淺析某核電站上充泵吊車改造方案

范坤良　馬太義　徐成軍

【摘 要】上充泵是化學(xué)和容積控制系統(tǒng)（RCV）的組成部分，在某核電站RCV系統(tǒng)調(diào)試期間，業(yè)主反饋上充泵房間吊車的設(shè)計不適合泵體解體檢修使用，需對上充泵吊車進行改造。為滿足上充泵檢修期間的吊運工作，經(jīng)協(xié)調(diào)各相關(guān)專業(yè)，將吊車吊梁改造成弧形吊梁，并配合吊車改造，修改相關(guān)干涉物項，得到業(yè)主認可，為核電站運行期間上充泵的檢修提供了保障。

【關(guān)鍵詞】上充泵；吊車改造；弧形吊梁

0 引言

上充泵是化學(xué)和容積控制系統(tǒng)（RCV）的組成部分，主要功能是給反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)提供上充水流，維持穩(wěn)壓器中正常液位；給反應(yīng)堆冷卻劑泵的一號軸封提供冷卻水；LOCA事故時用作高壓安全注入泵，防止堆芯裸露。RCV系統(tǒng)調(diào)試期間，業(yè)主來文反饋上充泵泵體的吊梁橫向安裝在泵體上方，泵體吊運時泵吸入口管道的位置限制了泵體的吊運，且吊鉤極限位置距泵基礎(chǔ)右邊的檢修通道中線還有一段距離，泵體不能落在檢修通道，泵體吊車不適合泵體解體檢修使用，提出需要對上充泵吊車進行改造。

1 上充泵房間環(huán)境介紹

1.1 房間布置情況介紹

上充泵安裝在核輔助廠房（N廠房）0m層，每臺機組3臺上充泵，對稱布置在N廠房中央通道兩側(cè)的NA217/218/219房間和NB227/228/229房間。兩臺機組的吊車改造方案基本相同。

不考慮每臺機組連通各上充泵房間的2.2m寬公用通道，每個上充泵房間長7.1m，寬約4.366m，因泵基礎(chǔ)的位置不同，泵基礎(chǔ)右側(cè)預(yù)留的檢修通道也不相同，其中NA217房間的檢修通道寬0.997m，NB227房間的檢修通道寬1.827m，其余房間均寬1.397m。每個房間還安裝有部分工藝、通風(fēng)管道及電纜托盤，儀控箱等物項。工藝管道主要布置在靠近墻V2013/V2014及泵基礎(chǔ)左邊的非檢修通道。通風(fēng)管道包括DVN和DVH系統(tǒng)風(fēng)管，DVN系統(tǒng)風(fēng)管布置在V2057/V2105墻上，風(fēng)管底標高3.85m，DVH系統(tǒng)風(fēng)管分兩列，一列沿V2008/V2009墻布置，風(fēng)管底標高3.228m，另一列沿V2057、V2013/V2105、V2014墻布置，風(fēng)管底標高2.7m。上充泵間電纜托盤較多，除V2008/V2009墻，另外3面墻上均布置有電纜次托盤，部分房間檢修通道側(cè)的墻面還安裝有儀控箱。房間內(nèi)的主要物項見圖1：

1.2 上充泵吊車原設(shè)計方案介紹

上充泵的供貨商為德國KSB，上充泵分為泵體、齒輪箱和電機3部分，外形圖及各部分外形尺寸見圖2。從圖中可以看出，上充泵總長6.044m，軸系長2.438m，且軸系芯包只能從非驅(qū)動端抽出。

若僅考慮上充泵的維修，可以在上充泵房間現(xiàn)場抽取芯包，也可將上充泵泵體整體吊運至AC廠房解體抽芯。而上充泵所在房間長僅有7.1m，且需要布置部分工藝、通風(fēng)管道及電纜托盤，房間長度不能滿足現(xiàn)場抽芯條件（非驅(qū)動端位于V2013/V2014墻側(cè)），上充泵吊車設(shè)計只能考慮將泵體整體吊運至AC廠房進行解體大修。

按原吊車設(shè)計方案，每個上充泵間設(shè)計有3臺吊車，分別用于吊運上充泵電機、齒輪箱及泵體。齒輪箱和泵體的吊梁橫向布置在吊運設(shè)備上方，吊車只能將齒輪箱與泵體從泵基礎(chǔ)上吊運至泵基礎(chǔ)右邊的檢修通道，需要再利用重載型手動液壓搬運車將設(shè)備轉(zhuǎn)運至公用通道。電機的吊梁沿電機軸線縱向布置，吊運電機時電機直接落在公用通道。在連通各上充泵房間的公用通道，設(shè)計有3個吊梁依次相連的吊車，用于將上充泵吊運至N廠房中央通道。

2 吊車改造方案設(shè)計

不考慮檢修通道內(nèi)的電纜次托盤和儀控箱，該設(shè)計主要存在以下兩個問題：

1）泵體必須先落在檢修通道，再用重載型手動液壓搬運車轉(zhuǎn)運至公用通道，泵體重近3.9噸，長2.438m，NA217房間檢修通道最窄，只有0.997m，泵體在檢修通道內(nèi)運轉(zhuǎn)困難。

2）吊梁邊緣距V2008/V2009墻1.4m，考慮到吊鉤極限尺寸0.174m，吊車理論上也只能運行至距V2008/V2009墻1.574m處，此時吊鉤距泵基礎(chǔ)只有0.63m，為了電機能落在公用通道，電機必須旋轉(zhuǎn)90°，電機旋轉(zhuǎn)時與V2057/V2105墻上的風(fēng)管碰撞。

2.1 雙軌手動吊車改造方案

應(yīng)業(yè)主要求，最先考慮取消上充泵房間所有吊車，每個房間設(shè)計一臺雙軌手動吊車。為了吊車的工作范圍能覆蓋設(shè)備起吊位置及檢修通道上的吊裝路徑，要求吊車工作范圍寬2.2m左右。經(jīng)與吊車廠家溝通，廠家提供兩種吊車設(shè)計方案，兩種方案的吊鉤上極限標高均為2.7m，主要區(qū)別在雙軌的跨度及縱向極限尺寸，一種方案吊車跨度1.8m，縱向極限尺寸0.78m；另外一種方案吊車跨度2.5m，縱向極限尺寸0.9m?？紤]到上充泵房間空間有限，需為其它專業(yè)物項預(yù)留足夠空間，選取跨度1.8m的吊車進行布置，吊車主要尺寸如圖2所示。

根據(jù)吊車廠家提供的吊車主要尺寸，吊車布置存在兩個主要問題：

1）雙軌手動吊車吊鉤上極限標高只有2.7m，而上充泵電機高1.805m，泵基礎(chǔ)高0.64m，假設(shè)起吊時先將電機起吊0.1m，則吊鉤上極限到電機垂直距離只有0.155m。電機廠家認為電機上部分為空空冷卻器，吊繩作用在空空冷卻器外殼上的載荷將超過其承受能力，不建議采用該種吊裝方案，且空空冷卻器的拆卸困難，將電機分為空空冷卻器和剩余部分分別吊裝也因此難以實現(xiàn)。

2）雙軌手動吊車縱向極限尺寸0.78m，即使取消公用通道吊車，將吊運電機的吊梁延伸至風(fēng)管附近距V2008/V2009墻1.2m處，吊鉤運行至極限位置時距泵基礎(chǔ)邊緣僅0.224m，設(shè)備不能落在公用通道。要滿足設(shè)備落在公用通道，吊鉤必須運行至距V2008/V2009墻1.4m處，只能降低風(fēng)管標高，將吊梁延伸至風(fēng)管上方。而雙軌吊車吊鉤上極限標高2.7m，風(fēng)管底部標高最低只能降到2.8m，此時風(fēng)管與吊車的位置關(guān)系如圖3所示：

這要求吊鉤中心距通風(fēng)管道外邊緣0.45m時，吊車延伸至通風(fēng)管道上面的部分不能高于0.4m，且這兩個尺寸均包含通風(fēng)管道邊緣到吊車的0.1m的安全距離。通過設(shè)備專業(yè)與吊車廠家溝通，廠家認為不能提供滿足該條件的吊車。

從廠家提供的主要尺寸可以看出，雙軌手動吊車占用空間較大，且吊車布置范圍內(nèi)不能有任何其它專業(yè)物項，由此引起的相關(guān)專業(yè)的修改量較多，綜合考慮各專業(yè)的修改量及修改引起的費用問題，改造方案不選用雙軌手動吊車方案。

2.2 單軌手動吊車改造方案

在早期與德國KSB廠家溝通上充泵吊裝方案時，廠家建議的吊裝方案是沿泵體與電機軸線方案設(shè)計一根足夠長的吊梁，但要求吊車的起吊高度足夠高，以滿足吊運泵體與齒輪箱時能越過電機頂部。上充泵房間4.4m的層高不能滿足該吊裝方案，此外，為了展平核電站大修期間的工作量以及限制維修人員一次性受輻照劑量，泵體、齒輪箱和電機的維修必須分別安排在不同的電站大修期間，不能在一次大修期間依次吊運電機、齒輪箱及泵體維修。

因此，泵體的吊運方案只能先將泵體橫向吊運至檢修通道，再利用檢修通道吊運至上充泵間的公用通道。這要求吊車必須能實現(xiàn)橫向與縱向移動，空間的限制決定不能使用雙軌手動吊車，只能在吊梁中間設(shè)計一段弧形吊梁來實現(xiàn)泵體橫向移動到縱向移動的過渡。經(jīng)與設(shè)備專業(yè)溝通確認，同意在吊梁中間設(shè)計一段弧形吊梁，但要求5噸起重量的吊梁最小轉(zhuǎn)彎半徑為1.4m。

改造后的吊車方案如圖4所示。通過在吊梁中間設(shè)計一段弧形吊梁，實現(xiàn)了泵體的橫向移動和縱向移動，泵體可以通過吊車直接吊運至公用通道，不再需要用重載型手動液壓搬運車在狹長的檢修通道轉(zhuǎn)運泵體。取消公用通道的吊車，將每個上充泵房間的縱向吊梁延伸至風(fēng)管附近，滿足電機直接落在公用通道的要求?？紤]到設(shè)備吊運至極限位置后，均需要旋轉(zhuǎn)90°才能直接落在公用通道，而NA217/NB227房間電機旋轉(zhuǎn)時與V2057/V2103墻上的通風(fēng)管道干涉，泵體旋轉(zhuǎn)時與相應(yīng)電機干涉，因此這兩個房間的電機和泵體吊梁均設(shè)計了一段弧形吊梁（圖5）。

弧形吊梁的設(shè)計有效的避免了設(shè)備吊運時與其它物項的干涉，將吊車改造引起的相關(guān)專業(yè)修改減少到最小。同時克服了原吊車方案存在的兩個主要問題，滿足業(yè)主關(guān)于上充泵檢修吊運時，維修人員受輻照劑量合理、可能、盡量低的要求。

3 結(jié)論

上充泵房間物項繁多，且對上充泵吊車進行改造時，大部分物項已安裝完成，吊車改造方案滿足上充泵維修期間的吊裝要求同時，應(yīng)盡可能減少對已安裝物項的修改?；⌒蔚趿旱脑O(shè)計，占用最小空間的同時，實現(xiàn)設(shè)備吊運時的橫向和縱向移動要求，且有效的避免了設(shè)備吊運時與其它物項的干涉?？朔嗽踯嚪桨复嬖诘膬蓚€主要問題，滿足業(yè)主關(guān)于上充泵檢修吊運時，維修人員受輻照劑量合理、可能、盡量低的要求。

【參考文獻】

[1]化學(xué)和容積控制系統(tǒng)說明書[Z].

[責(zé)任編輯：王楠]