【摘 要】 秦山二期扩建工程增设了TEU系统浓缩液回流管线改进项，以减少取样管残存旧样对工作人员的辐射，并即时反映TEU蒸发器浓缩液状态。本文具体介绍了该改进项的原因、功能，对改进项的实施做了详细分析，并对实施效果进行了预分析。
【关键词】 核电 TEU系统 改进项 浓缩液回流管线 管道布置
1 前言
秦山核电二期扩建工程（3、4号机组）的设计方案是在秦山核电二期工程（1、2号机组）的基础上进行了技术改进和优化。秦山二期工程原设计中TEU蒸发器浓缩液取样管每次取样后会残存旧样，在下次取样时取出，这使得每次所取样品不能即时反映浓缩液的状态，而且会加大对工作人员的辐射，为解决该问题，秦山二期扩建工程设计时增设TEU系统浓缩液回流管线（以下简称“改进项0401-M-3736”）。本文具体介绍该改进项的系统功能和管道布置实施过程。
2 废液处理系统及改进项0401-M-3736介绍
2.1 废液处理系统简介
废液处理系统简称TEU系统，为两堆共用，用于接收、贮存、处理、监测核电厂控制区产生的各类放射性废液，其中包括：由核岛疏水和排气系统收集的各类放射性废液；核岛废液排放系统和常规岛废液排放系统需要重新处理的废液；由硼回收系统中间贮槽和浓缩液监测槽排到本系统的废液。本系统没有直接安全功能，但由于所处理的废液具有放射性，设计时要考虑防止泄漏的措施。
2.2 改进项0401-M-3736介绍
该改进项属于化学排水处理，化学排水被收集在化学排水槽内，经核取样系统（REN）取样分析后，用蒸发器供料泵将易结垢的废液经预过滤器送入外加热式自然循环蒸发器（由蒸发器001EV和加热器001RE组成）进行蒸发处理。蒸馏液经监测后送往核岛废液排放系统。浓缩液从蒸发器底部自流入浓缩液槽（020BA），然后用浓缩液泵（020PO）将其送入固体废物处理系统（TES）进行固化处理。在蒸发器和加热器之间的浓缩液循环管路上设置取样管，以监测浓缩液的浓度、放射性和化学特性。增加改进项后的系统流程图如图1所示。
从图1可以看出，改进项要求从314-33.4引管线950-33.4至822-60.3，即020PO入口处，该管线设有阀门910VB。
3 新增浓缩液回流管线的布置
核电站的管道布置设计要综合考虑土建、通风、电缆、仪表、施工工艺、检查维修和安全要求等，充分考虑安装空间，安装顺序，管道支吊架的位置和强度等综合因素，以最终确定适应核电站的最佳布置方案。
3.1 新增浓缩液回流管线的管道布置
TEU系统的所有设备均布置在核辅助厂房NX内，蒸发装置位于+6.800m层，浓缩液槽020BA和浓缩液泵020PO均位于+0.00m层，新增管线将跨越楼层。
管道布置过程中要特别注意以下几点：
（1）管道布置要避开其他专业的设备或管道。
（2）保证管线进出口压力差防止浓缩液倒流。
（3）注意新增管线的辐射性，应将其布置在放射性分区。
（4）新增管道在保证柔性的基础上，应力求短直简单，既节省安装空间，又减小阻力，还可降低管材消耗。
（5）新增管道需要保温和电伴热，管道布置时，要管道留出保温层的安装空间；对于输送带放射性介质的管道坡度应不小于1%。
（6）在管道布置设计中，应尽量避免管件间的直接焊接，以利于焊缝检查。两管件之间焊缝距离也不应过短，否则会造成热应力叠加。焊缝间距应满足0401AT208文件[1]：主焊缝不允许交叉，并且焊缝边缘的间距不应小于40mm或管道、弯头壁厚的两倍。
3.2 新增浓缩液回流管线三维制作图设计
新增管道的设计主要是增加管道三维制作图（简称ISO图）。ISO图是根据系统流程图，管道清单、管道等级表、管道布置图的管道布置的细化设计，包括管件及其他管道附件、管号、流向、管道走向、标高、连接方式、加工与安装要求、支吊架位置等，并附有所需材料明细表及管道特殊部件表。首先应明确新增管道的参数，查系统管道清单，如表1所示。
根据清单上管道等级NNS按照《管道等级表及管道分支要求 》（0401T708）[2]和《核电站管道和管件选用手册》（0401T703）[3]可以确定管道和管件的材料、制造以及连接方式等。确定新增管道的接图位置后，结合布置图初步设计出新增管道走向。
3.3 新增浓缩液回流管线上支吊架设计
管道支吊架对管道起支承、限位和固定作用，控制管系的受力及设备的受力，保证管道和设备长期安全运行。管道支吊架的设置，一般应根据管径、管道走向、阀门和管件位置，以及可生根的部位等因素综合确定，设置时应考虑下述要求：
（1）支架间距：根据管道的技术参数（如管道管径、介质等）确定支吊架间最大间距，在最大间距内根据力学计算结果确定最终间距。RCC-M规范H3183节《管道上支架的最大间距表》[2]中可查1”带保温管道支架的最大间距值，气体（真空、蒸汽、煤气或压缩空气）管道为2.8m，水管为2.2m。
（2）支架生根：支架设置一般不得超越推荐的最大间距，另外还要充分考虑厂房土建结构是否适合支吊架生根，以及是否会给附近管道、设备、通道、和其它工种（通风管、电缆桥架钢平台立柱等）带来干扰、碰撞。
初步设计的新增管道8TEU950长度接近3.5m，共有三个90°煨弯和1.52m的竖直管段。根据上述要求，在整个管道靠中心的位置设置支架为宜，竖直管段上增加一个功能为导向支架（GL）的支架，完善新增管道三维制作图。
3.4 力学计算
将初步设计的新增管道走向、支架位置、支架形式和阀门相关信息提供给力学专业，验证其是否符合力学要求。力学计算后建议将新增支架功能改为固定支架（CB）。修改后的力学简化模型如图2所示。
新增管道8TEU950力学计算最终结果如表2所示。
方程8结果为0.96<1，说明新增管道8TEU950和新增支架位置、功能满足要求。支吊架N238.537的受力如表2所示。
根据《核电站标准支吊架手册》（0401T701）[4]进行支吊架组装图的设计，确定支吊架本体形式。经验算，支架采用标准底板NG1和膨胀螺栓P1生根，用槽钢[10支撑和U型管卡CJ33固定可满足要求。将设计好的管道最终状态提交电仪工种做电伴热资料。
4 结语
（1）改进项0401-M-3736，增设浓缩液回流管线及相应阀门主要是为了解决秦山二期工程原设计中TEU蒸发器浓缩液取样管每次取样后残存旧样，不能即时反映浓缩液状态且会加大对工作人员辐射的问题。
（2）在查系统流程图、相关管道三维图和布置图后，可进行新增管道三维图及支吊架位置和功能的初步设计。新增管道布置在满足系统设计及施工工艺要求的基础上，要充分考虑安装空间，安装顺序，焊接要求，坡度以及管道支吊架的位置和强度等因素。
（3）对管道和支吊架初步设计成果进行力学计算，若不满足要求，应根据力学建议做适当调整，直至力学计算满足要求，此时得出管道的最佳布置。
参考文献：
[1]管道焊接接头选用（0401AT208）.
[2]管道等级表及管道分支要求 （0401T708）.
[3]核电站管道和管件选用手册（0401T703）.
[4]核电站标准支吊架手册（0401T701）.