引言
三門核電站一期工程采用了兩臺AP1000堆型, AP1000是一種先進的“非能動型壓水堆核電技術”, 是最先進的第三代核電站, 是我國未來核電項目的主力堆型, 作為全球首堆, 三門AP1000核電站肩負著特殊的歷史使命。
AP1000核電的建設特點是:模塊化技術, 多頭并進施工。設備模塊大多在制作車間組裝完成, 運輸至核電現場進行安裝, 采用模塊化建造方法, 實現了核電站核島工程建設中的土建和安裝的交叉施工, 大大縮短了核電站的工程建設周期, 但是在這樣交叉的施工中所涉及的相關問題較多。本文將重點對設備模塊施工工藝及常見的的技術問題進行探討和分析。
1 設備模塊安裝施工工藝綜述
AP1000核電站共有52個設備模塊, 可以分為KB類、KU類、KQ類、R類和Q類共五大類, 設備模塊內部包含通用設備, 管道、風管和閥門等部件。以下詳細描述設備模塊施工工藝。
1.1 設備模塊安裝工藝
設備模塊安裝方式分4類:
Ⅰ:螺栓安裝并需要二次灌漿的設備模塊, 包含KB類及KQ類模塊。
Ⅱ:設備底板和預埋板焊接的設備模塊, 包含KB類及Q類模塊。
Ⅲ:先安裝牛腿后安裝設備模塊, 包含KB類、R類及Q類模塊。
Ⅳ:設備模塊直接與基礎焊接, 包含KU模塊。
1.1.1 先決條件檢查
對安裝人員資質、安裝涉及的工機具、甲供和自購材料、安裝方案或者程序、現場施工環境進行檢查, 確定全部滿足設備安裝的要求。
1.1.2 基礎復測
對設備模塊安裝需要的預埋螺栓或者預埋板按照土建的偏差要求進行驗收, 首先要求土建提供合格的驗收報告, 再按照安裝要求對螺栓或者預埋板的位置及標高進行復測, 如果土建預埋螺栓或者螺栓偏差可能超出允許偏差, 需開啟NCR處理。
1.1.3 基礎處理劃線
針對采用螺栓安裝并且之后需要進行二次灌漿的設備模塊, 設備模塊安裝前需要對基礎進行處理, 保證灌漿區域滿足條件, 最后在地面放出設備模塊DP點的X、Y方向軸線。
針對設備埋板與預埋板焊接的設備模塊, 需保證設備底板與預埋板之間間隙滿足焊接要求, 最后在地面放出設備模塊DP點的X、Y方向軸線。
針對先安裝鋼托架再進行設備模塊的情況, 對墻體上預埋板位置和標高進行檢查, 最后在預埋板放出設備模塊DP點的X、Y方向軸線。
1.1.4 設備模塊安裝
安裝Ⅰ類設備模塊:設備模塊吊裝引入, 放在臨時墊鐵上, 調整設備模塊位置滿足設計要求, 進行設備模塊灌漿。
安裝Ⅱ類設備模塊:設備模塊吊裝引入, 放在預埋板上, 調整模塊的標高和位置滿足設計要求后, 焊接固定。
安裝Ⅲ類設備模塊:先安裝鋼托架, 保證位置和標高, 鋼托架焊接完成后進行設備模塊吊裝引入, 待模塊標高及位置調整合格后進行設備模塊和鋼托架焊接。
安裝Ⅳ類設備模塊:將KU模塊吊裝到基礎上, 進行設備模塊和基礎焊接。
1.1.5 設備模塊補漆
設備模塊安裝完成后, 進行設備模塊的補漆工作, 分為表面處理-底漆-面漆。
1.1.6 成品保護、清理現場
在設備模塊清潔度檢查合格后, 按要求使用三防布對設備模塊進行成品保護。
2 典型施工問題分析、處理方案
2.1 空間限制導致設備模塊現場無法安裝
在安裝KB04模塊前, 圖紙會審時發現KB04模塊所在房間過于狹小, 沒有空間進行設備模塊調整和灌漿工作, 為了保證KB04的安裝, 特別編制了設備模塊KB04施工方案, 用鋼模板作為設備模塊底座 (安裝時已保證DP點位置) 保證設備模塊安裝精度要求。
2.2 設計上設備模塊和貫穿件位置存在沖突
由變更可知道, 設備模塊R216和貫穿件12271-ML-P51之間設計間隙僅為1.9mm, 而管道貫穿件安裝偏差為11.9mm, 導致設備模塊無法調整到設計位置, 為了保證設備模塊安裝, 需對設計進行變更, 建議在設備模塊上開槽來滿足模塊安裝。
2.3 設計上設備模塊與墻體存在沖突
由KB11圖紙可知, 此設備模塊與5軸線墻體之間沒有間隙, 而現場測量發現5軸墻體脹模約20mm, 導致設備模塊KB11無法就位, 后進行設計變更對墻體脹模部分進行鑿除才保證了設備模塊安裝。
2.4 施工邏輯關系導致模塊無法安裝
在安裝設備模塊R219時, 現場條件檢查時發現模塊就位于CA20和3堵內墻之間, 由于CA20上100′角鋼梁已經安裝, 設備模塊R219寬度大于CA20和內墻之間的距離, 后發變更改變內墻與CA20的距離來滿足R219模塊的安裝工作。
在安裝Q233模塊時, 由于沒有對圖紙仔細研究, 采用常規的Ⅲ類設備安裝方式, 但是安裝完鋼托架后發現鋼托架上的螺栓孔和設備模塊上的無法匹配, 原因是由于預埋安裝板位置偏差所致, 為了解決此問題制作臨時支撐將設備模塊抬起一定高度, 然后將原來的孔洞堵上再重新開孔, 之后進行設備模塊Q223安裝
3 改進建議
SM1設備模塊安裝已經接近尾聲了, 在安裝工程中遇到很多問題, 但是最終還是較好的解決了, 在此提出幾點建議:
設計方面:希望設計考慮設備模塊安裝相關附件的安裝偏差要求, 如預埋件安裝偏差不應大于設備模塊安裝偏差, 設備模塊和墻體距離應考慮墻體脹模。
施工方面:可以和相關專業進行圖紙會審, 及早發現相關專業可能對設備模塊安裝造成的影響, 如混泥土澆筑及貫穿件安裝等
施工工藝:類似Q223安裝, 可以先將設備模塊就位到臨時支撐上, 在設備模塊位置及標高調整合格后再按照現場實際需要進行鋼托架安裝。
4 結論
AP1000設備模塊施工, 是一種先進的施工工藝, 可以提高施工質量、縮短施工時間以及減少現場安裝工作量。由于施工經驗的不足, 導致在整個設備模塊安裝過程中出現了很多問題, 但是在各級部門的通力幫助下解決了問題, 在設備模塊安裝過程中得到的經驗教訓, 為后續其他設備模塊順利安裝提供了保證。
摘要：本文針對三門AP1000核電設備模塊安裝施工技術進行了分析和探討, 重點闡述了設備模塊安裝的工藝流程、典型技術問題分析及解決方案, 同時對設備模塊安裝過程中所出現的技術問題進行了初步探討。本文對其他AP1000核電設備模塊的安裝施工具有一定的參考和借鑒價值。
關鍵詞：AP1000,三門,設備模塊,施工工藝,典型問題
參考文獻
[1] .西屋設備模塊設計準則——CPP-GW-Z0-120
[2] .西屋模塊設計準則——APP-GA-G1-001
[3] .ASME鍋爐及壓力容器規范2015版
[4] .GB50231-2009_機械設備安裝工程施工及驗收
[5] .2004_機械設備安裝手冊