CPR1000核反應(yīng)堆壓力容器保溫層安裝技術(shù)改進(jìn)

李福東，趙偉華（中廣核工程有限公司陽(yáng)江分公司，廣東 陽(yáng)江 529511）

CPR1000核反應(yīng)堆壓力容器保溫層安裝技術(shù)改進(jìn)

李福東，趙偉華
（中廣核工程有限公司陽(yáng)江分公司，廣東 陽(yáng)江 529511）

通過(guò)對(duì)安裝技術(shù)的進(jìn)一步探討，將壓力容器筒體保溫層施工所需要的9個(gè)工作日從壓力容器安裝的27個(gè)工作日中移出去，使其不再是“核島安裝三級(jí)計(jì)劃”中關(guān)鍵路徑上的工作，從而使整個(gè)核島安裝工期得到優(yōu)化。同時(shí)，使壓力容器筒體保溫層安裝更安全、更可靠。

容器保溫層；安裝技術(shù)改進(jìn)；工期優(yōu)化

中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院技術(shù)文件《反應(yīng)堆壓力容器保溫層設(shè)備規(guī)格書(shū)》規(guī)定：筒體保溫層應(yīng)在壓力容器坐落在容器支撐上，調(diào)整合格后再用環(huán)吊吊起進(jìn)行從上到下垂直安裝，保溫層安裝完畢后再將RPV回坐到支撐上。

按照上述要求，嶺澳核電站二期工程“核島安裝三級(jí)計(jì)劃”中，“壓力容器引入并安裝在反應(yīng)堆廠房”的施工作業(yè)工期為27個(gè)工作日。在壓力容器安裝過(guò)程中，穿插了壓力容器筒體保溫層安裝工作，該項(xiàng)工作計(jì)劃工期為9個(gè)工作日。

本文的目的是通過(guò)對(duì)安裝技術(shù)的進(jìn)一步探討，將壓力容器筒體保溫層施工所需要的9個(gè)工作日從壓力容器安裝的27個(gè)工作日中移出去，使其不再是“核島安裝三級(jí)計(jì)劃”中關(guān)鍵路徑上的工作，從而使整個(gè)核島安裝工期得到優(yōu)化。同時(shí)，使壓力容器筒體保溫層安裝更安全、更可靠。

1 CPR1000核反應(yīng)堆壓力容器保溫層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

反應(yīng)堆壓力容器保溫層的作用是減少反應(yīng)堆熱損失，降低反應(yīng)堆周?chē)h(huán)境溫度。

保溫層被設(shè)置在反應(yīng)堆壓力容器外側(cè)，主要包括以下幾個(gè)部分：頂蓋保溫層、管嘴區(qū)保溫層、筒體保溫層和底封頭保溫層。

各部分保溫層分別由若干保溫板用鉚釘或螺栓相互連接而成。保溫板是構(gòu)成保溫層的主要部件，其外殼是雙面拋光成鏡面的奧氏體不銹鋼薄板，殼內(nèi)裝有若干層緊密排列的反射層（由0.03～0.05 mm厚度的奧氏體不銹鋼箔按一定花型壓制而成）。

影響壓力容器安裝進(jìn)度的是筒體保溫層（見(jiàn)圖1）。其余部分保溫層在壓力容器就位后逐步安裝。所以，本文只研究筒體保溫層的安裝技術(shù)改進(jìn)。

為了更清楚地顯示筒體保溫層結(jié)構(gòu)，更方便描述其安裝方法，現(xiàn)將筒體保溫層展開(kāi)（見(jiàn)圖2）?？梢钥闯?，筒體保溫層共分以下幾個(gè)部分：

（1）支撐環(huán)P71/72；

（2）吊架P75；

（3）連接環(huán)P73/74；

（4）筒體保溫層P1/P9；

（5）底部角向保溫層P28/29；

（6）法蘭邊緣保溫層P76/77/78（保溫層是在壓力容器就位后安裝的，所以在展開(kāi)圖上只給出虛線示意圖，即圖形最上部分，沒(méi)有給出編號(hào)）。

2 CPR1000核反應(yīng)堆壓力容器筒體保溫層目前的安裝技術(shù)

根據(jù)文件規(guī)定，筒體保溫層是在壓力容器安裝就位并調(diào)整合格后，再?gòu)姆磻?yīng)堆豎井中將反應(yīng)堆壓力容器吊起，沿壓力容器外壁從上而下地安裝筒體保溫層?；旧厦刻彀惭b一層，每天下班時(shí)，將壓力容器和已經(jīng)裝好的部分保溫層落入反應(yīng)堆豎井，次日上班后，再將壓力容器從反應(yīng)堆豎井中提起，繼續(xù)安裝下一層保溫層。如此往復(fù)，達(dá)9日有余。主要施工步驟為：

（1）壓力容器落入反應(yīng)堆豎井并就位于支撐環(huán)上；

（2）安裝P71/72；

（3）提起壓力容器約500 mm高度，安裝P75；

（4）安裝P73/74；

（5）壓力容器落入反應(yīng)堆豎井并就位于支撐環(huán)上；

（6）提起壓力容器，安裝P9；

（7）壓力容器落入反應(yīng)堆豎井并就位于支撐環(huán)上；

（8）提起壓力容器，安裝第一層P1；

……

（n）提起壓力容器，安裝P28/29。

其中，n取決于現(xiàn)場(chǎng)條件、環(huán)吊可用、施工人員（起重指揮人員+環(huán)吊司機(jī)+安裝鉗工+測(cè)量人員）的技能、加班時(shí)間等因素。

不難發(fā)現(xiàn)，上述安裝過(guò)程存在以下問(wèn)題：

圖1 筒體保溫層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖Fig. 1 Sketch of the RPV barrel insulating layer

圖2 筒體保溫層展開(kāi)圖Fig.2 Stretch-out view of the RPV barrel insulating layer

a.壓力容器筒體保溫層施工占用核島安裝關(guān)鍵路徑時(shí)間較長(zhǎng)（根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃，達(dá)9個(gè)工作日），影響壓力容器安裝完工時(shí)間。

b.環(huán)吊長(zhǎng)時(shí)間多次重載（壓力容器凈重256.6 t）運(yùn)行，不安全概率增大。

c. 壓力容器及其保溫層被多次從反應(yīng)堆豎井吊進(jìn)吊出，增加了保溫層外表面被碰傷的概率。

3 CPR1000核反應(yīng)堆壓力容器筒體保溫層安裝技術(shù)改進(jìn)建議

3.1 筒體保溫層現(xiàn)場(chǎng)組裝

組裝范圍：圖2中除“支撐環(huán)P71/72”和“法蘭邊緣保溫層P76/77/78”以外的所有保溫層。

首先，必須確認(rèn)緊鄰冷卻劑管嘴下方的壓力容器的外徑不得超過(guò)φ4 435 mm，見(jiàn)圖3。

圖3 冷卻劑管嘴尺寸示意圖Fig. 3 Dimension of coolant nozzle

保溫層內(nèi)壁與壓力容器外壁之間的間隙為18.5 mm，所以，連接環(huán)P73/74的內(nèi)徑為4 435+18.5+18.5=φ4 472 mm。

為了保持連接環(huán)的圓度和剛度，必須預(yù)先制作一個(gè)槽鋼圈。槽鋼圈分3段，螺栓連接而成，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4。槽鋼圈的內(nèi)徑必須大于連接環(huán)的外徑φ4 610 mm（見(jiàn)圖4），同時(shí)考慮連接環(huán)的連接螺栓凸出的高度。

其中，在0°、60°、120°、180°、240°、300°位置焊接底板。

連接環(huán)P73/74、吊架P75在槽鋼圈上的固定方法見(jiàn)圖5。

連接環(huán)的直徑通過(guò)調(diào)節(jié)板調(diào)節(jié)，連接環(huán)與吊架用正式螺栓連接，通過(guò)與連接板的焊接，實(shí)現(xiàn)它們與槽鋼圈之間的固定。

將組裝好的連接環(huán)、吊架和槽鋼圈整體吊裝至一個(gè)臺(tái)架上，逐層組裝P9、P1等。

吊具可用兩根長(zhǎng)度與槽鋼圈外徑相等的工字鋼梁制作。

臺(tái)架是預(yù)先在反應(yīng)堆廠房20 m平臺(tái)劃定的組裝區(qū)域，用腳手架按要求搭設(shè)的。

臺(tái)架搭設(shè)要求：

(1）臺(tái)架總高度滿足保溫層組裝需要；

(2）臺(tái)架應(yīng)是環(huán)形的，內(nèi)徑必須大于保溫層的外徑；

(3）臺(tái)架不能影響保溫層組裝，特別是鉚釘連接處；

(4）局部位置影響鉚釘安裝時(shí)，可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)保溫層來(lái)實(shí)現(xiàn)；

(5）調(diào)節(jié)板等直接與保溫層接觸的部件應(yīng)使用不銹鋼材料。

3.2 筒體保溫層安裝

(1）如圖6所示，在支撐環(huán)上放置6個(gè)千斤頂，將千斤頂調(diào)節(jié)至相同標(biāo)高。

(2）在組裝壓力容器吊具之前，通過(guò)吊具和環(huán)吊將保溫層（與槽鋼圈一起）吊起一定高度，拆除臺(tái)架，然后將其吊裝到反應(yīng)堆豎井，坐落在支撐環(huán)上的千斤頂上。

圖4 槽鋼圈尺寸圖Fig.4 Dimension of the channel steel ring

圖5 吊架P75在槽鋼圈上固定方法Fig. 5 Method for fixing P75 hanger on the channel steel ring

(3）拆除吊具。

(4）壓力容器翻轉(zhuǎn)豎立后直接吊裝到反應(yīng)堆豎井上方，壓力容器穿入保溫層一段距離后，在壓力容器主管嘴上方安裝保溫層的支撐環(huán)P71/72。

(5）調(diào)節(jié)筒體保溫層，連接P71/72和P75。

(6）拆除槽鋼圈。

圖6 筒體保溫層安裝Fig. 6 Installation of the RPV barrel insulating layer

(7）壓力容器就位，調(diào)整。

4 結(jié)論

壓力容器筒體保溫層提前組裝，不占用核島安裝關(guān)鍵路徑時(shí)間。在壓力容器安裝時(shí)，用1天時(shí)間即可完成筒體保溫層安裝工作，與進(jìn)度計(jì)劃中的9天時(shí)間相比，節(jié)約了8天時(shí)間，可以使壓力容器安裝提前完工。

避免了環(huán)吊長(zhǎng)時(shí)間多次重載運(yùn)行，降低了環(huán)吊發(fā)生事故的概率。

避免了壓力容器及其保溫層被多次從反應(yīng)堆豎井吊進(jìn)吊出，減少了保溫層外表面被碰傷的概率。

Technical improvement for installation of the insulating layer of CPR1000 reactor pressure vessel

LI Fu-dong，ZHAO Wei-hua
(Yangjiang Branch of CGNPC Engineering Co.，Ltd.，Yangjiang of Guangdong Prov. 529511，China)

Through further discussion on installation techniques, the installation of RPV barrel insulating layer, which previously needs 9 out of the 27 working days of the RPV installation, will be not the key work of the “third-stage schedule of nuclear island installation”, so that the schedule of the whole nuclear island installation is streamlined. Furthermore, the installation of RPV barrel insulating layer will be safer and more reliable.

vessel insulating layer；improvement of installation technique；optimization of construction period

TL374

A

1674-1617(2009)01-0021-05

2008-09-12

李福東，男，遼寧沈陽(yáng)人，本科，現(xiàn)工作于中廣核工程有限公司陽(yáng)江分公司。