汽輪機(jī)施工方案優(yōu)化

張繼東

【摘 ?要】嶺澳二期核電工程為國(guó)內(nèi)首臺(tái)百萬(wàn)千瓦半速汽輪機(jī)，設(shè)備（包括基礎(chǔ)）形式與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)較大亞灣、嶺澳一期有較大區(qū)別。因嶺澳二期設(shè)備供應(yīng)狀況不甚理想（整體拖期達(dá)8個(gè)月以上，且未在制造廠進(jìn)行總裝），原定的安裝方案無(wú)法實(shí)施，為降低經(jīng)濟(jì)損失，節(jié)約工期，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)安裝方案及邏輯進(jìn)行了大幅調(diào)整，對(duì)安裝方案進(jìn)行了多處優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的順利移交，確保了后續(xù)汽輪機(jī)機(jī)盤車可用、真空可用、常規(guī)島熱試開(kāi)始等重要里程碑的提前實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】汽輪機(jī);施工方案;邏輯優(yōu)化

1、隔板及軸承箱內(nèi)頂軸油管施工方案優(yōu)化

因遭遇不可抗力條件，汽輪機(jī)隔板無(wú)法在制造廠進(jìn)行總裝，軸承箱內(nèi)的頂軸油管路也沒(méi)有在廠內(nèi)進(jìn)行裝配的條件，汽輪機(jī)安裝、調(diào)試的一系列工程節(jié)點(diǎn)將大面積延誤，進(jìn)而嚴(yán)重威脅到機(jī)組的按期商運(yùn)。為此，總包方?jīng)Q定由供應(yīng)商介入將汽輪機(jī)隔板與軸承箱內(nèi)頂軸油管的總裝工作轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。

現(xiàn)場(chǎng)總裝的劣勢(shì)在于工機(jī)具配置不比制造廠內(nèi)完備，隔板底鍵、懸掛銷的配準(zhǔn)需要外委加工，使工作難以連續(xù)開(kāi)展。為解決這一困境，現(xiàn)場(chǎng)重新組織施工計(jì)劃，一方面安排三個(gè)汽缸的總裝工作接續(xù)開(kāi)展，另一方面安排軸承、轉(zhuǎn)子調(diào)整、定位等安裝工作與隔板總裝工作交叉進(jìn)行，最大限度的避免了停工待料情況的出現(xiàn)。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)總裝也有有利的方面，即汽缸支撐方式與安裝狀態(tài)下完全相同（制造廠內(nèi)總裝時(shí)則有區(qū)別），這樣產(chǎn)品底鍵、懸掛銷的配準(zhǔn)工作與汽輪機(jī)通流間隙的調(diào)整工作可以同步開(kāi)展，基本上總裝結(jié)束即安裝結(jié)束。

與此同時(shí)，軸承箱內(nèi)頂軸油管現(xiàn)場(chǎng)同步裝配，保證了頂軸油管路的提前投用，進(jìn)而確保了后續(xù)汽輪機(jī)扣缸等安裝工作的順利開(kāi)展。

缸內(nèi)部件轉(zhuǎn)移到現(xiàn)場(chǎng)總裝后，實(shí)際上與通流間隙的測(cè)量、調(diào)整一并成為汽輪機(jī)安裝的關(guān)鍵路徑，若按原計(jì)劃在制造廠內(nèi)進(jìn)行，大致需要1個(gè)月的時(shí)間，而在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展，實(shí)際耗時(shí)約2.5個(gè)月，考慮到這2.5個(gè)月內(nèi)汽輪機(jī)的正常安裝工作與總裝交叉開(kāi)展，進(jìn)度未受影響，因此，原定總裝的1個(gè)月工期實(shí)際上是被消化在現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中了，保證了關(guān)鍵路徑?jīng)]有因?yàn)榧尤腩~外工作而變長(zhǎng)。

2、高中壓缸負(fù)荷分配與管道施工方案優(yōu)化

按照供應(yīng)商安裝程序的要求，高中壓缸需進(jìn)行5次負(fù)荷分配：

1.高中壓缸未與外部管道連接前，進(jìn)行首次負(fù)荷分配;

2.高中壓缸與冷段下半管道連接完，且高中壓缸和低壓缸均與中排管道下半連接完后，進(jìn)行第二次負(fù)荷分配;

3.高中壓缸與熱段下半管道連接完后，進(jìn)行第三次負(fù)荷分配;

4.高中壓缸與導(dǎo)汽管下半、抽汽管下半分別連接完后，進(jìn)行第四次負(fù)荷分配;

5.高中壓缸與所有上半管道連接完，且主汽門、中壓汽門支架及所有管道支吊架均調(diào)整完后，進(jìn)行最后一次負(fù)荷分配。

其中，中排管下半指高中壓缸與兩個(gè)低壓缸間的整條下半管線，包含34道焊口（影響高中壓缸負(fù)荷分配的有28道），且管段直徑都在1800mm～2600mm之間，將如此大的工程量都列為第三次負(fù)荷分配的先決條件，很可能耽擱后續(xù)管線與高中壓缸的連接工作，從而拉長(zhǎng)施工周期。此外，考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況與中排管安裝工藝的要求，中排下半的第一段（下部Y型管）安裝期間，高中壓缸兩側(cè)的基礎(chǔ)上必須為其保留吊掛鋼梁，而鋼梁勢(shì)必將阻礙熱段下半管道與高中壓缸的對(duì)口連接，即中排管與熱段下半的安裝無(wú)法并行，明顯不利于節(jié)省工期。

考慮到負(fù)荷分配的目的在于把握引起高中壓缸各貓爪承受載荷不均勻的原因，其執(zhí)行的本質(zhì)在于每組管道連接前后都需穿插一次負(fù)荷分配，而管道的分組及其連接的順序并不是重點(diǎn)，因此在征得供應(yīng)商同意后，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)高中壓缸負(fù)荷分配與管道連接的方案進(jìn)行了優(yōu)化：

1.高中壓缸未與外部管道連接前，進(jìn)行首次負(fù)荷分配;

2.高排下半管道連接完，且支吊架調(diào)整完后，進(jìn)行第二次負(fù)荷分配;

3.高導(dǎo)下半、高中壓缸抽汽管下半連接完，且其支吊架調(diào)整完后，進(jìn)行第三次負(fù)荷分配;

4.中排下半連接完，且其支吊架調(diào)整完后，進(jìn)行第四次負(fù)荷分配;

5.中導(dǎo)下半連接完，且其支吊架調(diào)整完后，進(jìn)行第五次負(fù)荷分配。

6.全部管道連接完，且主汽閥、中壓蝶閥支架和全部管道的支吊架均調(diào)整完后，進(jìn)行最后一次負(fù)荷分配。

上述調(diào)整雖然增加了一次負(fù)荷分配，但其在正常情況下半天或一天即可完成，而作為各次負(fù)荷分配先決條件的管道安裝分組更加靈活、更加合理，能夠保證施工窗口得到充分利用，實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中較原計(jì)劃節(jié)約了近半個(gè)月的時(shí)間，切實(shí)縮短了汽輪機(jī)扣缸后主線安裝工作的整體工期。

3、低壓外下缸與凝汽器連接先于基礎(chǔ)彈簧釋放進(jìn)行

按原計(jì)劃，低壓外下缸與凝汽器的連接（計(jì)劃工期1個(gè)月）被安排到汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)彈簧隔振器釋放后，隨后才能進(jìn)行低壓內(nèi)外缸間柔性密封環(huán)的安裝（計(jì)劃工期20天），以實(shí)現(xiàn)真空系統(tǒng)邊界的完整封閉，而基礎(chǔ)彈簧隔振器釋放的前提是基礎(chǔ)上的汽輪發(fā)電機(jī)安裝工作全部結(jié)束，包括與之連接的管道。但由于設(shè)備供應(yīng)嚴(yán)重拖期，彈簧釋放后安裝工作的時(shí)間窗口太過(guò)緊張，很可能波及真空投用節(jié)點(diǎn)的按期實(shí)現(xiàn)，同時(shí)考慮到低壓外缸支撐在汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)之外，并不直接構(gòu)成彈簧隔振器釋放的必要條件，因此，在征得供應(yīng)商代表同意后，現(xiàn)場(chǎng)決定將低壓外下缸與凝汽器的焊接工作挪到基礎(chǔ)彈簧釋放前，與基礎(chǔ)內(nèi)的安裝工作同步進(jìn)行，即將原本串聯(lián)的施工計(jì)劃改為并聯(lián)，以縮短施工路徑，節(jié)省工期。

低壓缸與凝汽器的連接工作因中間發(fā)現(xiàn)并臨時(shí)處理了焊接變形過(guò)大的問(wèn)題，總有效工期約31天。隨即便進(jìn)行了低壓內(nèi)外缸間柔性密封環(huán)的安裝（基礎(chǔ)內(nèi)的安裝工作與基礎(chǔ)彈簧的釋放工作已在凝汽器接缸期間相繼完成），從而確保了真空系統(tǒng)冷態(tài)試驗(yàn)的提前開(kāi)始和順利結(jié)束。若低壓缸與凝汽器的連接工作按原計(jì)劃執(zhí)行，將很可能導(dǎo)致冷抽真空試驗(yàn)的推遲，進(jìn)而影響真空系統(tǒng)的按期可用。

4、基礎(chǔ)彈簧隔振器提前釋放

嶺澳二期汽輪發(fā)電機(jī)采用彈性基礎(chǔ)，基礎(chǔ)下的彈簧隔振器在安裝期間被預(yù)緊并鎖死，待汽輪發(fā)電機(jī)安裝結(jié)束后給予釋放，供應(yīng)商安裝程序要求，釋放前基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)備均應(yīng)就位，未就位設(shè)備質(zhì)量之和不應(yīng)超過(guò)100t。

嶺澳二期汽輪機(jī)本體設(shè)備均已就位，且基礎(chǔ)彈簧釋放前的安裝工作已經(jīng)結(jié)束，但罩殼、勵(lì)磁機(jī)等基礎(chǔ)內(nèi)未到貨設(shè)備的總重超過(guò)了104t，使基礎(chǔ)彈簧不滿足釋放條件。

作為盤車、真空可用的必要條件，汽輪機(jī)軸系找中、低壓內(nèi)外缸間柔性密封環(huán)安裝等工作都要在基礎(chǔ)彈簧釋放后進(jìn)行，若等到設(shè)備到貨，安裝、調(diào)試節(jié)點(diǎn)必將被延誤。為此，現(xiàn)場(chǎng)用質(zhì)量相近的配重塊代替缺件中單重最大的勵(lì)磁機(jī)設(shè)備，以便汽發(fā)基礎(chǔ)上缺件的總重限制在100t以下。在征得供應(yīng)商代表同意后，汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)彈簧隔振器釋放（包括測(cè)量）工作順利完成，經(jīng)測(cè)量平臺(tái)標(biāo)高變化符合設(shè)計(jì)要求（±0.5mm）。

隨后，勵(lì)磁機(jī)運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)，較里程碑進(jìn)度滯后了6個(gè)半月，而汽輪機(jī)罩殼等設(shè)備的到貨日期還要更遲一些。由此可見(jiàn)，基礎(chǔ)彈簧的提前釋放為汽輪機(jī)主線安裝、調(diào)試工作爭(zhēng)取了超過(guò)1個(gè)月的工期，直接確保了盤車、真空系統(tǒng)的提前投用。

5、安裝方案優(yōu)化成果

在汽輪發(fā)電機(jī)設(shè)備及部件到貨滯后8個(gè)月的情況下，通過(guò)以上優(yōu)化方案的實(shí)施，常規(guī)島安裝進(jìn)度滿足了潤(rùn)滑油可用、盤車可用、抽真空、熱試等一系列關(guān)鍵路徑，為機(jī)組按期商運(yùn)作出了貢獻(xiàn)。嶺澳二期、紅沿河、寧德等項(xiàng)目的常規(guī)島主機(jī)設(shè)計(jì)、供貨方均為DEC/Alstom聯(lián)合體，嶺澳二期作為樣板工程，其優(yōu)化后的汽輪機(jī)安裝方案對(duì)后續(xù)機(jī)組具有重要的借鑒意義，為常規(guī)島主機(jī)安裝工期的壓縮指出了切實(shí)可行的方向。

（作者單位：中廣核工程有限公司）