AP1000核电设备模块安装技术探讨
引言
三门核电站一期工程采用了两台AP1000堆型, AP1000是一种先进的“非能动型压水堆核电技术”, 是最先进的第三代核电站, 是我国未来核电项目的主力堆型, 作为全球首堆, 三门AP1000核电站肩负着特殊的历史使命。
AP1000核电的建设特点是:模块化技术, 多头并进施工。设备模块大多在制作车间组装完成, 运输至核电现场进行安装, 采用模块化建造方法, 实现了核电站核岛工程建设中的土建和安装的交叉施工, 大大缩短了核电站的工程建设周期, 但是在这样交叉的施工中所涉及的相关问题较多。本文将重点对设备模块施工工艺及常见的的技术问题进行探讨和分析。
1 设备模块安装施工工艺综述
AP1000核电站共有52个设备模块, 可以分为KB类、KU类、KQ类、R类和Q类共五大类, 设备模块内部包含通用设备, 管道、风管和阀门等部件。以下详细描述设备模块施工工艺。
1.1 设备模块安装工艺
设备模块安装方式分4类:
Ⅰ:螺栓安装并需要二次灌浆的设备模块, 包含KB类及KQ类模块。
Ⅱ:设备底板和预埋板焊接的设备模块, 包含KB类及Q类模块。
Ⅲ:先安装牛腿后安装设备模块, 包含KB类、R类及Q类模块。
Ⅳ:设备模块直接与基础焊接, 包含KU模块。
1.1.1 先决条件检查
对安装人员资质、安装涉及的工机具、甲供和自购材料、安装方案或者程序、现场施工环境进行检查, 确定全部满足设备安装的要求。
1.1.2 基础复测
对设备模块安装需要的预埋螺栓或者预埋板按照土建的偏差要求进行验收, 首先要求土建提供合格的验收报告, 再按照安装要求对螺栓或者预埋板的位置及标高进行复测, 如果土建预埋螺栓或者螺栓偏差可能超出允许偏差, 需开启NCR处理。
1.1.3 基础处理划线
针对采用螺栓安装并且之后需要进行二次灌浆的设备模块, 设备模块安装前需要对基础进行处理, 保证灌浆区域满足条件, 最后在地面放出设备模块DP点的X、Y方向轴线。
针对设备埋板与预埋板焊接的设备模块, 需保证设备底板与预埋板之间间隙满足焊接要求, 最后在地面放出设备模块DP点的X、Y方向轴线。
针对先安装钢托架再进行设备模块的情况, 对墙体上预埋板位置和标高进行检查, 最后在预埋板放出设备模块DP点的X、Y方向轴线。
1.1.4 设备模块安装
安装Ⅰ类设备模块:设备模块吊装引入, 放在临时垫铁上, 调整设备模块位置满足设计要求, 进行设备模块灌浆。
安装Ⅱ类设备模块:设备模块吊装引入, 放在预埋板上, 调整模块的标高和位置满足设计要求后, 焊接固定。
安装Ⅲ类设备模块:先安装钢托架, 保证位置和标高, 钢托架焊接完成后进行设备模块吊装引入, 待模块标高及位置调整合格后进行设备模块和钢托架焊接。
安装Ⅳ类设备模块:将KU模块吊装到基础上, 进行设备模块和基础焊接。
1.1.5 设备模块补漆
设备模块安装完成后, 进行设备模块的补漆工作, 分为表面处理-底漆-面漆。
1.1.6 成品保护、清理现场
在设备模块清洁度检查合格后, 按要求使用三防布对设备模块进行成品保护。
2 典型施工问题分析、处理方案
2.1 空间限制导致设备模块现场无法安装
在安装KB04模块前, 图纸会审时发现KB04模块所在房间过于狭小, 没有空间进行设备模块调整和灌浆工作, 为了保证KB04的安装, 特别编制了设备模块KB04施工方案, 用钢模板作为设备模块底座 (安装时已保证DP点位置) 保证设备模块安装精度要求。
2.2 设计上设备模块和贯穿件位置存在冲突
由变更可知道, 设备模块R216和贯穿件12271-ML-P51之间设计间隙仅为1.9mm, 而管道贯穿件安装偏差为11.9mm, 导致设备模块无法调整到设计位置, 为了保证设备模块安装, 需对设计进行变更, 建议在设备模块上开槽来满足模块安装。
2.3 设计上设备模块与墙体存在冲突
由KB11图纸可知, 此设备模块与5轴线墙体之间没有间隙, 而现场测量发现5轴墙体胀模约20mm, 导致设备模块KB11无法就位, 后进行设计变更对墙体胀模部分进行凿除才保证了设备模块安装。
2.4 施工逻辑关系导致模块无法安装
在安装设备模块R219时, 现场条件检查时发现模块就位于CA20和3堵内墙之间, 由于CA20上100′角钢梁已经安装, 设备模块R219宽度大于CA20和内墙之间的距离, 后发变更改变内墙与CA20的距离来满足R219模块的安装工作。
在安装Q233模块时, 由于没有对图纸仔细研究, 采用常规的Ⅲ类设备安装方式, 但是安装完钢托架后发现钢托架上的螺栓孔和设备模块上的无法匹配, 原因是由于预埋安装板位置偏差所致, 为了解决此问题制作临时支撑将设备模块抬起一定高度, 然后将原来的孔洞堵上再重新开孔, 之后进行设备模块Q223安装
3 改进建议
SM1设备模块安装已经接近尾声了, 在安装工程中遇到很多问题, 但是最终还是较好的解决了, 在此提出几点建议:
设计方面:希望设计考虑设备模块安装相关附件的安装偏差要求, 如预埋件安装偏差不应大于设备模块安装偏差, 设备模块和墙体距离应考虑墙体胀模。
施工方面:可以和相关专业进行图纸会审, 及早发现相关专业可能对设备模块安装造成的影响, 如混泥土浇筑及贯穿件安装等
施工工艺:类似Q223安装, 可以先将设备模块就位到临时支撑上, 在设备模块位置及标高调整合格后再按照现场实际需要进行钢托架安装。
4 结论
AP1000设备模块施工, 是一种先进的施工工艺, 可以提高施工质量、缩短施工时间以及减少现场安装工作量。由于施工经验的不足, 导致在整个设备模块安装过程中出现了很多问题, 但是在各级部门的通力帮助下解决了问题, 在设备模块安装过程中得到的经验教训, 为后续其他设备模块顺利安装提供了保证。
摘要：本文针对三门AP1000核电设备模块安装施工技术进行了分析和探讨, 重点阐述了设备模块安装的工艺流程、典型技术问题分析及解决方案, 同时对设备模块安装过程中所出现的技术问题进行了初步探讨。本文对其他AP1000核电设备模块的安装施工具有一定的参考和借鉴价值。
关键词：AP1000,三门,设备模块,施工工艺,典型问题
参考文献
[1] .西屋设备模块设计准则——CPP-GW-Z0-120
[2] .西屋模块设计准则——APP-GA-G1-001
[3] .ASME锅炉及压力容器规范2015版
[4] .GB50231-2009_机械设备安装工程施工及验收
[5] .2004_机械设备安装手册
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