AP1000核電結(jié)構(gòu)模塊CA01立式拼裝分析報(bào)告

張品磊　趙　皓（山東核電設(shè)備制造有限公司，山東　　海陽　　265118）

?

AP1000核電結(jié)構(gòu)模塊CA01立式拼裝分析報(bào)告

張品磊趙皓
（山東核電設(shè)備制造有限公司，山東海陽265118）

摘要：對(duì)于依托化結(jié)構(gòu)模塊的拼裝工作已經(jīng)基本完成，并已經(jīng)取得了一定拼裝經(jīng)驗(yàn)，在依托化的基礎(chǔ)上，分析國(guó)產(chǎn)化特點(diǎn)并結(jié)合CA20在廠房?jī)?nèi)立式拼裝的獨(dú)特工藝的經(jīng)驗(yàn)反饋。使國(guó)產(chǎn)化結(jié)構(gòu)模塊的拼裝工作在保證質(zhì)量的前提下更有效、安全地完成。

關(guān)鍵詞：AP1000核電；結(jié)構(gòu)模塊CA01；立式拼裝

0. 概述

目前，國(guó)內(nèi)在建AP1000項(xiàng)目的大型CA結(jié)構(gòu)模塊施工都是采用臥式拼裝工藝，即根據(jù)設(shè)計(jì)文件對(duì)大型模塊的區(qū)域劃分，在現(xiàn)場(chǎng)子平臺(tái)上進(jìn)行組合件的臥式拼裝，再依次翻轉(zhuǎn)豎立到總裝平臺(tái)上進(jìn)行整體拼裝。隨著AP1000項(xiàng)目在美國(guó)本土建造的開展，Voglte核電站CA20在廠房?jī)?nèi)立式拼裝的獨(dú)特工藝也反饋到國(guó)內(nèi)各個(gè)核電現(xiàn)場(chǎng)，為我們改進(jìn)常規(guī)的施工方法帶來新的思路。本著勇于創(chuàng)新、持續(xù)改進(jìn)的核電理念，在海陽核電3#機(jī)組項(xiàng)目開始使用立式拼裝工藝。

CA01全名為“蒸發(fā)器和換料水池模塊”，其最終安裝位于CV底封頭內(nèi)。整體尺寸約為28.9m長(zhǎng)，27.9m寬，23.5m高，包括47個(gè)子模塊，結(jié)構(gòu)總重估計(jì)達(dá)937t。主體結(jié)構(gòu)總重估計(jì)達(dá)788t（不包含焊接附件、設(shè)備、機(jī)械模塊、輔助支撐及吊具的重量）。CA01模塊的主要包含Q235B、A240-S32101兩種材質(zhì)，墻體子模塊面板之間的焊接主要采用全焊透對(duì)接焊縫焊接，部分采用塞焊和角焊縫焊接。

1. 工程特點(diǎn)、難點(diǎn)分析

CA01模塊是一個(gè)多部件組合體，外型尺寸大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且在現(xiàn)場(chǎng)露天組裝成一個(gè)整體，其中涉及組裝、焊接、運(yùn)輸及吊裝等環(huán)節(jié)，施工難度大，主要集中在如下幾個(gè)方面：

第一，分組件參考點(diǎn)較多，總拼裝時(shí)易產(chǎn)生累計(jì)誤差，整體外型尺寸控制難度比較大。

第二，部分焊縫采用仰焊工藝，焊工操作難度大，易產(chǎn)生焊接缺陷，焊接質(zhì)量難控制。

第三，模塊外型尺寸大、重量大，且模塊組合形式各異，重心難確定，在運(yùn)輸、吊裝過程中變形控制難度大。

第四，焊接、組裝及吊裝過程中使用的防變形工裝較多，且設(shè)計(jì)難度大。

2. 立式拼裝方法

立式拼裝以設(shè)計(jì)劃分的組合件和單體模塊在總裝中的位置以及過程的穩(wěn)定性，組裝質(zhì)量綜合考慮來確定工序，以組合件或單體模塊為單位，吊裝豎立至總裝平臺(tái)，再進(jìn)行組合件或單體模塊間的拼接。吊裝方法是以260t汽車吊主吊，溜尾采用預(yù)制的軌道車，完成豎立動(dòng)作。軌道車分兩部分，底部行走部分和上部翻轉(zhuǎn)部分，軌道與地面或鋼平臺(tái)連接；上部活動(dòng)段為鋼架，與模塊間用頂絲固定，隨模塊翻轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)豎立，主要作用是使模塊在寬度方向上均勻受力，避免模塊變形，保護(hù)模塊底部。

3. 立式拼裝優(yōu)、劣勢(shì)

根據(jù)工程的特點(diǎn)、難點(diǎn)分析，立式拼裝從組裝、焊接、吊裝、精度控制、平臺(tái)利用、成品保護(hù)、安全等幾方面進(jìn)行了優(yōu)、劣勢(shì)分析，具體如下：

3.1組裝方面

立式拼裝對(duì)模塊的供貨需求相對(duì)較寬松，施工更加靈活，可以多處同時(shí)施工，吊裝次數(shù)雖增加了1倍，但是各次吊裝之間的間隔縮短了，工作更加密集，并且采用專用的工裝，焊縫組對(duì)時(shí)模塊無需焊接組對(duì)工裝，將反變形與焊縫組對(duì)和為一道工序，內(nèi)外側(cè)的附件可以同時(shí)裝配。但是立式拼裝對(duì)腳手架的搭設(shè)進(jìn)度要求較高，需要對(duì)腳手架進(jìn)行計(jì)劃的搭設(shè)，保證施工需求。

3.2焊接方面

立式拼裝對(duì)資源需求較平穩(wěn)，焊接位置幾乎都是立焊，焊接難度低，更易于采用氣體保護(hù)焊，效率高，也更容易保證焊接質(zhì)量。焊縫間隙比較一致并且采用專用工裝，背部焊接墊板與模塊板接觸緊密，從而消除焊接缺陷假象。但是多名焊工同時(shí)焊接一道立縫時(shí)，需上下布置，要做好防護(hù)工作，避免上游焊工操作時(shí)的熔渣影響下游焊工作業(yè)。

3.3吊裝方面

立式拼裝采用底部軌道車加固的方式，將模塊變形風(fēng)險(xiǎn)有效降低，并且每個(gè)吊件重量都很小，避免了大型吊裝作業(yè)、吊車大負(fù)荷行走及多臺(tái)吊車同時(shí)作業(yè)的工況，從技術(shù)上降低了吊裝風(fēng)險(xiǎn)。吊耳制造安裝簡(jiǎn)單，無需切除模塊部件，對(duì)吊車的型號(hào)、噸位選擇性更靈活。

3.4精度控制方面

立式拼裝每個(gè)模塊都可以根據(jù)模塊在總裝中的位置進(jìn)行精確定位，便于測(cè)量評(píng)估得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，指導(dǎo)后續(xù)模塊的偏差正負(fù)方向，并且每個(gè)模塊安裝的參考DP點(diǎn)統(tǒng)一，減少累計(jì)公差。采用專用的垂直度和間隙調(diào)整工裝，便于精確的調(diào)整模塊軸向、橫向垂直度及間隙。

3.5平臺(tái)利用方面

只需用到總裝平臺(tái)和一個(gè)子平臺(tái)，其余模塊均可以將模塊存放在倒木上直接吊裝，平臺(tái)、場(chǎng)地占用少，便于場(chǎng)地布置，文明施工，附件制造展開。工作主要集中在總裝平臺(tái)附件，便于管理。但是需要在總裝平臺(tái)一定范圍內(nèi)設(shè)置封閉圍欄進(jìn)行封閉施工。

3.6成品保護(hù)方面

立式拼裝大部分子模塊直接豎立，避免了人員施工踩踏，在腳手架上施工、放置物品、工具并且在雨雪天氣后也不會(huì)存在積水現(xiàn)象。同時(shí)，由于焊縫以立焊為主，本身焊接飛濺就相比橫焊小，更容易控制，而且少量的飛濺也只是影響焊縫臨時(shí)區(qū)域，不影響沒有焊接作業(yè)的墻體。

3.7安全方面

立式拼裝吊裝工作采用的單臺(tái)吊車+翻轉(zhuǎn)小車組合方式，單詞吊裝重量輕，吊車無需行走，模塊起吊后直接就位，將吊裝風(fēng)險(xiǎn)降到最低。

結(jié)語

根據(jù)上述分析，立式拼裝在各個(gè)方面具有其先進(jìn)性，在施工安排上、質(zhì)量安全保證、成品保護(hù)、成本控制、文明施工上均利大于弊。充分解決了拼裝困難，提高了施工質(zhì)量，簡(jiǎn)化施工工序。從組裝、焊接、吊裝、精度控制、平臺(tái)利用及成品保護(hù)方面分析，立式拼裝資源需求平穩(wěn)、效率更高，模塊位置精度，縱、橫向DP線的精度也得到有效地保證。

參考文獻(xiàn)

［1］李占文，李樹立.焊接結(jié)構(gòu)變形與矯正［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：100-103.

中圖分類號(hào)：TL413.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A