核电站混凝土涡壳基础立式离心循环水泵安装方法的研究论文_王学武,田庆利

核电站混凝土涡壳基础立式离心循环水泵安装方法的研究论文_王学武,田庆利

(中国电建集团核电工程公司 山东济南 250102)

摘要:本文通过对广东阳江核电6×1086MW工程5&6号机组PX泵房CRF循环水泵安装过程中方案的研究,关键技术的应用与总结,为同类型机组的安装提供了借签。

关键词:混凝土涡壳基础;离心泵安装;关键技术

前言

海水循环泵是核电站常规岛四大关键主泵之一,是二回路冷源的动力源,阳江核电海水循环泵采用混凝土蜗壳式结构,循环泵由湖南福斯湘电长泵泵业有限公司提供,整套设备主体分泵体可抽部分、齿轮箱及电机,且均为独立到货,主体部件最高约5m,直径约3.1m,重约35t,体积大,设备安装空间狭小,安装精度高,对现场施工提出了更高的要求。

通过研究混凝土涡壳立式离心式循环水泵的结构特点,将多项重点安装革新技术、施工操作流程及相关注意事项相结合,兼顾工程施工安全、质量及经营管理,形成了一套操作简单、节约成本、注重环保、安全可控并能提高循泵安装效率的施工技术,并在阳江核电机组循环水泵安装工程中成功应用,取得了良好的社会及经济效益。

一、技术原理

以研究混凝土蜗壳立式海水泵安装为主导,归纳安装过程中出现的问题并对其处理方案进行总结。这样对以后同类型机组的安装起到很好的引导和借鉴作用。依托我公司承建的阳江核电5&6号机组PX泵房CRF循环水泵安装工程,主要研究了混凝土涡壳立式海水泵联轴器、磨损环、压力侧密封环、电机台板等重要组成部件的安装方法、注意事项以及归纳安装过程中出现的问题并对其处理方案进行总结、优化、改进。在达到安装质量要求的同时使得安装效率提高,节约安装成本。待基础验收合格后,利用叶轮密封圈(叶轮轴头)与磨损环之间的间隙需维持在3~4mm之间的要求,先将耐磨环就位初调整,然后采用泵体“偏心”式翻转,使泵正立,将泵与压力侧密封环整体引入蜗壳基础内,待压力测密封环最终就位灌浆后,以轴头为基准,通过耐磨环调整顶丝调整耐磨环与叶轮抽头边缘间隙使得满足设计要求,为方便支模灌浆,吊出泵体抽头可吸部件,对耐磨环基础采用“圆滑过度”技术进行二次灌浆,泵体就位后采用“电加热”法进行联轴器热套,完成整个泵侧主体安装。

齿轮箱就位验收合格后,电机台板就位,通过桥尺&合像水平仪纵横跨越式测量技术调平台板水平面,然后就位安装电机。

二、关键技术及创新点

1、关键技术

(1)在联轴器安装过程中,改良原厂家要求“油浴”的方案,采用“电加热”方法,使得安装效率大大提高,有效降低明火使用带来的火灾风险。

(2)在5 号机组混凝土蜗壳立式海水泵压力边口环二次灌浆时检查发现,叶轮出口边下边缘局部位置比基础水平面低10mm,(设计理论:叶轮出口边下边缘比基础水平面低5mm),按照常规情况及考虑叶轮出水的流畅性,叶轮应该要比基础水平面略高,施工时在吸入边口环二次灌浆时,在最后的灌浆面由以前的平面改为斜面,保证叶轮出口边比基础边高。

(3)采用压力侧密封环定位调整耐磨环技术,在耐磨环就位及压力测密封环就位安装过程中,考虑到叶轮密封圈(叶轮抽头)与磨损环之间的间隙需维持在3~4mm之间,按通常程序,首先需对磨损环进行灌浆后,很难对压力测密封环定位调整,甚至造成累计误差影响上部设备的就位安装精度。于是在上述部件(压力测密封环、耐磨环及叶轮抽头)安装就位、找正过程中,我们首先对耐磨环进行初步粗调,保证耐磨环上边缘与灌浆前基础面有30mm的可调范围,然后就位压力测密封环和叶轮抽头部件并细调,验收后对其进行二次灌浆,灌浆后,通过耐磨环调整顶丝将磨损环与叶轮密封圈之间的调整在3~4mm之间,间隙验收后,吊出叶轮抽头部分对磨损环进行最终灌浆。

(4)在电机台板就位找正后,对其进行找平时要求整体水平保持在0.02mm/m以内,但厂家未给出具体测量方法。利用合像水平仪选取台板与电机支座接触面的四个点测量,只能测出整个台板局部的水平度,往往有一定的误差,同时也增加了测量次数。电机台板面支座孔约3m,如若加工专用于跨越电机台板的工具,需要花费大量的人力及物力准备,加之还不一定保证工具的可使用性。通过改进,利用桥尺&合像水平仪纵横跨越式,使得大面积台板水平找平测量问题得到有效解决。

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2、创新点

1)采用更为高效、安全的“电加热”法进行联轴器热套安装技术,有利于节约消耗性材料的使用,节约安装成本。

2)采用吸入边口环二次灌浆制模“圆滑过度”技术,使叶轮出水口下边缘比基础水平面略高,在最后的灌浆面由以前的平面改为圆滑过度的斜面,保证叶轮出口边比基础边高,有效的减小出水阻力,提高循环水泵出水效率。

3)采用压力侧密封环定位调整耐磨环技术,使安装条件更加有利于间隙的调整并保证了此工序的安装质量和提供了安装效率。

4)根据电机台板设计和加工特点,在台板面纵横方向对称位置取4点,作为长桥尺“落脚点”,利用桥尺&合像水平仪纵横跨越式,使得电机就位后找正工作简易许多,同时可以缩短施工周期。

三、当前国内外同类先进技术概况

海水循环泵是为核电站第二回路提供冷却水的大型泵,循环泵从大海中汲取海水输送到冷凝器与高温蒸汽换热,将高温蒸汽冷却为冷凝的液态水,然后海水本身排人海洋。中国早期建设的核电站,其海水循环泵主要由国外公司所垄断,绝大部分为进口,因此海水循环泵的执行标准、关键安装技术及安装优化方案均来自国外。随着核电设备国产化程度不断推进,2013年我国开创了首台国产化海水循环泵实践之路,但在核电建设中适合国内项目特点及施工属性的安装技术方法仍是以参照其他泵的安装方案进行,对于部分关键安装技术并没有做详细的研究、优化,故在本项目通过实践对混凝土蜗壳立式海水泵安装过程中关键环节安装技术进行了优化及改进,就目前安装过程及运行效果来看,在海水泵安装施工中不仅操作简单、易学,“电加热”联轴器热套安装技术、吸入边口环二次灌浆制模“圆滑过度”技术、压力侧密封环定位调整耐磨环技术及利用桥尺&合像水平仪纵横跨越式台板水平测量技术相比传统的安装方案省事更省力外,也有效的缩短了施工周期,解决了泵叶轮体与基础立面间隙预留过大及叶轮出口边缘与基础面不协调影响流量的问题,同时,也使得施工中大面积中空台板测量难题得到了解决,均达到了行业领先水平。

四、社会效益

1、应用情况

本成果已在阳江核电站#5、#6机组循环水泵安装工中成功应用,取得良好的经济效益。

2、应用前景

本成果改善了同类大型泵联轴器的安装途径,解决了核电站混凝土涡壳基础立式离心循环水泵泵体就位后间隙调整的难题,同时有效简化了大面积台板水平找平测量的问题,该工艺简便、操作简单、施工效率高、易于推广,对混凝土涡壳基础立式离心循环水泵安装技术发展起到了促进作用。随着核电工程的迅速发展和电站机组参数的不断增加,该成果具有广阔的应用前景。

3、经济效益

以阳江核电5号机PX泵房循环水泵1台安装为例,采用“电加热”法进行联轴器热套安装,较“油浴”安装原计划2天缩短至4小时,节约用油约250L,利用桥尺&合象水平仪纵横跨越式测量技术,使台板调整时每次测量16次减少至4次,此工序工作施工人员由原来6人可减少至3人,找平工作效率大大提高。

五、总结

掌握并总结出适合现场的安装关键技术和施工方法,不仅为新技术人员和施工人员提供了进行技术及施工指导的培训教材,也可在激烈的核电市场竞争中脱颖而出,进一步开阔国内外市场提供了可供参考的真实详细资料。

参考文献:

[1]湖南湘斯长泵泵业有限公司出版的《PYZ33400004S24A44SS循泵安装程序》;

[2]《电力建设施工及验收技术规范》(汽轮机机组篇)-----DL5190.3-2012

[3]《电力建设施工质量验收及评价规程》第3部分 汽轮发电机组 DL/T5210.3-2009

作者简介:

王学武,男,1974年,高级工程师,从事核电(火电)建设管理工作。

田庆利,男,1979年,助理工程师,从事核电(火电)建设管理工作。

论文作者:王学武,田庆利

论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期

论文发表时间:2018/5/11

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