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三门核电AP1000主泵安装那些事 - 海南省企业联合会、海南省企业家协会官网
 
  中国·海南 http://www.mpvatix.cn 时间：2016-3-30 16:54:08 来源：海南核电有限公司网  
  三门核电AP1000主泵安装那些事  
 
 
    主泵2016年3月1日下午，三门核电1号机组最后一台主泵本体顺利完成全部安装工作。至此，AP1000全球首堆4台主泵本体安装工作全部完成。主泵安装的运输之稳、吊装之慢、顶升之精、焊接之美和收官之细也一一展现在大家眼前。运输之稳


    主泵运输最关键点是稳。重约70吨、最大外形尺寸近6米长的主泵在众多核设备中不属于最大或最重的设备，但是其精密度、清洁度要求却是众多核设备中最高的。


    2015年12月31日6点30分，首批两台主泵正式开始卸船。在三门核电码头行吊的缓慢移动中，主泵稳稳落入铺设好的道木上，结束了海上的漂泊。从码头到40厂房外，短短1公里的路程，它走了1个小时�？浼觳榈乃忱瓿桑税沧巴哦影俦兜男判�。有了主泵模拟体模拟试验的经验，主吊具安装对于安装团队来说不存在任何施工难点。正当大家信心满满马上就要完成安装时，主吊具却与主泵本体上管嘴发生干涉，主泵模拟体图纸上缺少的主泵本体上部分组件，造成了这次意外。而这时距离主泵主吊具安装完成仅仅还有100多毫米。由三门核电、西屋、SPMO和中核五公司组成的安装团队连夜召开会议，讨论后确定对主吊具进行加工来解决干涉。凌晨3点确定解决方案后，三门核电工程管理处主泵安装小组夜班人员立即联系维修处，协调委托维修机加工车间进行紧张的加工工作。至22点30分加工完成，仅用时4小时。1月3日是新年假期的最后一天，当再次组装完成的主吊具顺利通过干涉区域时，坚守在施工现场的大家都松了口气然而，没想到这份喜悦竟如此短暂：在主吊具距主法兰还有60多毫米时，干涉再次发生，这次是主吊具与密封环发生干涉。


    各方代表在主泵安装现场指挥室就干涉问题立刻开始讨论解决方案。同时现场完成相关干涉尺寸的数据测量，并对可能使用的两种材料的洛氏硬度进行试验。凌晨零点17分，设计变更（FDR）正式版发布，凌晨1点30分，测量数据制作模板，凌晨3点30分，下料模板制作完成。按照垫板加工工序，如果4块垫板均由现场加工预制的话，需要96小时才能完成。怎么办，难道我们近百人真的要眼睁睁地等待4天时间？关键时刻，安装团队通过合作方的牵线终于找到一家具备加工能力的公司，一场与时间的赛跑在落日的余晖中缓缓拉开。被选中的4块钢板很快安全送抵机加工车间。线切割的火花慢慢迸发又缓缓落下，这场绚烂的烟火最终为我们节省了72个小时。当加工好的垫板安装在主吊具与主法兰之间，当主泵法兰面与主吊具缓缓贴合再无间隙时，这场一百多小时的奔走终于收获了果实。


    吊装之慢


    主泵的翻转、吊装，重在一个“慢”字。由于之前没有主泵运输托架，现场未进行过主泵翻转竖立模拟试验，且反应堆厂房空间有限，根据之前的测量和计算，主泵在翻转过程中与设备闸门最近距离非常近，主泵船运托架与已安装管道也有发生干涉的风险，而且主泵在翻转过程中处于偏心状态，对吊装精度要求非常高，稍有不慎就可能发生侧向偏移，主泵翻转竖立的难度及风险可想而知。


    9点57分，首台AP1000主泵翻转竖立工作正式开始！环吊主钩以肉眼不可见的速度缓慢提升主泵，看着它按照既定轨迹完成竖立，安装团队一刻也没有放松，因为更大的技术难点也随之而来——将主泵吊入SG（蒸汽发生器）腔室。受AP1000SG腔室空间限制，主泵吊装过程中距离腔室边缘的最小间隙不足30mm，并且吊装途中还需要对主泵进行多次转向，以避免与现场接管发生冲突，因此主泵吊装一直是各方专家公认的难点所在。安装团队在主泵到场前组织的两次模拟试验，让大家有了更多的信心。当主泵通过EL 135′平台吊装口慢慢提升，平移至SG腔室上方后，便开始对准CA01吊装入口缓缓下落。考验终于到来：主泵距离SG不足30mm，距离CA01两面墙体均不足30mm，稍有偏差主泵都会与周边发生磕碰。这时，在SG腔室顶部和底部安排的观察人员开始发挥作用，在他们的严密监视下，主泵终于顺利通过SG腔室最窄处。当主泵底端下降至提前调校好的主泵小车上方时，主泵开始缓慢旋转，使得接线盒能够通过小车，然后下降至小车上。这时主泵与主泵安装小车间隙仅有20~30mm，磕碰风险较高，但通过模拟试验的演练，环吊司机和吊装指挥之间配合默契，没有发生安装团队所担心的事情。正当主泵马上就要落位至小车上时，意料之外的事情还是发生了。距离落位还有约100mm距离时，主泵小车的顶升部件与主泵本体上吊装块发生干涉！经过一整天连续高强高压的工作，安装团队都已非常疲惫，但是既然问题发生了，大家只能尽最大努力尽快解决。现场各方连夜开会讨论处理方案，最终选择了最稳妥的方案开始实施。凌晨3点38分，主泵终于稳稳地落入小车内。至此三门核电首台AP1000主泵终于完成翻转、吊装。有惊无险的历程，也让主泵安装各参建方建立了更紧密的联系，“ONETEAM，ONE GOAL”的理念让每一个安装团队成员充满了必胜的信心。 顶升之精 继主泵翻转、吊装就位之后，安装团队迎来了主泵安装难度最高、最关键、也是最精密的部分——主泵顶升。主泵的顶升质量直接关系到主泵以后的使用质量。根据制造图纸，主泵吸入适配器和主泵叶轮之间仅有不到零点几毫米的间隙，为确保主泵叶轮能顺利进入适配器，安装团队计算了主泵扩散器与吸入适配器的同轴度和平行度的要求，然而在主泵顶升时，主泵叶轮已进入泵壳，根本无法直接观察和测量吸入适配器和叶轮之间的间隙，而对于同轴度与平衡度的要求，安装团队无法直接观察和监测。为了确保顶升时两者之间的间隙满足设计要求，中方创造性地提出使用激光测量建模，并得到西屋专家团队的认可，就是这次创新性的提议，最终保证了主泵顶升质量。 主泵测量建模完成后，将主泵外观模拟图与吸入适配器模拟图在计算机内进行拟合，计算得出吸入适配器与主泵扩散器之间的间隙，满足设计要求后，现场开始通过手拉葫芦将主泵按照指定路线向泵壳下方牵引。牵引时如果要进行地坦克转向，则需要使用液压同步顶升系统将小车和主泵同时顶起，使地坦克脱离地面，然后才能将地坦克转向。但现场在使用同步顶升系统进行顶升时却无法顶起主泵和小车，这一结果是安装团队万万没有料到的。幸好安装团队在安装前准备了完善的备用方案，最终按照备用方案进行了主泵与小车的顶升，完成了地坦克的转向及小车最终定位，并通过调整主泵小车使主泵扩散器与吸入适配器完成对中。主泵平稳的顶升至距泵壳一段距离后，开始使用激光测量仪建模调整吸入适配器与泵壳的同轴度与水平度，调整完成后，继续开始同步顶升，当顶升至主泵热屛即将进入吸入适配器时，再次采用激光测量仪对同轴度及水平度再次进行测量并精确调整。 1月14日21点36分，三门核电首台AP1000主泵顶升到位。由于主泵顶升过程中安装团队用激光测量精调调整得非常好，且在后续的顶升时一直用激光测量仪严密跟踪，为主泵的顶升工作节省了时间，也为后续主泵的顶升积累了经验。在完成主泵法兰面、C型环与泵壳法兰面之间间隙测量及主法兰螺母紧固后，这道主泵安装过程中难度高、精度严的工序终于完成。测量结果显示，中心度偏差、平行度偏差、角度偏差均小于设计要求，为主泵长达60年的使用寿命打下了坚实的基础。焊接之美
主泵顶升就位之后，将要进行整个主泵安装中最美的工序：焊接。因为主泵C型密封环焊接位置在主泵的压力边界上，焊接质量对主泵的后续使用至关重要，在主泵到场前的准备阶段，安装团队就开始组织焊工严格按照核安全法规及ASME规范要求进行资格考试及焊接用工机具的检验、标定。按照施工步骤安排，在正式焊接前，将首先进行主泵主螺栓的部分安装。根据泵壳螺栓孔对应位置来对主泵主螺栓进行编号，共24根主螺栓分为3组。首先安装第1组主螺栓，并且测量上部密封环间隙小于设计要求后，安装团队就开始着手对C型密封环可焊区域进行焊接。为了预防电弧击伤泵壳法兰面、C型密封环、主螺栓与主螺栓孔，安装团队对泵壳法兰面、C型环进行了整圈包裹，同时对8根主螺栓也进行了包裹保护。C型密封环可焊区域焊接分两步，第一步为打底焊，第二步为最终焊缝焊接。因为C型密封环焊接采用全氩弧对称焊接，氩气纯度高达99.99%，而氩气密度比空气大，会聚集在腔室底部，为了保证安全，安装团队使用了测氧仪进行全程跟踪，并且配备风机进行空气置换�？珊盖蚝附油瓿珊�，将进行第二组8根主螺栓的安装和热拉伸工作，如果按照之前的计划，在焊接剩余部分时，需要把第一组主螺栓拆除。为了节省时间，安装团队根据现场情况，选择把第一组主螺栓移位至第三组位置，后续直接把第三组主螺栓安装至第一组位置即可，这样便节省了一组主螺栓的吊装时间。1月20日16点10分，随着最后一朵焊花的缓缓熄灭，C型环密封焊缝VT（目视）和PT（渗透）检测合格，标志着焊接工作全部完成！收官之细
作为收官之作的主螺栓安装及拉伸，相对于整个主泵安装来说，难度不大，但是重要性却一点都不低。 主泵安装完成后悬空在蒸汽发生器下，而其主法兰与泵壳的连接靠的就是这24根主螺栓，由此可见，主泵主螺栓的安装质量对于寿命长达60年的主泵本体来说是多么重要。主螺栓全部安装完成后，将进行3组主螺栓的加热拉伸，测量拉伸量及旋转螺母。加热、拉伸、测量是这道工序的重点，虽然不难，但是对精密度要求很高，还是花费了安装团队大量的时间及精力。主螺栓加热、旋转螺母、冷却、测量拉伸量，相同的工序需要进行两遍，24根主螺栓全部测量完拉伸量，且拉伸长度在设计范围内，然后将对不满足要求的主螺栓进行热平衡。首批两台主泵主螺栓安装期间，冷空气开始突袭南方，这给主螺栓的加热及冷却带来很大的影响。安装团队只好通过布置热风机来提升主泵周围温度。1月27日8点30分，首台主泵24根主螺栓拉伸热平衡数据经西屋及各方评估全部合格！至此，这道观之易，做起难的工序终于圆满结束，这也代表着主泵与泵壳的连接全部完成。随后的热交换器安装相对于主泵安装整个工序来说是最简单的一道，1月28日9点57分，热交换器安装完成，这也意味着主泵安装的全部结束。至此，历时29天的首台AP1000主泵安装工作全部结束。团结、友爱、互通、协助贯穿整个全装全程，每一个主泵安装成员都抱着“攻坚克难，早日发电”的决心和勇气，最终取得了主泵安装战的胜利！为战斗在一线的主泵安装人员，点赞！
 
 
 
 

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