核電施工過程中機械設備安裝要點分析與應用

何朝文

摘 要： 在核電站的建設過程中，機械設備安裝等環節，對整個核電站運行過程具有重要作用。核電施工具有一定的系統性，在施工過程中涉及的設備多樣化，構造系統具有復雜性。因此，在核電施工過程中涉及機械設備安裝時，常常會出現問題，對工程的整體質量造成不良影響。針對核電施工過程中機械設備安裝的重要性、常見問題、改進策略以及注意要點進行了分析，以期對相關研究起到一定的補充作用。

關鍵詞： 核電施工 機械設備 安裝要點 核電站

中圖分類號： TU85文獻標識碼： A文章編號： 1679-3567（2024）01-0110-03

在核電施工過程中，涉及的機械設備主要包括主設備和各種通用設備。主設備的要求較為嚴格，技術標準較高，在技術方面沒有很強的通用性。通用設備主要以動設備為主，也是經常發生問題的設備類型?；诖?，對于機械設備的安裝問題要給予足夠重視，并且注意安裝時的要點，保證核電施工工程的質量。

1 核電通用機械設備的重要性

在核電廠中，通用機械設備占據著非常重要的位置，主要包括發電設備、輔助設備以及通用機械設備。機械設備種類繁多、重量較大，主要包括大型液壓起重機、大型壓力容器、核反應堆芯、瓦斯絕緣開關站等設備[1]。通用機械是保證核電廠能夠正常運轉的重要基礎，主要負責為電力設備提供動力，將核能轉化為電能，以及為核電廠運行提供機械動力。此外，通用機械設備還在核電廠的安全保障方面扮演著重要角色，比如冷卻系統、排放系統、泵站等。冷卻系統能夠將核反應堆的溫度降低，避免溫度過高造成事故。排放系統能夠將核電廠在運行時產生的蒸汽排放到大氣中，將排放壓力控制在合理范圍內，避免出現爆炸事故。因此，對于機械設備的安裝，應給予足夠重視，確保安裝質量，保證核電廠安全、穩定地運行。

2 核電施工過程中機械設備安裝常見問題與改進對策

2.1 設備缺陷

在實際的核電施工中，常常會發現設備缺少配件或者自身存在缺陷的問題，主要有以下幾種原因：第一，技術規格書上的信息存在錯誤，設備供應商使用的設計輸入不正確；第二，設備生產出廠之后，在裝卸、運輸或者倉儲過程中存在維護不當的情況；第三，設備在安裝時或者安裝后對成品缺少有效保護；第四，設備在采購過程中存在缺件的問題。對于設備功能上的缺陷或者帶有一定復雜性的問題，可以填寫不符合項報告，由供應商做出判斷，是否需要進行返廠處理。供應商可提供返修方案，到施工現場返修，或者將設備返廠修理。對于非功能性的問題，且操作簡單時，可以由安裝單位進行處理，并做好相應的記錄。如果機械設備存在缺件的情況，需要與采購方或者供應商取得聯系，及時補全。

2.2 設計問題

設備安裝之前，在技術準備階段或者施工階段，常常會存在設計圖紙中的位置、標高、尺寸等存在標注錯誤或者信息不全的情況，使安裝單位在安裝時缺少技術依據。造成這種情況的主要原因是設計人員缺少經驗或者工作不認真，造成設計信息存在缺失。此外，設計進度落后也可能造成設計信息的暫時性缺失。如果在安裝時發現設計信息上的問題，安裝單位應該形成文件，提交給設計方。在設計方收到文件之后，應對問題進行評估，解決安裝單位的疑問。對于信息不全的問題，可對設計進行變更或者對圖紙進行升級，將設計信息補充完整。

2.3 基礎問題

若機械設備在安裝時沒有將基礎處理好，會對設備安裝的質量造成直接影響。一般來說，機械設備的安裝形式主要包括焊接與螺栓連接。焊接主要應用于設備的底座或者預埋板的安裝。螺栓連接主要是地腳螺栓的預埋，或者打膨脹螺栓[2]。在基礎施工中，可能會出現基礎地面與墻面平整度或者標高超差、預埋板與地腳螺栓位置超差或者缺失、設備基礎底座二次灌漿質量缺陷等問題。造成基礎問題的主要原因包括設計上的遺漏或者信息上的錯誤；土建施工質量不高或者沒有做好防變形控制工作；廠房結構問題間接造成；土建和安裝公差上的差異等。

施工人員在施工過程中，應將設計文件作為依據，保證施工質量。一般來說，土建公差是厘米級公差，而安裝公差是毫米級公差，土建公差要大于安裝公差。因此，應對土建公差進行合理控制，使設備安裝時更加便捷，提高整體的工作效率。同時，在基礎施工時，應對地腳螺栓的安裝做好防變形控制工作，避免在設備安裝時出現基礎問題。對于帶有一定復雜性的基礎問題，可填寫不符合項報告，提交設計方處理。設計方根據設備的實際情況，對安裝信息進行評估，盡可能選擇保守性的解決方案，避免大幅度的更改。

2.4 干涉問題

干涉問題主要包括設備內部自身干涉和廠房、設備以及其他設備干涉問題。在安裝機械設備時，可能出現所安裝設備與已經安裝好的設備、風管、支架等存在干涉問題。在核電施工過程中，此類問題時有發生。造成這種情況的主要原因是設計方在設計時考慮不周，沒有對各個物項之間的干涉情況進行核實；在出廠試驗時，對全過程運行實驗不夠重視，相關檢測過于敷衍；安裝單位在施工中沒有按照設計要求進行，施工邏輯缺少合理性；基礎廠房結構或者鄰近廠房存在位置偏差的情況。內部干涉大多發生于動設備當中，當設備包含較多運動部件、結構較為復雜時，極易發生自身干涉。當出現此類問題時，會將處理難度增大，需要進行大規模的改動和修正。其他設備干涉問題主要發生于電纜架橋、管線、風管等設備中。在功能上存在接口關系的設備也可能會發生干涉問題。如果現場設備出現干涉，往往會造成較為嚴重的后果，應對設備進行修改。若安裝單位沒有按照設計要求施工，則需要做返工處理或者將存在干涉問題的物項拆除。若返工會對施工造成較大影響，則應填寫不符合項報告，由設計方進行評估處理。若施工邏輯存在不合理之處，則需要進行返工，按照合理邏輯施工，避免出現干涉問題。對于此類問題應總結經驗教訓，避免再次出現重復性的問題。

2.5 埋件問題

一般來說，設計設備時應包括預埋件。無埋件和埋件位置偏差是核電機械設備安裝時的常見問題。在實際安裝時，預埋件的位置和實際情況存在較大的偏差，造成設備無法按照原來的設計進行安裝。造成這種情況的主要原因是在施工管理上存在一定的缺陷[3]。在施工時缺少管理和防范工作，忽略了圖紙上的埋件位置要求，在作業時胡亂施工。設計人員粗心大意以及土建施工誤差也可能會造成這樣的問題。土建誤差的要求較高，一般來說，埋件位置偏差多是這個原因造成的。依靠埋件的定位精度來達到設備定位的要求，極易造成安裝時存在風險。此外，埋件尺寸也會造成偏差問題，對設備的正常安裝造成影響。在安裝準備工作中，應綜合評估設備的性能和使用情況，確保設備埋件后可以完成安裝。當發現未達標的情況時，應按照相關規定進行返工。在施工時，可以將設備定位在埋件上，部分增加膨脹螺栓，將其固定于廠房模塊。

2.6 施工問題

在核電施工過程中，由于安裝人員能力、經驗、工作態度等問題，可能會造成施工結果和設計不符的情況。部分安裝人員并不具備很強的工作能力，對于圖紙和設計文件中的內容不能徹底消化。部分安裝人員在工作過程中憑借主觀經驗進行施工或者工作態度不認真。在施工過程中，部分工作人員會背離施工要求，甚至對設備進行額外安裝和修改，均會導致施工問題。

2.7 驗收問題

在核電機械設備安裝施工中，還可能會存在驗收遺留問題，主要原因是設備在設計時缺少合理性，沒有充分考慮尺寸余量問題，造成相互存在接口的設備不能有效連接。另外，在設備驗收時，不僅要驗收機械設備，還要檢驗相關接口設備的功能，避免問題的遺留。

驗收問題的發生具有一定的特殊性，往往發生在設備接口處。在出廠驗收時很難完全規避，往往會忽略。因此，應加大對驗收工作的重視程度。在核電安裝驗收項目中涉及較多的有管道、閥門、板材等。每種材料的驗收程序大致相同，在驗收時應進行取樣和復檢，保證機械設備的使用性能。

3 核電施工過程中機械設備安裝注意要點

3.1 管控財務成本

在核電機械設備安裝過程中，應注意每一個環節的財務成本，避免出現不必要的經費消耗。核電施工往往周期較長，作業范圍廣，要求相關工作人員要有較高的技術水平和較強的責任心。因此，在施工時需要投入的人力和財力成本均較大[4]。核電施工應該建立合理的財務成本管理制度和工作體系，將整體建設要求作為依據，合理配置財務成本，協調各方面資源。在機械設備安裝過程中，應該明確各個款項的實際用處和總體流向，做好登記備案工作，根據嚴格嚴謹的原則，同步落實財務審批和財務監督工作。

3.2 控制安裝進度

核電施工過程中的機械設備安裝較為復雜，難度較大。因此，應把控好安裝進度，做好科學、合理的安排，保證機械設備的安裝質量。對于未知風險也要進行合理預測，做好防范，避免問題的出現。安裝管理人員應充分了解整體安裝情況，并且及時總結經驗。對于在安裝時出現的突發問題，應制定有效的防范對策，提高機械設備安裝的實效性。

3.3 處理接口關系

核電機械設備安裝時涉及的領域非常廣泛，包括采購、設計方、安裝方等。因此，應處理好各個接口之間的關系，加強彼此之間的交流與合作。在機械設備安裝中，應針對施工現場制定一個質保部門，確定負責人員[5]。負責人要與其他部門進行密切的溝通，及時反饋所獲信息，使機械設備的安裝質量能夠達到各個標準。采購部門按照規定做好設備采買工作，在設備進場之后，安裝部門要按照安裝計劃進行施工，并且由質保部門進行質量驗收，做好各個部門的工作交接。

3.4 做好現場管理

在核電施工中安裝機械設備時，可能會受到氣溫、場所等多種因素的影響。為了有效提升機械安裝的效率，應做好安裝現場的管理工作。根據施工要求，應制定有效的管理辦法，防范外界因素的干擾，避免環境對安裝進度的影響。在安裝過程中，工作人員應對天氣狀況進行全面分析，避免安裝作業與天氣之間的沖突，從而出現安裝問題。例如：在大風天氣情況下，機械設備中的葉片容易受到風力影響，使得葉片轉速過高，增加安裝難度。因此，在安裝之前，應分析天氣、場所等環境因素，在安裝環節做好維護，在保證工作人員安全的前提下保證施工質量。

3.5 保證項目安全

在核電機械設備安裝施工中還應做好安全管理工作，既要保證施工人員的安全，也要保證設備運行時的安全，避免對周圍的自然環境造成破壞。安裝單位應制定科學、合理的施工安全管理制度，創設良好的工作環境，對安全隱患進行合理規避。在安裝之前，應對施工人員進行培訓，提高其成本管理意識和安全意識[6]。

4 案例分析

在某核電機械設備建筑安裝現場，新燃料升降機布置于燃料廠房乏燃料貯存水池的轉角處，升降機的起升機構通過安裝支架的方式與水池旁操作平臺預埋板搭焊。起升機構與水池中的燃料籃通過鋼絲繩連接，對燃料的升降運動進行控制。在安裝設備時，發現新燃料升降機起升機構的安裝埋件存在較大的位置偏差，實際埋件位置發生偏移，與設計安裝的位置出現了600 mm的偏差，屬于較為明顯的埋件偏差問題，如圖1所示。因為升降機的操作點會對其他設備的操作接口造成影響，所以不能改變安裝位置。通過現場勘察，最終確定的改進方案為取一塊尺寸大的新墊板代替設備自帶墊板，將其一端和原預埋件進行搭焊，另一端用三顆膨脹螺栓與樓板相連。新燃料升降機的起升機構安裝于配作墊板，保證設備安裝在預先設計的位置上，施工偏差的埋件無需進行返工。

5 結語

綜上所述，核電機械設備在核電廠中占據極為重要的位置，但是在實際的安裝過程中可能會出現各類問題，很容易造成工期延誤，影響項目的進程。因此，在核電施工設備安裝時，應注意施工要點，將工程質量以及設計作為著手點，規范操作流程和方法，對機械設備進行全面的掌控，避免出現安裝問題，保證核電廠能夠安全、穩定地運行，降低事故發生率。

參考文獻

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[4]周桑桐.核電暖通工程施工質量管理與控制的探討[J].城市建設理論研究（電子版），2023（5）：29-31.

[5]宋小霞.核電站管廊模塊化施工技術應用研究：以y核電站為例[J].企業科技與發展，2022（12）：73-75.

[6]許志強，赫海濤，曹君，等.三維激光掃描技術在核電廠模塊化施工中的應用[J].企業科技與發展，2022（12）：101-103.