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。本文針對綜合管廊的設(shè)計及管道布置進行討論分析，并提出設(shè)計時應(yīng)注重的問題，為核電站后續(xù)設(shè)計管廊提供參考。

管廊；管道；核電廠；設(shè)計

綜合管廊是可將電力、通訊、燃氣、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，統(tǒng)一建設(shè)和統(tǒng)一管理的優(yōu)點，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)計基準與原則

（1）根據(jù)普通電廠的標準進行設(shè)計，管廊不影響核安全問題；

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

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

（4）在管廊內(nèi)部安裝排污設(shè)備，確保污水能夠及時排走；

（5）管道布置時需充分考慮管道、閥門維護和維修的需求，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、施工和維護；

（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)計必須符合建筑設(shè)計標準規(guī)范，能承受內(nèi)部外部載荷。

2 綜合管廊設(shè)計

綜合管廊設(shè)計的關(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、管廊的造價及安全性。此外，管廊的設(shè)計還需從排水，消防，通風(fēng)等方面進行考慮。

2.1 綜合管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計

通常綜合管廊設(shè)計成矩形斷面，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，可對局部受限地段進行合理壓縮。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大。

綜合管廊除二個主要出入口外，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）人員及時的疏散及消防救援人員的進出，如AP1000核電站的管廊每70m設(shè)置一個逃生口。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），管廊物項等級進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。

2.2 綜合管廊排水設(shè)計

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；運行或維修過程中可能出現(xiàn)漏水的情況，為解決該問題，一般將管廊底部設(shè)計成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)置液位報警裝置，超過警戒液位時通知運營人員核實并采取應(yīng)對措施。同時，在管廊和核島接口處進行防水封堵，降低外部水淹對核島的影響。

2.3 綜合管廊消防設(shè)計

管廊內(nèi)如布有大量電纜和托架，有火災(zāi)的風(fēng)險，要考慮進行防火設(shè)計，設(shè)計火災(zāi)自動報警裝置。電纜橋架設(shè)計時，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)的電纜魚阻燃應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》GB 50217。

2.4 綜合管廊通風(fēng)設(shè)計

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，管廊宜采用自然進風(fēng)和機械排風(fēng)相結(jié)合的通風(fēng)方式，從而實現(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，同時結(jié)合造價，對管廊中的管道進行合理的選擇。

（1）燃氣管道為壓力管線，若是燃氣出現(xiàn)泄漏，容易引起火災(zāi)，燃氣管道需單獨布置，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)進行設(shè)置，易導(dǎo)致管廊內(nèi)的溫度上升，不利于進行電纜敷設(shè)，故必須做好隔熱的措施。

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

（4）污水管與雨水管都是重力管線，如果在管廊內(nèi)進行敷設(shè)，對管線的埋深程度要求就會增加，從而使管廊的造價成本增加，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；5）管道布置時需布置相鄰管線間距，空間受限時管道外壁（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

綜合管廊可實現(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)開挖，利于對管廊內(nèi)管道和設(shè)備的定期維護維修。核電廠管廊設(shè)計各類管線數(shù)量多、情況復(fù)雜、規(guī)劃難等特點，本文對已建和在建的核電站管廊設(shè)計進行總結(jié)，希望為以后建設(shè)核電站設(shè)計管廊設(shè)計能夠起到參考作用。

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

[2]蘇樂樂.《管廊的設(shè)計探討》，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)計與應(yīng)用》，建筑與工程，2015（23）:19-21.