核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构和施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构和施工方法，所述核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构包括贯穿混凝土墙体的保温管线、焊接在保温管线外的管板、焊接在管板上的不锈钢覆面以及至少两块固定在混凝土墙体上的角钢，所述管板与角钢的顶部焊接连接，通过对角钢高度的调整，使管板的高度能够满足不锈钢覆面敷设的平整度要求；所述施工方法是制成上述结构的方法。与现有技术相比，本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构和施工方法使用了贯穿件技术，并通过角钢调整管板与混凝土墙体之间的距离，从而充分保证了不锈钢覆面的整体平整度要求。
【专利说明】核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构和施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于核电站设计建造领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构和施工方法。
【背景技术】
[0002]核电站因其特殊的辐射防护要求，很多布置有废液的房间均需要进行不锈钢覆面的施工，工艺管道如需贯穿不锈钢覆面，则需要经过特殊的结构设计和合理的施工逻辑，才能保证不锈钢覆面的密封性及完整性。在日本福岛核事故后，很多国家都对废液的暂存提出了更高要求，例如我国就要求核电站内所有存放中放废液的贮槽间都必须设置不锈钢覆面，这导致了大量贯穿混凝土墙体的管线都需要进行重新设计，特别是新增了大量保温管线贯穿不锈钢覆面的情况。由于保温管线贯穿不锈钢覆面时，既要确保不锈钢覆面的密封性，又要尽量减少保温管线对不锈钢覆面的撕扯破坏风险，因此，保温管线贯穿不锈钢覆面已成为施工中的一大难题。
[0003]请参阅图1，在之前的核电站设计中，中放废液贮槽间的墙面和地面一般不设置不锈钢覆面，而只是用涂层进行保护；当贮槽间有保温管线需要贯穿墙体时，只需要将套设好保温材料10和铝板或钢板12的管线14直接穿过混凝土墙体16上的孔洞，再用合适材料18对孔洞进行封堵，之后完成防水涂层的施工即可。但是，中放废液贮槽间增设不锈钢覆面后，由于保温管线14外层的铝板或钢板12厚度较薄，无法与不锈钢覆面直接进行焊接；而且不管焊接还是用其他方式连接，不锈钢覆面与铝板或钢板12之间都容易产生泄漏，导致放射性废液易于渗入混凝土墙体16中，从而不能保证不锈钢覆面的完整性和密封性，也就不能满足核安全机构对核废物管控的要求。
[0004]请参阅图2和图3，有些核电站通过工厂预制，在需要保温的管线20上焊接设有凸肩的管板22，并在管板22上焊接铆筋24而制成贯穿件；然后将贯穿件与钢套管26 —起预埋到混凝土墙体27中，再在混凝土墙体27的表面粉刷水泥砂浆形成抹灰层28，使抹灰层28的外表面与管板22的凸肩平齐；最后将不锈钢覆面29焊接到管板22的边缘。但是，由于土建施工的误差，一次预埋的施工形式无法保证每个管板22与混凝土墙体27间的距离都为相同值(如50mm)，往往导致敷设在混凝土墙体27的不锈钢覆面29高低不平，这不仅无法满足不锈钢覆面29的平整度要求，而且会给不锈钢覆面29的清洁带来不便。
[0005]请参阅图4，还有一些核电站在具有一定厚度(如5mm)的钢板30上开设穿孔，将管线32穿过穿孔后与钢板30焊接为一体，之后再将钢板30和管线32 —起吊装就位在混凝土墙体34上；最后将不锈钢覆面36就位，并在施工现场将不锈钢覆面36焊接在钢板30上。这样的结构虽然能够满足不锈钢覆面36平整度的需求，但却又因为钢板30所需耗材巨大而使贯穿结构的造价成倍提高，不仅对结构设计产生较大影响，而且也无法满足管线32的保温需求。
[0006]有鉴于此，确有必要提供一种既能满足不锈钢覆面平整度要求，又能满足管线保温需求的核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构和施工方法。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于:提供一种既能满足不锈钢覆面平整度要求，又能满足管线保温需求的核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构和施工方法。
[0008]为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构，其包括贯穿混凝土墙体的保温管线、焊接在保温管线外的管板和焊接在管板上的不锈钢覆面，还包括至少两块固定在混凝土墙体上的角钢，所述管板与角钢的顶部焊接连接，通过对角钢高度的调整，使管板的高度能够满足不锈钢覆面敷设的平整度要求。
[0009]作为本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构的一种改进，所述混凝土墙体与管板之间，以及混凝土墙体与不锈钢覆面之间设有抹灰层。
[0010]作为本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构的一种改进，所述角钢的数量为2?6个，其通过膨胀螺栓固定在混凝土墙体上。
[0011]作为本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构的一种改进，所述保温管线与管板之间设置有焊接在保温管线外的护板，护板围绕在保温管线外，管板焊接在护板上而与保温管线彼此固定。
[0012]作为本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构的一种改进，所述管板的边缘设有凸肩，不锈钢覆面搭接到管板的凸肩上并与管板进行对接焊接。
[0013]所述角钢的顶部与管板的凸肩平齐，角钢与管板采用全焊透形式焊接。
[0014]作为本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构的一种改进，所述混凝土墙体内埋有贯穿墙体的钢套管，保温管线自钢套管中穿过，保温管线与钢套管之间的空隙中填充有保温材料。
[0015]为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的施工方法，其包括以下步骤:
[0016]I)预制贯穿件:将需要贯穿不锈钢覆面和墙体的保温管线截取一段作为贯穿用管线，在截取的保温管线外焊接管板而制成贯穿件；
[0017]2)现场土建施工:在混凝土墙体中埋入钢套管，钢套管的尺寸大小需要满足保温管线外径加保温层厚度的要求；此步骤和步骤I)不分先后，可各自同时或不同时进行；
[0018]3)调整角钢并将其固定到混凝土墙体上:将焊接有管板的保温管线从不锈钢覆面房间内向外贯穿预埋在墙体中的钢套管；将至少两块角钢放置在管板的边缘，通过调整角钢边的长度尺寸来调整管板与混凝土墙体之间的距离，以使管板的高度能够满足不锈钢覆面整体的平整度要求；调好后，取出贯穿件，将角钢边按调整后的尺寸需求进行切削处理，再将角钢固定在混凝土墙体上；
[0019]4)管板与角钢焊接:将管板与角钢的顶部焊接连接，角钢与管板之间采用全焊透的形式来满足管道传递时的受力要求；
[0020]5)抹灰层施工:在混凝土墙体与管板及不锈钢覆面预设位置之间进行抹灰层的施工；
[0021]6)焊接不锈钢覆面:将不锈钢覆面与管板进行对接焊接；
[0022]7)填充保温材料:从混凝土墙体的外侧将保温材料填入到保温管线与钢套管之间的空隙中；
[0023]8)对混凝土墙体外侧及不锈钢覆面侧的保温管线进行保温处理。
[0024]作为本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的施工方法的一种改进，所述步骤I)中在保温管线外焊接管板前，需要先选用内径与保温管线外径相适配的管道切割成至少两片护板；将护板焊接到保温管线外后，再在护板上焊接管板。
[0025]作为本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的施工方法的一种改进，所述管板的边缘设有凸肩，角钢的顶部与管板的凸肩平齐，步骤6)是将不锈钢覆面搭接到管板的凸肩上再进行对接焊接的。
[0026]作为本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的施工方法的一种改进，所述步骤7)在保温管线与钢套管之间的空隙中填充保温材料后，还可以对钢套管外侧的开口进行封板处理，以保证保温材料的稳定密实。
[0027]与现有技术相比，本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构和施工方法使用了贯穿件技术，并通过角钢调整管板与混凝土墙体之间的距离，从而充分保证了不锈钢覆面的整体平整度要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构和施工方法进行详细说明。
[0029]图1为现有保温管线贯穿混凝土墙体的结构示意图。
[0030]图2和图3为现有保温管线贯穿不锈钢覆面的结构示意图。
[0031]图4为另一种现有管线贯穿不锈钢覆面的结构示意图。
[0032]图5为本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的施工方法流程示意图。
[0033]图6至图11为本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的施工方法的施工过程示意图。
【具体实施方式】
[0034]为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和【具体实施方式】，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的【具体实施方式】仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
[0035]为了保证不锈钢覆面的平整度，本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的施工方法通过角钢对保温管线贯穿处的管板高度进行调整，其具体施工步骤为:
[0036]SI)预制贯穿件:请参阅图6，将需要贯穿不锈钢覆面和墙体的保温管线，根据焊接情况截取一段作为贯穿用管线40 ;选用内径与保温管线40外径相适配的管道切割成180°的两片护板42，将护板42焊接到保温管线40外；在焊接有护板42的保温管线40上焊接管板44，管板44的边缘设有凸肩440，保温管线40、护板42和管板44共同形成的组合体称为贯穿件；
[0037]S2)现场土建施工:请参阅图7，首先对混凝土墙体50上预留的穿墙方孔进行缩孔处理，并在孔中埋入钢套管52，钢套管52的尺寸大小需要满足保温管线40外径加保温层厚度的要求；此步骤和步骤SI)不分先后，可各自同时或不同时进行；
[0038]S3)调整角钢并将其固定到混凝土墙体上:将管板44、保温管线40、护板42组成的贯穿件从不锈钢覆面房间内向外贯穿预埋在墙体50中的钢套管52 ;将2?6块角钢54 (具体数量根据保温管线40及管板44的尺寸，通过力学核实来确定)放置在管板44的边缘，通过调整角钢边540的长度尺寸来调整管板44与墙体50之间的距离，以使管板44的高度能够满足不锈钢覆面整体的平整度要求；调好后，取出贯穿件，将角钢边540按调整后的尺寸需求进行切削处理，再用膨胀螺栓56将角钢54固定在混凝土墙体50上；
[0039]S4)管板与角钢焊接:请参阅图8，将管板44与角钢54的顶部焊接连接，使角钢54的顶部与管板44的凸肩440平齐，角钢54与管板44之间采用全焊透的形式来满足管道传递时的受力要求；
[0040]S5)抹灰层施工:请参阅图9，在混凝土墙体50与管板44、墙体50与不锈钢覆面预设位置之间进行抹灰层58的施工，抹灰层的表面与角钢54的顶部平齐；
[0041]S6)焊接不锈钢覆面:请参阅图10，将不锈钢覆面60搭接到管板44的凸肩440上并进行对接焊接，以保证不锈钢覆面60的整体平整度要求；
[0042]S7)填充保温材料:请参阅图11，从混凝土墙体50外侧(即未敷设不锈钢覆面60的一侧)将保温材料62填入到保温管线40与钢套管52之间的空隙中；为了保证保温材料62稳定密实,可以在钢套管52外侧的开口处设置封板(图未不)处理；
[0043]S8)贯穿管线两端的保温处理:按照常规方式对混凝土墙体50外侧及不锈钢覆面侧的保温管线40进行保温处理，完成保温管线贯穿不锈钢覆面的施工。
[0044]通过以上描述可知，本发明核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的施工方法通过重新设计贯穿件结构，合理安排施工顺序，既避免了在施工过程中破坏不锈钢覆面60完整性，又能够确保不锈钢覆面60的密封性及平整度，从而为废液的暂存提供有利条件。与现有技术相比，本发明至少具有以下优点:
[0045]I)使用了贯穿件技术，并通过角钢54调整管板44与混凝土墙体50之间的距离，从而充分保证了不锈钢覆面60的整体平整度要求；
[0046]2)在保温管线40外设置管板44，使保温管线40通过管板44与不锈钢覆面60搭接，而不是直接与不锈钢覆面60焊接；当保温管线40震动时，产生的外力将传递到管板44上，管板44再通过角钢54和膨胀螺栓56将力作用到混凝土墙体50中，因此不会对不锈钢覆面60产生撕扯，也不会对其焊接强度造成额外载荷；
[0047]3)在保温管线40与管板44之间设置两块护板42作为垫板，护板42完全包缚住保温管线40的焊接处而对其起到焊接保护作用；
[0048]4)在保温管线40与混凝土墙体50之间设置钢套管52，并在钢套管52中填充保温材料62，从而充分满足保温管线40的保温需求；
[0049]5)贯穿件技术有效提高了保温管线贯穿处不锈钢覆面60的密封性；
[0050]6)调整了施工顺序，减少了原先土建施工与穿混凝土墙体管道交叉施工的影响，可实现设备管道安装之前完成保温管线40和不锈钢覆面60的安装，从而提高了现场施工进度，有效缩短工期并节省了大量成本。
[0051]根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
【权利要求】
1.一种核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构，包括贯穿混凝土墙体的保温管线、焊接在保温管线外的管板和焊接在管板上的不锈钢覆面，其特征在于:还包括至少两块固定在混凝土墙体上的角钢，所述管板与角钢的顶部焊接连接，通过对角钢高度的调整，使管板的高度能够满足不锈钢覆面敷设的平整度要求。
2.根据权利要求1所述的核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构，其特征在于:所述混凝土墙体与管板之间，以及混凝土墙体与不锈钢覆面之间设有抹灰层。
3.根据权利要求1所述的核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构，其特征在于:所述角钢的数量为2?6个，其通过膨胀螺栓固定在混凝土墙体上。
4.根据权利要求1所述的核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构，其特征在于:所述保温管线与管板之间设置有焊接在保温管线外的护板，护板围绕在保温管线外，管板焊接在护板上而与保温管线彼此固定。
5.根据权利要求1所述的核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构，其特征在于:所述管板的边缘设有凸肩，不锈钢覆面搭接到管板的凸肩上并与管板进行对接焊接。
6.根据权利要求5所述的核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构，其特征在于:所述角钢的顶部与管板的凸肩平齐，角钢与管板采用全焊透形式焊接。
7.根据权利要求1所述的核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的结构，其特征在于:所述混凝土墙体内埋有贯穿墙体的钢套管，保温管线自钢套管中穿过，保温管线与钢套管之间的空隙中填充有保温材料。
8.一种核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的施工方法，其特征在于: 1)预制贯穿件:将需要贯穿不锈钢覆面和墙体的保温管线截取一段作为贯穿用管线，在截取的保温管线外焊接管板而制成贯穿件； 2)现场土建施工:在混凝土墙体中埋入钢套管，钢套管的尺寸大小需要满足保温管线外径加保温层厚度的要求；此步骤和步骤I)不分先后，可各自同时或不同时进行； 3)调整角钢并将其固定到混凝土墙体上:将焊接有管板的保温管线从不锈钢覆面房间内向外贯穿预埋在墙体中的钢套管；将至少两块角钢放置在管板的边缘，通过调整角钢边的长度尺寸来调整管板与混凝土墙体之间的距离，以使管板的高度能够满足不锈钢覆面整体的平整度要求；调好后，取出贯穿件，将角钢边按调整后的尺寸需求进行切削处理，再将角钢固定在混凝土墙体上； 4)管板与角钢焊接:将管板与角钢的顶部焊接连接，角钢与管板之间采用全焊透的形式来满足管道传递时的受力要求； 5)抹灰层施工:在混凝土墙体与管板及不锈钢覆面预设位置之间进行抹灰层的施工； 6)焊接不锈钢覆面:将不锈钢覆面与管板进行对接焊接； 7)填充保温材料:从混凝土墙体的外侧将保温材料填入到保温管线与钢套管之间的空隙中； 8)对混凝土墙体外侧及不锈钢覆面侧的保温管线进行保温处理。
9.根据权利要求8所述的核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的施工方法，其特征在于:所述步骤I)中在保温管线外焊接管板前，需要先选用内径与保温管线外径相适配的管道切割成至少两片护板；将护板焊接到保温管线外后，再在护板上焊接管板。
10.根据权利要求8所述的核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的施工方法，其特征在于:所述管板的边缘设有凸肩，角钢的顶部与管板的凸肩平齐，步骤6)是将不锈钢覆面搭接到管板的凸肩上再进行对接焊接的。
11.根据权利要求8所述的核电站保温管线贯穿不锈钢覆面的施工方法，其特征在于:所述步骤7)在保温管线与钢套管之间的空隙中填充保温材料后，还可以对钢套管外侧的开口进行封板处理，以保证保温材料的稳定密实。
【文档编号】E04G21/00GK104295800SQ201410428259
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】史军妍, 胡雅丽, 吴春明, 李连学, 宋世明, 鲁勤武 申请人:中广核工程有限公司, 中国广核集团有限公司