0引言
借鑒M310電站儀表管閥件設計、采購和安裝調試的經驗。同時借鑒AP1000項目的設計理念，提出了對應的解決方案。并進一步研究了相關方案在自主化
項目ACP1000中的適用性。
1儀表管閥件的設計原則
1．1儀表測量回路介紹及儀表管閥件功能典型的儀表測量回路如圖1所示。
儀表管閥件作為儀表測量管路連接的重要組成部分，需保證與其相連的儀表滿足設計功能要求．其設計和安裝質量直接影響儀表及測量通道性能。
1．2儀表管閥件等級的制定原則
根據設備所執行的安全功能，對系統、設備和部件進行分級。儀表管閥件的安全等級應綜合考慮相連的工藝管道、設備的等級及所連儀表執行的安全功能的等級來確定，從而確定出其在設計、制造、材料、檢驗、質保等方面的不同要求。
設備的安全等級與規范等級、質量保證等級的關系如圖2所示。
1．3主要儀表管閥件分類
1．3．1儀表引壓管
由于引壓管直接接觸工藝介質．所以管子的選擇與被測介質的物理化學性質、運行條件有關。要保證整個工藝系統的完整性和工藝介質參數的準確測量，要求引壓管具有一定的強度和密封性，因此儀表管道選擇冷加工無縫鋼管。按照儀表安裝設計，儀表引壓管主要包括公稱管道(PIPE)和儀表管(TUBE)兩種。
1．3．2管件
標準件是按照儀表安裝設計要求，根據儀表引壓管的不同管徑而選擇的標準產品；非標準件根據Q／CNPE．J106．25《儀表管接頭技術條件》的規定尺寸進行制造加工。
2M310電站儀表管閥件現場典型問題分析
2．1引壓管及管件規格種類多
容易導致設計選型錯誤，由于種類多，各個管件比較分散．增加了作難度，同時也影響現場施工。
2．2等級劃分復雜
在合同執行時，由于制造等級、質保體系的多樣，給設備制造和項目執行帶來了很多困難，且不利于多項目備貨，設備增補周期長，嚴重影響工程進度。
2．3管件材料要求多樣
管件種類多，材料要求多樣，導致單品種材料采購量?。少徖щy，影響工程進度。
2．4過程接口不統一
在以往工程中，由于設備采購周期較長，儀表管閥件數據表的出版進度早于安裝圖的設計進度，采購往往參照參考電站的材料量進行招標訂貨，而后期由于儀表供貨廠家變更、上游專業變更、儀表選型變更等原因導致過程接口修改．造成儀表管閥件修改。
2．5現場安裝環境和工藝管道變化
由于儀控專業的附屬性強，已經設計好的核級儀表管路由于現場安裝環境的變化往往不完全適用，需要重新根據現場環境和工藝管道變化進行儀表管路徑的設計，從而導致儀表管閥件種類和數量的變化，需要進行現場增補、修改等。
3 ACP1000儀表管閥件的設計改進
3．1 引壓管及管件的設計改進
3．1．1 項目設計方案分析
M310多個工程項目設計思路不統一，致使各項目中儀表引壓管類型、尺寸不盡相同。具體情況分析如表1所示。表1中，1”=2．54cm。
AP1000：儀表隔離閥前后的儀表管均為3／8”儀表管。
通過表1可以看出，M310堆型中儀表隔離閥前的引壓管主要有兩種類型，分別是3／8”TUBE管和1／4PIPE管，而儀表隔離閥之后都是采用的TUBE管。AP1000三代電站均采用TUBE管。
由于儀表引壓管類型不統一，技術參數復雜，造成了相應的管接頭種類繁多。以方家山項目為例，標準管件就有89種。．
儀表引壓管及管件種類多，容易導致設計選型錯誤、增加采購成本，采購和儲備備品備件都較困難．現場增補周期長，影響現場施工進度。
3．1．2 ACP1000設計改進方案
3．1．2．1 TUBE管與PIPE管的選擇分析
PIPE管機械強度大，不易彎曲成形，變向需要額外增加匹配的接頭，造成管接頭種類數量較多，另外PIPE管連接只能采用焊接和螺紋連接，會增加很多非標管接頭。
TUBE管機械強度也較大，由于易成形，現場彎制時不需要額外加彎頭?？梢詼p少管接頭，方便敷設，由于節省了大量管接頭．可以降低工程造價；在與管件的連接方面．TUBE管可以采用焊接，也可直接與卡套接頭相連，拆卸維修非常方便，并且卡套接頭已在國際上其他行業更苛刻的溫壓環境下廣泛應用，屬于業內成熟技術，也廣泛用于核電站儀表安裝設計中，且現場安裝方便，對縮短安裝工期有推動作用。
因此，儀表引壓管及管件的設計改進方案為：統一取源管的規格為TUBE管，這樣就簡化了管接頭的種類，不僅設計工作更加標準化，且接口更簡化，節約了采購成本，對縮短安裝工期起到了推動作用。
3．1．2．2 TUBE管規格的確定
如表1所示。在M310電站中，NSSS圖冊部分的儀表管路，在根閥和儀表隔離閥之間的引壓管都采用的是3／8”TUBE管．BNI圖冊部分使用1／4PIPE管，在安裝和運行中均使用良好，根據對TUBE管與PIPE管的選擇分析，統一采用3／8”TUBE管，同時引進的國外三代核電AP1000電站，也是采J{j同樣規格的儀表管，與三代電站先進技術保持一致。
對于二次閥與儀表之間的管路，在國內外M310堆型多個在役核電站中有的選用3／8OD管，有的選用1／4”OD管，均使用良好。根據核電現場反饋，3／8”OD管在敷設時由于管徑大。彎曲半徑不易滿足要求．對于根閥和二次閥之間的長管路敷設不存在問題，但對于二次閥和儀表之間的短距離敷設．由于敷設空間有限，變方向需要彎管較多，選擇3／8”OD會給現場施工帶來許多困難，因此根閥和二次閥之間考慮采用I／4”ODTUBE管。
綜上所述，在自主化項目中．對儀表引壓管的設計．擬作出如下優化改進：根閥與二次閥之間的儀表引壓管統一采用3／8”ODTUBE管，二次閥與儀表之間統一采用1／4”ODTUBE管。
改進前后的對比圖如圖3所示。
改進后，儀表管路設計更加標準化．接口也得到了簡化，儀表引壓管規格和種類大幅減少，儀表管件的數量相應大量減少，這樣不僅節約了采購成本．也降低了現場施工難度，有利于現場施]二修改、儀表引壓管及管件的急需增補和備品備件的儲備，為工程進度提供了保障。
3．2 統一質保等級
3．2．1 工程項目設計方案分析
由于儀表管路需要保證與其相連的儀表控制系統功能的實現，因此，儀表管閥件在設計、制造、材料、質保等方面有著十分嚴格的要求，致使儀表管閥件的等級劃分十分復雜，以M310項目為例。具體見表2。
以0015／0426／0706／0819項目為例，BNI圖冊部分的核級儀表所用的管閥件質保等級為Q1：其余質保等級均為Q3：NSSS圖冊部分的管閥件幾乎全部采用的是Q1，RNS取樣間的儀表管閥件均為Q2，設計原則不統一。
3．2．2 ACP1000設計改進方案
根據以往項目經驗，對卡套管件而言，即使設計質保等級不一樣．廠家從生產加工制造檢驗以及質量保證一直以來都按照統一質保等級供貨，即都按照Q1執行，即價格不受影響。儀表隔離閥和非標管件，根據以往項目的經驗，Q2的均布置在RNS取樣間，其大部分設備為工藝設備，在ACP1000項目中該部分已經從儀表管閥件規格書中剝離出來，隸屬于布置專業單獨負責并進行設計采購。
綜上分析，ACP1000儀表管閥件的質保等級考慮劃分為Q1+Q3，1E級或NC級的抗震儀表所用的管閥件質保等級統一為Q1；其余質保等級均為Q3。統一質保體系，既能方便供貨商供貨，降低采購成本，減少備品備件倉儲費用，便于采購備貨及多項目協調等，更利于后續項目的通用性和互換性，保證各項目建設
工期。
3．3 統一管件材質
3．3．1 工程項目設計方案分析
以往M310工程項目中卡套材料主要有316和316L兩種，具體情況分析如下：
0015：管閥件數據表中規定卡套接頭為316．卡套堵頭為316L：
0401：管閥件數據表中規定卡套接頭有316L和304L兩種：
0706／0738：RCCM2／3級別的卡套，本體和螺母為316L，卡環不限。RCCME篇的，不作要求。
材質多樣造成種類繁多．設計不統一，不利于群堆管理和設備的互換，也給設備采購和項目執行帶來許多困難。
3．3．2 ACP1000設計改進方案
由于卡套管件本體直接接觸工藝介質，所以卡套管件本體的選擇與被測介質的物理化學性質、運行條件有關，特別是與一回路介質接觸的管件，其管件材質的一些化學元素都有嚴格的要求，特別是對鈷含量的控制要求比較嚴格，同時卡套管件本體還要求具有一定的強度、密封性和耐腐蝕性，因此要綜合考量。
根據以往項目執行經驗，316L比較容易控制鈷含量因此本體材料選擇316L,卡環由于涉及產品的專利技術，為保證其密封性要求一定的硬度，且不與介質接觸，因此對卡環材質不做限制。這樣統一材質不僅可以簡化設計，降低采購成本，便于采購操作，且可以方便多項目備貨，有利于采購協調。[2]
3．4 固化接口
3．4．1 工藝接口
在參考項目中，BNI圖冊部分工藝與儀控的接口是嚴格按照企標文件Q—CNPE．J101．9～13(設備和管道上管嘴的設計、制造和安裝的總體技術要求》進行約束，但NSSS圖冊接口部分多樣化，接口種類繁雜，因此在ACP1000項目中要求統一按照企標文件來約束接口，這樣也可以減少管閥件的種類。
3．4．2 儀表接口
在合同簽訂階段要求儀表供貨商按照儀表類型對儀表過程接口進行固化，從而精簡儀表管閥件種類。使設計工作更加標準化。
3．5 采用三維設計模式
自主化設計項目借鑒了AP1000的先進經驗，在PDMS三維設計軟件中進行儀表管的三維設計。
(1)三維設計軟件比較直觀，任何專業的改動都直接體現在軟件里，在施工圖正式出版前進行多專業的綜合、碰撞檢查工作?？梢詼p少由于現場安裝環境變化而導致的管閥件修改變更；
(2)可以直接利用三維設計軟件對儀表管路進行路徑設計，無需對管線進行二次設計，避免了由于二次設計造成的管件增補現象；
(3)采用三維設計可以對管閥件的元件庫、等級庫進行標準化設計，精簡管閥件種類，減少選型錯誤。
4結束語
核電用儀表管件在選型設計過程中，在保證管件正常性能的基礎上，還應當充分考慮到核電站中儀表安裝材料的特殊性，綜合考慮到輻照、密封、承壓、特殊工作環境等方面的要求。核電用儀表管件針對性的特殊設計、完整的實驗或應用情況證明，確保了核電用儀表管件的安全性和可靠性，這是核電儀表管件選型中需要重點考量的一個方面，也是管件國產化過程中的重要環節。
