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摘要：为了增加核电站的安全裕度，核电厂必须具有应对全厂断电的能力。应急柴油发电机核电厂高压厂变提供的后备电源和由220KV辅助变提供的后备电源失效时，可自动对相应的6KV专设安全设备供电，以确保反应堆安全关闭，保证一回路压力边界的完整性，确保放射性物质不向大气泄露。应急柴油发电机对核电站的安全起着极其重要的作用。
应急柴油发电机是核电站的主要设备之一，安装过程中的技术难度大，工艺要求高，是核岛冷试的关键设备，对引入安装过程中的质量、安全和进度都有较高的要求。本文主要从ACPR1000型应急柴油发电机组引入方案的改进来分析在引入安装过程中安全、质量、经济性的提升。
关键词：应急柴油发电机组；引入施工；安全、质量、经济性
一、概况
1.1应急柴油发电机组简介
应急柴油发电机组提供核电厂内应急交流电源，厂外工作电源和厂外备用电源均失去的情况下（正常，故障或事故工况），每台柴油发电机组能够为保证一个核电机组安全和防止重要设备损坏所必须的应急厂用设备执行下述功能提供电能：
— 堆芯冷却和余热排出；
— 保障防止放射性物质扩散屏障的完整；
— 在故障或事故工况下保证工作人员的安全；
— 对生产设备的保护。
DA、DB厂房是放置应急柴油发电机组的厂房，两台应急柴油发电机厂房采用地理位置隔离的方式分开布置在核岛两侧，避免因飞机撞击事件影响到两台柴油发电机的独立运行。ACPR1000型核电站每台核电机组配备两台相互独立的柴油发电机组，系统代码分别为LHP、LHQ，因此共有4台应急柴油发电机组。
ACPR1000型核电站采用的是MTU总承包的MTU20V956TB33柴油机+上海电气生产的发电机，发电机组整体到货，长宽高分别为9752×4109×2972mm，设备净重65408KG。
图1-1应急柴油发电机组示意图
1.2 应急柴油发电机组的枕木+滚杠引入方案简介
参考传统的应急柴油发电机组的引入方案，都是利用枕木+滚杠的方式引入，示意图如下：
图1-2 枕木+滚杠的引入方式示意图
具体的工作流程如下：
1、倒运及铺设配重块，10T每块，大约需要10块；
2、铺设枕木，大约需要20根；
3、铺设滚杠，大约需要30根。
4、引入应急柴油发电机组。
虽然枕木+滚杠的引入方式施工简单，具有丰富的施工经验，但是也存在以下的缺点：
1、需要大量的枕木、试重块和滚杠，并且重量较大，相应的倒运和铺设中需要的汽车吊和卡车的规格较大，工人的劳动强度大。
2、一般能满足使用要求的配重块和滚杠数量较少，并且多个部门需要同时使用，存在工机具制约的情况。
3、ACPR1000型核电站共有4台应急柴油发电机组，需要大量的重复的人力劳动。
4、用滚杠引入的方式，设备前进方向不能精确控制，需要人工用大锤进行纠正，增加了过程中的安全风险。
5、枕木质量的高低不好控制，用枕木搭设的引入平台的安全性不能保证。
二、重物移位器+引入轨道的引入方案
重物移位器在搬运重型设备时可节省大量的人力和物力，与使用枕木+滚杠的传统方法相比，具有以下优点：
1、重物移位器的柱链可以作连续运动，可以免除滚杠移运中的频繁的搬移滚杠的工作，大大减轻了劳动强度，提高了工作效率。
2、重物移位器的滚动摩擦系数很小，所以牵引力也很小，可以减小部分牵引设备，从而降低成本。
3、重物移位器同时适宜于狭窄场地使用，而柴油机厂房正好利用该优点。
4、借助于运行轨道，重物移位器可以沿直线运动，避免了用滚杠作业时需用大锤敲打滚杠以纠正前进方向。
引入过程综述：制作引入轨道，放置4个重物移位器（俗称搬运小坦克）。起吊设备并将设备落位于4个搬运小坦克上，利用预制好的牵引吊耳用电动葫芦牵引设备使其缓慢向就位位置移动。待设备达到安装位置后用4台50吨的千斤顶将设备顶起，拆除运输轨道。在设备下方加垫枕木，将设备支撑牢固后将千斤顶卸去，至此引入工作完成，进行后续的调整安装工作。
2.1引入轨道的设计
2.1.1 引入轨道的整体设计
由于柴油发电机组安装房间基础面与房间门口地面不在同一水平面上，设备基础面标高为0.8m，而房间门口地面标高为0m，因此安装运输轨道时需在房间门口地面上搭建轨道支撑平台。
轨道支撑平台由钢板、钢管、工字钢、槽钢和角钢等组装而成，选择施工现场易得的材料，对选用的材料进行受力校核后确认选择。引入轨道示意图见图2-1、图2-2和图2-3。
2.1.2 受力计算
2.1.2.1重物移位器与槽钢接触应力计算
2.1.2.2 H型钢和立柱钢管的受力分析
2.1.2.3 牵引吊耳的受力分析
应急柴油发电机组引入时需在引入轨道前方焊接临时吊耳，用以牵引设备。制作的临时吊耳尺寸见下图，材料选择Q235B。
2.2 引入轨道的制作及载荷试验
2.2.1 引入轨道的制作
根据上述的材料选择和受力分析进行支撑平台和引入轨道的制作，进行焊接拼装，过程中注意保证支撑柱的竖直和槽钢的水平及两个槽钢间的平行。
2.2.2 引入轨道的载荷试验
虽然制作的轨道经过受力分析能够满足使用要求，但是为了增加设备引入过程中的安全性，还需进行压重的载荷试验，试验结果满足设计要求后才可投入使用。
三、应急柴油发电机组的引入过程
在引入轨道制作完成和进行载荷试验后进行应急柴油发电机组的引入过程。合理放置4个搬运小坦克，使4个搬运小坦克分别在设备的4等分点上，平均分担设备重量，确保设备重心在4个小坦克组成的矩形的中心上。
将房间内准备就绪的电动葫芦和吊带挂设在应急柴油发电机组的下部的牵引吊耳上，操作电动葫芦使设备缓慢匀速前进，牵引过程中，确保两边同步前进，紧密观察搬运小坦克、设备、轨道等状况。设备快到达安装位置时，放慢牵引速度，直到设备到达安装位置，停止牵引。
四、效益对比
4.1 经济性对比
利用重物移位器+轨道的引入方式的工具费用仅占枕木+滚杠的工具费用的3.71%，直接节省了68.75万元，制作日工和引入日工均有小幅的减少。
4.2 施工安全性对比
利用枕木+滚杠的引入方式，安全隐患较多，枕木和滚杠的数量较多，难以保证每一个枕木和滚杠的质量都没有缺陷，存在较大的安全隐患；难以用科学的方法对枕木进行受力分析；在应急柴油发电机组引入的过程中，需要工人用手扶滚杠和用大锤抡打以纠正滚杠的前进方向，往常也有工人手脚挤伤事件的发生。在滚杠滚动的过程中也容易造成应急柴油发电机组台板底面的磨损。
而制作的引入轨道，经过受力分析和校核能够保证满足使用要求，在引入的过程中只需要工人进行监视，无需对重物移位器和轨道进行操作，大大减少了引入过程中的安全风险。重物移位器与应急柴油发电机组台版底面为面接触，受力面积较大，应力较小，对底面的磨损大大减少。
5 总结
目前已经利用重物移位器+轨道的方式成功实现了4柴油机组的引入施工，也证明了重物移位器+轨道的方案在引入重型设备的经济效益及减少劳动强度等方面均有改善，可以推广应用到设备安装位置在0m层的重型设备的引入。
本文从两种引入方案的对比、方案的最终确定及详细设计进行了阐述，可以看出，利用重物移位器+轨道的引入方式具有较大的优势。
论文作者:邓卫芳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/22
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