XX核电站反应堆换料水池安装技术论文_刘晓雷

中国核工业华兴建设有限公司核电工程事业部 江苏南京 210000

摘要:XX核电站采用“华龙一号”堆型压水堆技术,较其他堆型核电站具有不锈钢水池数量多、工程量大的特点。反应堆换料水池是一个技术质量要求高、工程量大、施工时间短、接口关系复杂、互相制约因素多的复杂工程。施工人员结合实际施工条件,与外部门的顺畅衔接,采用优良施工方法,通过关键技术保证了反应堆换料水池的整体尺寸满足技术要求,同时确保了整体施工进度,满足项目部及业主的关键线路节点进度要求。

关键词:不锈钢;精度;预埋件;安装

引言

XX核电站采用“华龙一号”堆型压水堆技术,具有完整自主知识产权的三代核电技术,与其他堆型核电站相比,具有不锈钢水池数量多、工程量大的特点。

其中核岛反应堆换料水池在穹顶吊装之后进行施工,预制和安装工作开始都较晚,与堆腔内其他施工存在较多交叉作业,需要占用较多堆腔施工的关键路径,对主设备压力容器的引入时间有直接的影响。从而导致其一个技术质量要求高、工程量大、施工时间短、接口关系复杂、互相制约因素多的复杂工程。尤其是首堆的建造,存在较大的建造工期风险和质量风险。

XX核电站在反应堆换料水池施工过程中,通过采取的一系列技术控制措施,保证了不锈钢覆面的安装质量,满足项目部及业主的进度要求,达到了预期的效果。

1 施工工艺流程

建立控制区—→测量放线—→墙壁角钢和预埋件安装—→二次抹灰、油漆施工—→墙覆面吊装、组对—→焊接及无损检测—→拆除脚手架—→底板角钢和预埋件安装—→二次抹灰、油漆施工—→底板覆面组对—→焊接及无损检测—→水池整体几何尺寸检查—→清洁保护。

2 安装技术

2.1测量放线

由测量人员使用全站仪测放水池的参考轴线与标高,由于反应堆换料水池高度较高、墙面数量多,所以水池施工需要较多基准线,如墙线及交点、转运通道中心线、标高线、反应堆中心线等;同时施工用脚手架使得视野不开阔,导致测量仪器测放时需要多次转点,易产生偏差。

为了保证安装精度,施工人员对基准线进行多线结合验收以确保放线的准确性,包含轴线间距、累计偏差、整体尺寸。验收合格后即对基准线采取保护措施,以防被二次抹灰覆盖而缺少参考依据。

2.2角钢安装

角钢为不锈钢覆面焊接衬垫,角钢的安装质量直接影响覆面安装质量的好坏,所以现场应严格控制角钢的安装偏差。

角钢以选用成品为宜,便于锚固安装以及平整度控制。墙壁角钢自上至下安装,测量人员配合施工班组精确安装最上方角钢框架,焊接前需要加设防变形工装;下方角钢的标高、垂直度及平整度以最上方的角钢为基准进行控制。安装过程中,班组需要借助其他基准线验证误差是否满足要求,以保证安装精度,避免返工。

横向与纵向角钢连接节点处应开豁以设置排水槽,保证任何渗漏水都能汇集于池底集水坑中。

2.3预埋件安装

预埋件径向偏差为0~+1mm,精度要求较高,放线工作应由施工班组和测量人员配合完成。以图1为例,方钢预埋件由钢板框架、钻孔实心方钢、盖板组成,工序多、焊接量大易导致变形,很难保证其安装精度。

图1 方钢预埋件安装

为了保证施工质量及进度要求,XX项目部开发了一套专用方钢预埋件安装技术,经实践证明,预埋件的安装误差均满足技术要求。具体工序如下:

钢板框架焊接采用手工电弧焊分层施焊且焊接量较大,为抵消焊接变形;钢板框架的实际间距比理论尺寸大3~4mm,同时需要加装一些固定工装,见图2。

图2 钢板框架安装

钻孔实心方钢安装应注意Z向焊接收缩变形,经实践证明,同样焊缝方法和参数使方钢在Z向收缩2~3mm,所以方钢组对要预留相应余量以抵消变形。焊接前要增加专用防变形工装,见图3。若工装为碳钢材质,现场要做好防污染隔离措施。在工装上加装的螺栓注意要对称分布,避免在焊接时热应力分布不均使方钢变形移位。

图3 方钢预埋件安装

盖板安装应尽量保证中线的位置偏差,同时注意Z向的抵消焊接变形余量(1~2mm)。由于焊接位置集中在中心区域,则可能会使盖板中部区域热应力变形,为防止四周边缘向墙面弯曲的现象,需在盖板四周加装防变形角钢,见图4。

图4 盖板工装

2.4二次抹灰及油漆检查

二次抹灰后检查抹灰质量,抹灰面应平整、光洁,如发现抹灰面有裂缝、裂纹、粗糙度大和清洁度差等现象应及时处理;抹灰过程中不可污染破坏不锈钢材料;抹灰面不得超出专用型钢表面。

在砂浆层上设置排水槽,排水槽沿角钢的边缘纵横贯通,其原则是保证所有从焊缝中渗漏的水最终通过排水槽收集至集水坑中。排水槽的宽度不小于10mm,不超过20mm,深度不小于8mm,表面光滑,边缘无损伤,在最后一层抹灰凝固前以硬器刮出。

抹灰质量合格后,可进行油漆施工,油漆施工完毕后,应进行油漆质量检查。抹灰面油漆后应平整、光滑,不得有漏刷区域,不得有浮灰、碎屑存在。

2.5钢覆面安装

由于墙覆面数量较多,且环吊时间不充足,极易造成窝工,大大降低了施工效率。

为了满足施工要求,现场设计了一组专用吊装扁担(见图5),吊耳间距根据覆面板尺寸设定,一次可吊装1~4件覆面板,起到事半功倍的效果,保证了施工进度。

覆面板与吊耳应进行搭接焊接,待覆面板就位后,打磨吊耳不会使飞溅掉落至覆面板与灰面之间。

组对完毕的焊缝及时用薄膜或纸胶带进行保护,防止灰尘、杂物落入焊接区域。

图5 钢覆面吊装

覆面板焊接前,对焊缝坡口及其附近区域使用丙酮清理和钢丝刷刷理,清除点焊氧化物和其他污染物,然后即可进行焊接作业。使用手工钨极氩弧焊焊接方式焊接时,先焊接纵焊缝,同一块覆面板的纵焊缝应同时施焊,施焊时采取从下向上,分段退焊的工艺;横焊缝采取从左向右,分段退焊的工艺,与下包边连接的横焊缝,可先进行打底。使用氩弧自动焊机焊接时,应先使用手工钨极氩弧焊焊接方式进行打底焊,打底焊时按上述手工钨极氩弧焊焊接顺序进行,打底完毕使用氩弧自动焊工艺进行填充、盖面焊缝的施工。

3结语

XX核电站反应堆换料水池施工属于关键线路节点,安装精度要求高,现场环境要求苛刻,施工难度大,可作为类似不锈钢水池的参考模板。施工人员结合实际施工条件,与外部门的顺畅衔接,采用优良施工方法,其中角钢安装精度的控制为不锈钢覆面安装创造了良好条件,方钢预埋件安装技术确保设备的精确就位,专用扁担吊装解决了覆面板数量多、环吊可使用时间少的难题。通过以上关键技术,不仅保证了反应堆换料水池的整体尺寸满足技术要求,同时确保了整体施工进度,满足项目部及业主的关键线路节点进度要求。

参考文献:

[1] 深圳,黄阁,CPR1000核电站核岛不锈钢水池施工《技术创新论文集》

论文作者:刘晓雷

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/18

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