常規島1號高壓加熱器更換檢修工藝及風險管控

崔運佳，鄒遠波，羅良華，吳 強

(中核核電運行管理有限公司,浙江 海鹽 314300)

秦山核電一廠(簡稱“秦一廠”)于2018年開始實施核電廠運行許可證延續(OLE)改造項目。由于原1號高壓加熱器(簡稱“1號高加”)換熱效率不滿足機組延壽升功率的設計要求，需要對1號高加進行更換。新高加對比舊高加尺寸不變，換熱管材質由原來的SA213 TP304更換為SA803 TP439。

1 項目介紹

根據設備制造圖新更換的高壓加熱器HP1的最大外形尺寸為(長×寬×高)：12 780×2335×2660，凈重為49 590 kg。舊高壓加熱器HP1凈重為49 590 kg，在吊運過程中應考慮設備在運行期間產生的結垢和存水重量。

本次1號高壓加熱器更換，涉及的專業多，更換的難度大，涉及的專業有起重、土建、機械、管道、電氣、儀表、保溫防腐等，需要對高壓加熱器的運輸路線加固，廠房+7.20 m層窗戶、窗臺等拆除，栓卷揚機立柱處的墻體開，1號高加基礎修改施工，廠房內運輸通道上方的管線切割、拆除，設備本體配管的切割、拆除，電動執行機構電纜、橋架、儀表等元件拆除，設備和管道保溫的拆除，臨時支座的制作、鋼結構平臺的制作、專用運輸工具的制作等。

2 高加更換檢修工藝

2.1 運輸工藝

(1)運輸路線選擇

由于高加位于廠房7.2 m南側，高加四個方向均有不同的廠房干涉及設備管道干涉。高加西側為柴油機廠房，根據實地尺寸測量，高加無法從西側窗戶直線抽出；高加南側為化水廠房，17號化水廠房內的罐體容器較多，該路線也無法實現；高加東側距離墻體較遠，而且干涉設備多，鋪設運輸路線成本巨大。綜合選擇，最終選擇高加從北側運出，北側有寬度足夠的通道，干涉設備少，只需切除通道上的系統管道即可，且北側窗外具備吊運空間。根據現場測繪及沙盤演練，最終確定廠房內運輸路線圖(見圖1)。

圖1 運輸路線示意圖

(2)運輸工藝

根據運輸工具的不同，高加運輸有兩種方式。

1)“雪橇”式運輸。轉彎靈活，受力面積大，便于保護樓層地面。雖然使用黃油減少摩擦系數，但滑動阻力依然很大，對拉點受力要求高，也即卷揚機需求數量多(雪橇由兩端槽鋼構成，運輸時裝于高加底部兩側)。

圖2 雪橇制作圖

2)地牛式運輸。無法轉向，受力面積小，不便于地面保護?；瑒幼枇O小，對拉力要求不高(地牛為一種設備運輸專用工具，由多個滾輪加履帶構成)。

本項目實施根據廠房環境及地面承重要求，結合了以上兩種運輸方式：將雪橇裝在高加底部，地牛裝在雪橇槽鋼內部并固定。高加轉彎段路程采用雪橇式運輸方法，通過設置錨點，利用雪橇轉向的靈活性進行運輸。當運輸至直線路段時，將地牛與雪橇槽鋼脫開，高加與地牛仍然固定，利用地牛進行運輸。此時槽鋼正好作為地牛軌道，保證了運輸的直線性，同時槽鋼能減小高加對地面的單位面積載荷，充分保護樓層地面。

圖3 運輸方式示意圖

2.2 吊裝工藝

(1)吊裝平臺設計

吊裝平臺承載高加負荷前應保證高加設備重心始終在廠房內部，這樣可以防止高加吊出廠房產生傾斜，使高加水平吊出，根據《鋼結構設計規范》(GB 50017—2003)進行設計加工，見圖4。

圖4 吊裝平臺示意圖

(2)吊裝工藝

吊裝平臺上提前掛設好的手拉葫蘆通過卸扣和吊帶相連，將高壓加熱器緩緩向廠房外拖運，當高壓加熱器端部露出廠房外的部分300 t汽車吊能接鉤時停止。300 t汽車吊用兩根吊裝帶繞一圈兜底高壓加熱器，緩緩起吊，使高壓加熱器中部滑動支座支座稍稍離開地牛頂面時停止起升。將地牛取出，然后繼續通過手拉葫蘆將高壓加熱器往廠房外拖運(汽車吊配合轉桿)，直至高壓加熱器固定端支座在鋼平臺正上方時停止。汽車吊緩慢落鉤，將高壓加熱器固定支座放置在枕木上，待確認高壓加熱器放置穩定后松鉤。

3 項目風險管控

由于1號高加更換涉及專業多，設計接口多，焊接要求高、工作量大，起重運輸風險較大，加強高加更換實施過程的質量和進度控制及風險管控尤為重要，主要包括以下方面。

3.1 項目前期準備

施工計劃優化。組織土建、腳手架、機械、焊接、起重、役檢各專業討論高加更換的各專業接口節點，編制施工二級網絡計劃并推演，如腳手架搭建及拆除時間直接影響著高加的運輸進度。通過二級網絡計劃最終進一步編寫三級網絡計劃，具體到每一個具體施工節點的內容及實施時間。

備件及設計圖紙確認。高加更換涉及接口多，需要割除更換的管道多，前期需要充分了解每一個涉及備件的具體尺寸、材質，并與現場和圖紙核對。高加實施涉及的管道設備保溫必要時可拆除，必須做到新備件、原備件、設計圖紙三方面的比對，當發現問題時，及時進行修改確認。如本項目實施過程中發現圖紙中殼側安全閥公稱直徑與原尺寸不一致，需要更改安全閥排放管。若施工過程中發現備件不符另行采購會嚴重影響施工進度，造成不可估量的損失。

施工方案及吊裝方案的準備。組織專業人員確認高加現場的施工環境及各相關尺寸測繪，根據《電力建設施工及驗收技術規范》，編寫施工方案及吊裝方案，施工方案及吊裝方案編寫完成后應進行1∶1沙盤模擬推演，確保方案的可實施性。

工器具及專用運輸、吊裝工具的制作與校驗。施工過程涉及的工器具應提前檢驗確認，制作工器具清單并記錄，確保無遺漏。鋼結構平臺焊接完成應做焊接后無損檢測，并進行承載實驗。

3.2 實施過程風險管控

(1)防異物控制

高加更換項目的防異物工作尤為重要，在以下方面應做好防異物控制：

1)系統管道防異物切割工藝。為防止切割系統管道時雜質進入系統，對于垂直管道，采用機械冷切割工藝。切割時遵循先下后上的原則，下部管道切割后，使用防異物鋼板覆蓋并點焊牢固，防止切割上部管道時雜質落入系統。

2)QC(質量控制)。所有管道及接口焊接組對前檢查選取為防異物控制H點，由實施負責人、焊接負責人、QC人員三方確認，管道內部清潔無異物方可實施焊接。

3)各管道及接口防異物措施。管道切割完成后，應對管口進行防異物包裹，可采取防異物鋼板電焊、防異物袋包裹的方式，防止有異物進入。

(2)運輸及吊裝風險管控

由于高加自重較大，在運輸過程中需要對路面及廠房等進行保護加固。

1)地面保護。使用厚鋼板鋪設在高加運輸路線上，鋼板鋪設應平整無凸起高點；吊車施工路面應由土建評估，并重新加固，吊車立點加厚鋼板進行保護。

2)樓層加固。運輸層的鋼筋混凝土框架梁需要進行加固，卷揚機錨點立柱也要進行加固，由土建專業根據承重情況選用特制鋼梁進行加固保護。

3)運輸吊裝力學計算。根據高加尺寸重量，計算選用合適噸位的吊機，計算吊裝帶載荷、高加平面運輸拉力，計算吊機起吊高加時站位地面的最大承載壓力。根據計算要求選用吊帶、卷揚機等工器具，并對地面和樓層做滿足計算承載力的加固。

4)施工過程監護。由于廠房內施工空間狹小，運輸路線長，利用廠房立柱作牽引的受力點多，物項保護難度大。在新、舊高壓加熱器拖運過程中，必須安排專人密切監視設備與管道及構筑物的間距，避免相碰，損壞設備、管道及構筑物。吊裝過程嚴格執行“十不吊”的規定，汽車吊將高壓加熱器放置到拖運軌道的過程必須緩慢進行，高壓加熱器放置到拖運軌道上確認軌道穩定、方向正確、防傾倒手拉葫蘆掛設完畢后，汽車吊方可松鉤。

(3)焊接質量控制

焊接過程需嚴格遵守火力發電廠焊接技術規程DL/T 869—2012，焊接前需有專業人員進行組對及坡口檢查，焊接過程嚴格按照焊接工藝卡內容執行，焊后應進行RT、PT檢測。1號高加進出口管道(Φ加進出口管道(焊)焊接要求高、焊接難度大。為保證焊接質量，應使用機械切割方式加工焊接坡口，坡口形式為雙V或者U形，焊前進行相應的熱處理工藝等，確保焊接質量。

4 結束語

秦一廠1號高壓加熱器更換項目，是一次成功的大型容器更換良好實踐案例。項目實施順利，未發生人員或設備風險，在檢修工藝以及風險管控方面有很多值得借鑒之處。作為OLE項目的重要工作之一，秦一廠1號高壓加熱器更換項目具有一定的示范作用，為后續國內其他電廠以及巴基斯坦恰?，敽穗姀S的OLE項目打下了堅實的基礎。