摘 要:AP1000核電站壓力容器的安裝較為復(fù)雜,尤其是在吊裝以及安裝的精度上,安裝技術(shù)對(duì)AP1000核電站反應(yīng)堆的設(shè)備成品的保護(hù)壓力造成影響。結(jié)合核電站反應(yīng)堆的安裝難點(diǎn),文章圍繞核電站機(jī)組反應(yīng)堆壓力容器的安裝,從吊裝定位、就位調(diào)整以及筒體翻轉(zhuǎn)等方面分析了安裝技術(shù),另外對(duì)壓力容器的改造技術(shù)提出了一些建議。
關(guān)鍵詞:核電站;反應(yīng)堆;壓力容器;安裝;改造
AP1000核電站的壓力容器在安裝的過(guò)程中與其他核電站相比具有較大的差異性,為此在安裝的同時(shí)也為其帶來(lái)了一定的難度。一方面是在金屬放射式的保溫筒體方面要在壓力容器準(zhǔn)備之前進(jìn)行安裝,為此,當(dāng)壓力容器已經(jīng)準(zhǔn)備就緒時(shí),便要經(jīng)過(guò)該保溫層所構(gòu)成的空間[1]。另一方面,因?yàn)閴毫θ萜鞅旧淼闹蜗到y(tǒng)較為獨(dú)特,其中涵蓋了正八邊形模塊、頂法蘭結(jié)構(gòu)以及支撐盒,然而這元件均是 AP1000核電站反應(yīng)堆中較為獨(dú)特的模塊架構(gòu),在安裝現(xiàn)場(chǎng)的制作工藝較為繁瑣,也具有較高的難度系數(shù)。另外,AP1000核電站在安裝施工時(shí)主要采用的是開(kāi)頂法施工的方式,為此,壓力容器在安裝時(shí)則要進(jìn)行翻轉(zhuǎn)豎立以及起吊等,為了完成安裝需要運(yùn)用到起重機(jī)進(jìn)行調(diào)整。
1 AP1000核電站反應(yīng)堆壓力容器安裝要點(diǎn)
1.1 吊裝技術(shù)
核電站反應(yīng)堆的壓力容器一般是較為大型的核級(jí)設(shè)施,面對(duì)大型的設(shè)備,在安裝時(shí)需要掌握熟練的安裝技術(shù),尤其是吊裝技術(shù),一般現(xiàn)階段在相關(guān)行業(yè)中所使用的吊裝技術(shù)主要有以下幾種:大型起重機(jī)吊裝、直立雙桅桿吊裝以及固定式龍門(mén)吊裝。
在操作方面,大型起重機(jī)吊裝一般在安全殼頂封頭的安裝之前,使用大吊車于廠房外部將相關(guān)設(shè)備進(jìn)行翻轉(zhuǎn),使其超過(guò)安全殼的筒體,準(zhǔn)備吊裝就位。直立雙桅桿吊裝的操作需要在反應(yīng)堆生物屏蔽達(dá)到+3.00m標(biāo)高之后,這時(shí)可以將土建施工暫停,桅桿立于+3.00m標(biāo)高之上,使壓力容器的水平線能夠達(dá)到+0.00標(biāo)高,利用雙桅桿將吊桿準(zhǔn)備準(zhǔn)備就位,隨后再繼續(xù)土建的施工。固定式龍門(mén)吊裝時(shí),要將設(shè)備立于閘門(mén)之外,在其基礎(chǔ)上建立轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái),并將其保持水平狀態(tài)下運(yùn)送至核電站反應(yīng)堆廠房大廳。環(huán)吊主梁的下方增設(shè)加鋼立柱,構(gòu)成固定形式的空門(mén)吊,在此基礎(chǔ)上實(shí)施吊裝。
在吊裝的優(yōu)勢(shì)方面,大型起重機(jī)吊裝的工程量比較小,所使用的技術(shù)也不具備很高的難度,廠房外部的轉(zhuǎn)運(yùn)以及內(nèi)部的翻轉(zhuǎn)吊裝可以結(jié)合,極大的節(jié)省了人力、物力資源。直立雙桅桿吊裝的設(shè)備廠房外的轉(zhuǎn)運(yùn)和內(nèi)翻轉(zhuǎn)可以結(jié)合,以此不會(huì)對(duì)廠房的高度造成影響[2]。固定式龍門(mén)吊裝的交叉作業(yè)比較小,也不會(huì)影響工期,受天氣因素影響較小。
在吊裝的缺點(diǎn)方面,大型起重機(jī)吊裝會(huì)受到天氣等因素的影響,在土建以及安裝等也會(huì)受到影響,為此在吊裝的成品上也具有一定的困難性。直立雙桅桿吊裝不僅會(huì)受到天氣的影響,同時(shí)在吊裝過(guò)程中具有較大的工程量,并且難度系數(shù)高。固定式龍門(mén)吊裝具有較大的工作量,在吊裝時(shí)需要提高廠房的高度,并且也會(huì)具有較高的費(fèi)用。
現(xiàn)階段,我國(guó)國(guó)內(nèi)所使用的核反應(yīng)堆壓力容器采用的吊裝技術(shù)主要是固定式龍門(mén)吊裝,主要是因?yàn)樵摰跹b技術(shù)對(duì)于安裝施工的工期影響比較小,并且已經(jīng)經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作,在經(jīng)驗(yàn)方面較為成熟,意外事故的幾率比較小,為此也對(duì)安裝的有效性進(jìn)行了保障。
1.2 壓力容器安裝準(zhǔn)備
其一,在完成土建工作之后,反應(yīng)堆標(biāo)高X米處的中心位置的預(yù)埋已經(jīng)完成,而反應(yīng)堆堆坑處的環(huán)形墻也已經(jīng)完成標(biāo)高水平標(biāo)志的預(yù)埋;其二,在標(biāo)高X米的位置進(jìn)行軸線標(biāo)記;其三,準(zhǔn)備龍門(mén)吊以及環(huán)吊,投入使用。
1.3 反應(yīng)堆壓力容器支撐的安裝
AP1000核電站反應(yīng)堆的壓力容器中設(shè)置了冷卻劑進(jìn)入的管嘴以及出口管嘴,進(jìn)口管嘴的設(shè)計(jì)在筒體法蘭以及堆芯頂部中間部位設(shè)置了不同標(biāo)高,進(jìn)口管嘴的高度要大于出口管嘴。反應(yīng)堆壓力容器的支撐包括了進(jìn)口管嘴獨(dú)立的冷卻箱結(jié)構(gòu),分布狀態(tài)主要是按照一次屏蔽墻的90°平均分布。箱形的架構(gòu)利用空氣使混凝土冷卻至93.3℃[3]。為了避免管嘴對(duì)于混凝土之間的熱傳導(dǎo),冷卻空氣經(jīng)過(guò)豎向?qū)Я靼暹M(jìn)行支撐,熱空氣由頂部進(jìn)行。
為了對(duì)支撐設(shè)備的水平度進(jìn)行保證,可以對(duì)支撐設(shè)備進(jìn)行固定,形成支撐環(huán)。隨后再運(yùn)用平板車運(yùn)輸支撐環(huán)至龍門(mén)吊處,并起吊放至在可移動(dòng)的滑板車上,這時(shí)支撐環(huán)將以正確的方向進(jìn)行運(yùn)輸,待到支撐環(huán)安裝結(jié)束之后,利用角鋼對(duì)支撐環(huán)進(jìn)行支撐,利用滑車把支撐環(huán)運(yùn)送至反應(yīng)堆的廠房?jī)?nèi)部。
1.4 核電站反應(yīng)堆壓力容器廠房運(yùn)輸翻轉(zhuǎn)
施工人員把壓力容器運(yùn)輸至反應(yīng)堆的廠房?jī)?nèi),并將其進(jìn)行豎立放置,安裝翻轉(zhuǎn)架,利用吊環(huán)將容器的其中一端進(jìn)行提升,使壓力容器能夠沿著后部的支點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)倒立,在容器豎立的同時(shí),務(wù)必要保證吊桿在垂直翻轉(zhuǎn)后將連接框架、耳軸以及翻轉(zhuǎn)架等拆除。
1.5 壓力容器的安裝調(diào)整
為了保證壓力容器安裝的有效性,需要把壓力容器的支撐環(huán)與支撐面表面的保護(hù)層清除,同時(shí)運(yùn)用丙酮進(jìn)行清洗。將支撐環(huán)中的調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié),使其能夠滿足設(shè)計(jì)要求。使用環(huán)吊將壓力容器投放至深坑,一旦管嘴下方支撐塊和支撐環(huán)到支撐面之間的距離達(dá)到1500mm,這時(shí)壓力容器便會(huì)停止下降。隨后對(duì)壓力容器的方位進(jìn)行調(diào)整,將容器法蘭中的中心線與安裝標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致。隨后將壓力容器放置在支撐螺栓上方,對(duì)壓力容器的標(biāo)高、水平度、中心線進(jìn)行測(cè)量,對(duì)落支撐螺栓進(jìn)行調(diào)整,保證壓力容器標(biāo)高以及水平偏差能夠完全與設(shè)計(jì)的要求相符。
為了對(duì)支撐塊與支撐面之間的間隙進(jìn)行測(cè)量,可以在容器和支撐環(huán)下插入臨時(shí)硬木,在水平墊片加工結(jié)束之后,將壓力容器提升,將之前放入的臨時(shí)硬木抽出,在管座和墊片的接觸面之間涂抹二硫化鉬,對(duì)壓力容器進(jìn)行調(diào)節(jié),對(duì)其間隙進(jìn)行測(cè)量。
1.6 壓力容器安裝后檢驗(yàn)
完成壓力容器的安裝之后,要對(duì)其安裝進(jìn)行檢驗(yàn),確保其安裝合格后,安裝保護(hù)蓋,將安裝的工具與吊運(yùn)拆除,并保持安裝范圍內(nèi)的清潔,最后上交結(jié)束報(bào)告。
2 AP1000核電站反應(yīng)堆壓力容器改造措施
一方面,要聘用專業(yè)的第三方機(jī)構(gòu)對(duì)重要程序進(jìn)行監(jiān)管。面對(duì)一些壓力容器的疑難工序,要聘請(qǐng)專業(yè)的第三方機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督,為了對(duì)壓力容器的安裝質(zhì)量進(jìn)行保證,在對(duì)其進(jìn)行改造時(shí),要對(duì)其進(jìn)行模擬檢測(cè),保證改造結(jié)果的萬(wàn)無(wú)一失;另一方面,設(shè)置固定的監(jiān)督改造人員,對(duì)容器的改造性能進(jìn)行監(jiān)督[4]。
3 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,AP1000核電站壓力容器的安裝過(guò)程具有一定的復(fù)雜性,特別是在容器的安裝與改造方面,很容易對(duì)壓力容器的質(zhì)量造成影響,為此,文章中針對(duì)AP1000核電站反應(yīng)堆壓力容器,首先分析了核電站反應(yīng)堆壓力容器的安裝要點(diǎn),隨后針對(duì)容器的改造,對(duì)其質(zhì)量技術(shù)提出了幾點(diǎn)建議。通過(guò)文章中的分析,希望能夠加強(qiáng)核電站反應(yīng)堆壓力容器安裝的技術(shù)水平,在此基礎(chǔ)上對(duì)壓力容器的質(zhì)量進(jìn)行保障,并且以此推動(dòng)我國(guó)核電站技術(shù)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[3]鄭東宏,劉寶勇,陳晶晶,等.AP1000反應(yīng)堆壓力容器安裝技術(shù)[J].發(fā)電設(shè)備,2013,6:401-405.
作者簡(jiǎn)介:吳旭坤,民族:漢,職稱:輔助工程師,學(xué)歷:本科,研究方向:核電站運(yùn)行。