□倪立航
華龍一號是我國自主研發和設計的具有自主知識產權的第三代核電技術,福清核電5號機組華龍一號首堆示范工程建設對于國家“一帶一路”和中國核電“走出去”戰略實施起到了關鍵作用。不同于二代及二代改進型核電機組,“華龍一號”機組主設備進入廠房方式有了大幅度變化。全新的設計必然給建安施工帶來挑戰,本文主要對華龍一號主設備運輸通道建設過程中的問題進行分析,并形成可以借鑒的經驗反饋。
(一)龍門架吊車。龍門架吊車用于把設備從反應堆廠房外的龍門架下0米吊運至+16.5米標高的操作平臺。包括兩臺起重量為450t和80t/5t的吊車,裝備在龍門架上。
(二)16.5米平臺平板車。
1.80t電動平板車。80t電動平板運輸車的主要功能是用于反應堆停堆時,從龍門架經設備閘門到反應堆廠房內來回運輸設備。
2.運輸車軌道(輕軌)。運輸車通過圓弧軌道運行。軌道跨度2,360mm,其軌道分為3段,分別為近核島直線段(RX廠房側)、圓弧段(KX廠房部分)和遠核島直線段(龍門架側)。
3.主設備運輸用重載車。主設備運輸用重載車用于壓力容器、蒸發器和穩壓器在反應堆廠房的運輸,實現主設備從龍門架16.5米標高處向反應堆廠房內的引入。
(三)翻轉平臺。RX廠房16.5m設備閘門處分布輕軌鋼平臺和重軌鋼平臺。KX、KB廠房有兩處翻轉平臺,分別分布KB與KX廠房間700mm空隙和KB抗大飛機撞擊門軌道800mm孔洞處,翻轉平臺上部至安裝輕軌軌道,在翻轉平臺兩側安裝重軌導向軌。
(四)環吊。環吊主要包括由480t起升機構的安裝小車和205t/20t起升機構的運行小車。
根據《華龍一號建安二級進度計劃》,主設備通道可用分為三條并行路徑。第一,環吊牛腿交安-環梁、環軌拼裝-環吊部件就位-環吊安裝調試-環吊載荷試驗-環吊480t鉤可用。第二,龍門架組裝-龍門架可用-80t龍門吊可用-450t龍門吊可用。第三,主設備運輸軌道安裝-導軌小車安裝及調試。
(一)輕軌、導向軌埋件超差問題。
1.問題描述。核島和核輔助廠房16.5米通道區域預埋了軌道埋件,在對埋件復測時,主設備通道輕軌埋件共96塊,存在78塊發生偏差,不符合(-5~0mm)要求,最大標高偏差值-19mm。重軌埋件共102塊,存在81塊發生偏差,不符合(-5~0mm)要求,最大標高偏差值-16mm。后期通過埋件打磨、加墊板、軌道與埋件間灌漿等措施解決,受此影響,耗費大量的人工,同時埋件移交安裝推遲了一個多月,嚴重影響主設備通道可用工期。
2.原因分析。混凝土澆筑時的振搗觸碰、樓板沉降等造成埋件偏移。
3.改進措施。第一,采用先預埋錨筋、待混凝土澆筑完成后再現場焊接鋼板的方式,埋件兩側及埋板下側留設后澆區,待埋板焊接完成后采用細石混凝土或灌漿料進行澆筑。第二,軌道預埋件錨筋、鋼板安裝過程中,測量人員全程配合,并記錄相關數據,發現偏差時及時進行調整,調整后進行復測,直到達到設計和規范要求標準為止。第三,混凝土澆筑過程中,對于埋件數量多或安裝精度要求高的情況,需至少安排2組測量人員進行跟測,同時現場安排足夠數量的人員及時校正錨筋偏移。
(二)設備閘門處輕軌梁承載不滿足要求。
1.問題描述。根據設計圖紙信息,5號機組設備閘門下方重軌鋼平臺上輕軌梁最大承載力為40t,而主泵電機運輸采用80t電動平板車,主泵電機重59.3t,電動平板車重5.1t,總計重64.4t,因此,設備閘門下方輕軌梁無法滿足主泵電機的運輸要求。另外,在環吊試驗階段,試驗臺架和配重塊在40t及以上,無法使用輕軌平板車運輸試驗臺架和配重塊,造成載荷試驗效率低下。
2.原因分析。設計提資存在偏差。
3.改進措施。設計對設備閘門下方的重軌鋼平臺上輕軌進行變更,使該處的承載力滿足主泵電機運輸的要求或達到80t。
(三)80t電動平板車使用干涉問題。
1.問題描述。在5號機組輕軌小車調試中,80t電動平板車使用會導致與重軌相干涉,80t電動平板車不能使用,造成環吊試驗階段無法引入臺架及配重塊。后臨時采用軸線車,但因無法行走在閘門、KP/KX鋼平臺上,需要搭設臨時浮橋,增加了現場施工費用。
2.原因分析。80t電動平板車用于核島停堆檢修階段(屆時重軌已拆除),故設計并未考慮80t電動平板車與重軌之間接口數據的交互。
3.改進措施。對80t電動平板車及軌道進行設備改造,使其6號機組及后續華龍機組上在安裝階段可使用。
(四)環吊環承梁螺栓孔與牛腿板筋干涉問題。
1.問題描述。5號機組環吊地面拼裝后對環承梁螺栓孔的位置進行采集,投點至核島牛腿表面,其中43個牛腿螺栓孔位置及螺栓安裝位置與牛腿筋板存在干涉,導致墊片和螺栓無法安裝。
2.原因分析。按照牛腿組裝、環承梁圖紙,牛腿安裝公差理論徑向位置公差不得大于±9.5mm。實際考慮牛腿安裝偏差、環承梁制造偏差,則環承梁連接螺栓的墊片/螺栓與牛腿筋板/焊縫發生干涉問題概率極大(如偏差值向堆芯方向,則靠近堆芯側筋板發生干涉;如偏差值向鋼襯里方向,則靠近鋼襯里側筋板發生干涉)。
3.改進措施。第一,土建施工在安裝牛腿時盡量減小誤差,保證在理論位置;第二,安裝施工提前介入牛腿平臺的搭設工作,提前進行測量、數據收集,與環吊廠家進行溝通,采取調整牛腿表面鉆孔位置、切割墊片、對環承梁下蓋板擴孔等處理方式。
在首堆示范工程面臨的重重困難之下,項目團隊齊心協力、攻堅克難,按期實現了福清核電5號機組主設備運輸通道可用,為5號機組壓力容器、蒸發器、穩壓器等主設備順利引入奠定了堅實基礎。通過對5號機組主設備運輸通道施工、環吊安裝調試、龍門吊安裝過程中出現的問題進行總結、分析并形成經驗反饋,可以有效避免后續機組建設過程中出現類似問題,對影響施工安全、質量、進度的因素提前進行預判和解決,確保工程進展受控。
目前,華龍一號首堆示范工程已進入安裝高峰,220kV倒送電、主管道焊接、泵房進水等各里程碑節點均按期或提前完成,創造了三代核電首堆建設歷史上的奇跡。