

气密封堵（A）：要求保证气密性功能的开孔封堵，要求在50mm水头压差下，无气体泄漏。

水密封堵（W）：对于机械管道开孔封堵，水密性应保证2m水头压差不泄漏。

防火封堵（F）：根据防火分区的耐火极限要求，防火封堵应保证2小时或1小时30分耐火极限。燃烧时，封堵材料应无有毒气体或烟排出。

生物屏蔽（B）：其对γ射线的屏蔽作用应与同等厚度的混凝土相当，并保证封堵所处防火分区的耐火极限要求。对于生物防护墙上距楼板2米高度以下孔洞的封堵，应保证此功能。

三、工艺管道孔洞封堵材料

根据工艺管道孔洞封堵要求的不同，针对不同的封堵形式和要求选择了不同的封堵材料。封堵材料应当保证在0℃至100℃的范围内保持稳定。目前主要为我国核电站提供封堵材料的公司有Promatec 公司和喜利得公司.

3.1气密、水密、防火型封堵结构材料

气密、水密、防火型封堵结构中主要使用硅酮橡胶。硅酮橡胶一般分为发泡型和非发泡型两大类。

3.2生物屏蔽封堵结构材料

生物屏蔽型封堵主要使用的材料为高密度硅酮橡胶，密度达到2.3g/cm3或更高。高密度硅酮橡胶材料一般也分为发泡型和密实弹性体型两类，而对于生物屏蔽封堵结构的面层材料如密封胶、涂料、硅布等，则要求其在DBA事故条件下保持稳定，不产生碎片和剥落。

四、工艺管道孔洞封堵的一般原则

通常情况，管道穿过孔洞的封堵应允许管道在各个方向有5mm的位移自由度，封堵材料的功能要求在0℃至100℃的范围内保持稳定。

—如果在浇筑混凝土时预埋了套管或芯模，则在管道穿过后在管道与其周围的空间用封堵材料进行封堵。

—如果管道已经穿过了预留的大孔洞，则应先浇筑二次混凝土缩小预留孔洞空间。在浇筑二次混凝土时，在管道周围预埋由两个半圆型壳体组成的套管或模板。二次浇筑一般采用混凝土，如果有必要可采用无收缩水泥灌浆。最后对二次浇筑后管道周围的空间用封堵材料进行封堵。

五、工艺管道孔洞封堵常见问题分析与处理

在管道孔洞封堵中常见问题有下面五种

1）管道太密无法实现套管隔离

2）混合管道同孔洞封堵

3）带保温层的管道孔洞封堵

4）管道与孔洞之间间距过小不满足封堵要求

5）无主孔洞的封堵

5.1管道太密无法实现套管隔离

孔洞中的管子太密，不能按照规范要求分别对管道加装套管进行缩孔封堵。

处理方法：首先考虑利用5mm厚的钢板做成方形套管对多根管子一起进行缩孔封堵，方形套管与管道间的空间距离，应按最大直径的管子确定。

若实际情况无法实现钢板隔离，则需要封堵材料厂家配合施工，对此类特殊情况进行实际分析和测试，并于封堵完成后提交分析报告作为支持性文件备查。

5.2混合管道同孔洞封堵

对于风管、电缆和工艺管道同时穿过一个孔洞的情况，应在不同功能的封堵之间进行分割。

处理方法：首先给工艺管道套上套管，把电缆与风管间的空间用5mm厚的钢板隔开。用二次浇灌混凝土将风管与工艺管道套管和电缆隔板间的空间填满。然后根据封堵的功能要求用封堵材料将工艺管道与套管间的空间封堵好，用金属格栅和矿物棉将电缆固定好后浇筑封堵材料。如果封堵材料使用的是硅酮泡沫，待硅酮泡沫全部膨胀后，在其表面涂刷硅酮密封胶，以便日后方便清洁。

5.3带保温层管道孔洞的封堵

刚刚配比好的硅酮密封材料为具有很强流动性的液态介质。在对包有保温层的管道进行封堵时，未凝固的硅酮密封材料会顺着保温层安装拼接后留下的缝隙流入到保温层中。当封堵的孔洞为楼板洞时，硅酮密封材料会顺着保温层与保温层金属外壳间的缝隙，灌满整个带有保温层的管系。这样一来增加了大量的硅酮密封材料用量，同时在硅酮密封材料凝固后增加了整个系统管道的重量，使支撑管道的支架

承受了额外重量。对于可拆卸保温层将来的检修与更换也带来了很多不便。

处理方法：在现场实际施工中为解决这一问题，采用一种不含卤素及可耐高温的密封胶带对保温层拼接后留下的缝隙进行密封，密封后即可防止硅酮密封材料流入到保温层中的情况发生。

当带保温层的管道穿过的孔洞深度太深，无法进行密封胶带对保温层外壳缝隙密封时，可先将孔洞两端管道上的保温层拆下支模。对孔洞内包有保温层的管道先行进行硅酮密封材料封堵，待孔洞中硅酮密封材料完全凝固后再将孔洞两端的管道保温层安装到管道上。此种施工方法也可防止硅酮密封材料流入到整个系统管道保温层中的情况发生。

5.4管道与孔洞之间间距过小不满足封堵要求

在实际工程实施过程中常会遇到孔洞留孔过小不满足安装套管和酮密封材料的间隙要求。处理方法：联系土建公司，对间隙过小的孔洞进行扩孔。扩孔满足要求后，对工艺管道安装套管进行孔洞封堵。

5.5无主孔洞的封堵

在现场查验过程中，有一些没有物项穿过的无主孔洞。

处理方法：若孔洞没有物项穿过，孔洞≤200mm，直接用C40混凝土封堵；孔洞＞200mm，先编制钢筋，与墙内钢筋搭接焊固定，然后用C40混凝土封堵。

六、结论

在现场实际实施过程中，工艺管道孔洞封堵应满足《堵洞与特殊防火技术条件》中的要求。硅酮封堵材料的施工应按照供货商所提供的产品使用说明书的规定执行，特别是施工环境条件，多组分混合比例，混合条件，施工方法和干燥的时间等。根据以上技术要求制定出一系列合理的施工工艺，可以有效提高工艺管道孔洞封堵的效率，并可节约大量购买相关封堵材料的费用。参考文献

[1]堵洞与特殊防火技术条件 0401T602

[2]硅酮泡沫及密封胶施工图例 PCI COMPANY

[3]机械管道孔洞封堵施工方案中国核工业第二、三建设公司

[4]机械管道封堵用硅酮密封胶技术要求401T610