CN104418229B - 核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具及其吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具及其吊装方法。其中核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具用于起吊冷却水存储箱，冷却水存储箱在起吊侧具有内、外两圈起吊点，包括过渡梁、承拉装置、软索具、可调拉杆以及测力计；过渡梁具有位于上侧的吊具连接部以及位于下侧的多个索具连接部，多个索具连接部绕圆周方向间隔分布，每一索具连接部铰接承拉装置的上端，每一承拉装置的下端挂置有软索具，软索具的一端即外端连接起吊冷却水存储箱的外圈起吊点，而另一端即内端连接起吊冷却水存储箱的内圈起吊点，软索具连接有可调拉杆和测力计，所述可调拉杆用于调节软索具系统的长度，所述测力计用于测量内、外圈起吊点承受的拉力载荷。

Description

核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具及其吊装方法

技术领域

本发明涉及核电站安全壳建造用吊具及其吊装方法。

背景技术

传统压水堆核电厂通常由安全壳喷淋系统实施安全壳冷却功能，事故后，依赖布置在安全壳外辅助厂房内的喷淋泵实现能动降温。传统压水堆冷却水存储箱的吊装由厂房内部的行车进行实现，设备吊装重量小，高度低，相对简单。

一种新型核电站安全壳冷却水存储箱是采用美国西屋公司AP1000核电技术建造，其是AP1000核电站非能动安全壳冷却系统的重要组成。安全壳冷却水存储箱就位于核岛厂房钢屋顶结构上方，通过由自然力驱动系统介质的流动，实现热量传递，保证核岛安全。

第三代核电站反应堆安全壳冷却水存储箱整体呈环形结构，截面为梯形，净重量302t，外径25.9m，内径10.6m，高度10.2m。模块由17种类型共112个子模块焊接拼装而成，子模块主要由δ＝1/2”和δ＝3/4”的A240S32101双相不锈钢板、A36碳钢型钢和A108剪力钉构成，此设备属于AP1000三代压水堆核电堆型所特有的模块，无类似吊装经验和技术。

安全壳冷却水箱模块共布置有32个吊点，内、外圈各16个，均匀分布。吊耳侧向力角度不大于5°，方向受限，另设计要求耳板面方向的拉力角度与竖直夹角小于30°。为减少模块吊装局部应力，模块吊装吊点数量多，各吊点受力均衡和模块吊装水平度控制难度大，调整作业时间长。

安全壳冷却水存储箱模块外形尺寸大，单墙板结构组成子模块，子模块组成模块整体。作为水箱容器，内部空置，且为单墙板结构材质，故吊装过程中若受力不均衡极易造成变形，从而对安装有较大影响。

此外，模块就位位置高，模块吊装作业需越过厂房锥形钢屋顶，起升高度达101m，吊装风险和难度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具及其吊装方法。

为实现所述目的的核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具，用于起吊冷却水存储箱，所述冷却水存储箱在起吊侧具有内、外两圈起吊点，其特点是，包括过渡梁、承拉装置、软索具、可调拉杆以及测力计；过渡梁具有位于上侧的吊具连接部以及位于下侧的多个索具连接部，多个索具连接部绕圆周方向间隔分布，每一索具连接部铰接一所述承拉装置的上端，每一所述承拉装置的下端挂置有所述软索具，软索具的一端即外端连接起吊冷却水存储箱的外圈起吊点，而另一端即内端连接起吊冷却水存储箱的内圈起吊点，软索具连接有可调拉杆和测力计，所述可调拉杆用于调节软索具系统的长度，所述测力计用于测量内、外圈起吊点承受的拉力载荷。

所述的核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具，其进一步的特点是，同一软索具的内、外端与起吊冷却水存储箱同径向的内、外圈起吊点分别连接。

所述的核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具，其进一步的特点是，每一所述承拉装置挂置有两根所述软索具，该两根软索具对应不同的内、外圈起吊点连接。

所述的核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具，其进一步的特点是，所述过渡梁包括上盖板、下盖板以及位于上、下盖板之间的连接板架，上盖板上设置有所述吊具连接部，所述吊具连接部由多组吊耳板架组成，吊耳板架包括两吊耳板以及加强筋，吊耳板之间由加强筋连接；所述连接板架提供所述索具连接部，连接板架包括两连接板以及连接两连接板的枢轴，所述枢轴与所述承拉装置上端的轴孔可自由转动地配合。

所述的核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具，其进一步的特点是，所述多个索具连接部绕在圆周方向等间隔分布。

所述的核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具，其进一步的特点是，所述承拉装置由拉力板和拉力板下端连接的卸扣件组成。

本发明的吊装方法，利用所述的核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具，其包括

步骤a，将承拉装置与过渡梁的索具连接部对应连接，再挂置软索具；

步骤b，将起重机与过渡梁连接；

步骤c，借助于辅助吊机将可调拉杆与外圈起吊点连接；

步骤d，将测力计与内圈起吊点连接；

步骤e，利用起重机将过渡梁吊起，并移动至起吊冷却水存储箱的对称中心正上方；

步骤f，将软索具的外端与可调拉杆连接，再将内端与测力计连接；

步骤g，使起重机起钩至软索具预紧，通过可调拉杆调整各点索具即软索具和可调拉杆的配合长度，借助于测力计的测力情况，使得各吊点和索具受力均衡；

步骤h，进行试吊，测量冷却水存储箱上的测量点标高，标高值不满足则调整索具长度至满足要求；

步骤i，保持冷却水存储箱吊离运输平台，悬空静载预定时间，检查专用吊具和起重机站位区域地基沉降情况；

步骤j，使起重机缓慢起钩至高于最高点障碍一定距离停止起钩，保持悬空；

步骤k，利用起重机使冷却水存储箱中心和就位中心对准；

步骤l，使起重机缓慢落钩、变幅，将冷却水存储箱吊装就位。

在本发明的实施例中不使用吊梁，减少吊装环节，施工方便，操作简单并节省大量成本。

附图说明

图1是本发明实施例中核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具的工作原理图。

图2是本发明实施例中过渡梁的轴测视图。

图3是本发明实施例中过渡梁的仰视图。

图4是本发明实施例中拉力板的主视图。

图5是本发明实施例中拉力板的侧视图。

图6是图1中专用吊具的顶部的局部放大视图。

图7是图1中专用吊具的下部内圈的局部放大视图。

图8是图1中专用吊具的下部外圈的局部放大视图。

具体实施方式

如图1所示，在本发明的一实施例中核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具用于起吊冷却水存储箱3，其包括过渡梁1、承拉装置、软索具23，可调拉杆28以及测力计25。

如图2和图3所示，过渡梁1包括上盖板10、下盖板12以及位于上、下盖板之间的连接板架11，上盖板10上设置有吊具连接部，该吊具连接部由多组吊耳板架组成(图中所示为2组)，吊耳板架包括两吊耳板131以及加强筋132，吊耳板131之间由加强筋132连接，吊耳板131提供吊孔，以供吊具连接，加强筋、吊耳板均焊接固定在上盖板10之上。连接板架11提供索具连接部，连接板架11包括两连接板，连其通过枢轴与所述承拉装置上端的轴孔可自由转动地配合。连接板架11共8个，绕一圆周方向均布，如图3所示，其呈米字形。

如图4、图5和图6所示，承拉装置由拉力板21和卸扣件22构成，拉力板21的上端通过枢轴与连接板架11可自由转动地连接，下端与卸扣件22铰接，卸扣件22提供一圈，用于挂置软索具23。

如图1、图7和图8所示，冷却水存储箱3在起吊侧具有内、外两圈起吊点31、32。软索具23的一端即外端232连接起吊冷却水存储箱3的外圈起吊点32，而另一端即内端231连接起吊冷却水存储箱3的内圈起吊点31，并且软索具23的外端232是通过可调拉杆28连接外圈起吊点32，软索具23的内端231通过卸扣件24连接测力计25的上端，测力计25的下端通过卸扣件27与内圈起吊点31连接，测力计25用于测量内、外圈起吊点承受的拉力载荷，同时能测量软索具23承受的拉力载荷。

如图6所示，每一拉力板21下端的卸扣件挂置有两根软索具23，而两根软索具23对应不同的内、外圈起吊点231、232连接。

参照图1至图8，利用前述实施例的吊装方法为：

1.安全壳冷却水存储箱首先在组装区域完成拼装，然后由大型液压平板车运至核岛指定吊装位置，再通过履带式起重机吊装就位；

2、8块拉力板21与过渡梁1连接；

3、8个卸扣件22与拉力板21连接；

4、8个卸扣件22上挂置2根软索具23，每根打双使用；

5、软索具23的绳头在下方并连接固定，防止窜动；

6、履带式起重机与过渡梁1连接；

7、辅助吊机将可调拉杆28与模块(冷却水存储箱)外圈16个主吊耳连接；

8、测力计27上下两端各连接一个卸扣件24、26，通过卸扣件26与内圈主吊耳(起吊点)31连接；

9、履带式起重机起钩至吊索具(前述步骤拼装部分)底部高出模块顶部约1m，移至模块对称中心正上方；落钩同时控制软索具23防止相互缠绕；

10、将每根打双的软索具23中靠外圈吊耳32的绳头连接到可调拉杆28，另一端绳头连接到测力计37上卸扣件24，确保内、外圈吊耳31、32连接的软索具23通过拉力板下端的卸扣件22时不扭曲、缠绕；

11、吊机(履带式起重机)起钩至软索具23预紧，通过可调拉杆28调整各点索具(软索具和可调拉杆，也可以包括测力计)配合长度，借助于测力计的测力情况，以使各点载荷均匀；

12、拆除模块与平台之间的连接，并经检查合格后试吊装；

13、试吊过程中，使用全站仪设备测量模块4个方向测量点标高，标高值不满足则调整索具至满足要求；

14、保持模块吊离运输平台200mm，悬空静载10min；目视检查专用吊具系统和吊机站位区域地基沉降情况；

15、吊机缓慢起钩至高于最高点障碍一定距离停止起钩，保持悬空；

16、吊机主臂逆时针旋转，待模块中心和就位中心对准后，停止旋转；

17、吊机缓慢落钩、变幅，将安全壳冷却水存储箱吊装就位。

在前述的吊装方法中，在正式吊装前，通过测力计实时读取确认各点承载力值，并使用全站仪测模块水平度，控制吊装过程中吊装参数、吊装索具和工艺等高要求，有效地实现对各点所连接索具中的受力进行测力和水平度监测，通过可调拉杆装置，调整模块水平度及索具受力值，使得各模块吊点和索具受力均衡。模块吊装水平度高，32个吊点受力均衡，从而保证了吊机和设备的吊装安全。

前述的吊装方法，还可以在吊装前对钢制安全壳冷却水存储箱的吊装索具配置基于对模块3D建模及有限元受力分析技术预估模块各点受力可调及均衡问题，模块吊装水平度调平问题。

前述实施例解决了模块吊点数量多带来的难点，解决模块重量重、易变形问题，满足了核电大型组件及设备吊装的需求提高吊装质量，保证模块化施工进程。

前述实施例中只描述为可调拉杆布置在外圈，测力计在内圈的布置，但本发明不限于此，可调拉杆和测力计的位置可以放内圈吊点也可在外圈吊点，也可放在同一侧。

Claims (7)

1.核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具，用于起吊冷却水存储箱，所述冷却水存储箱在起吊侧具有内、外两圈起吊点，其特征在于包括过渡梁、承拉装置、软索具、可调拉杆以及测力计；过渡梁具有位于上侧的吊具连接部以及位于下侧的多个索具连接部，多个索具连接部绕圆周方向间隔分布，每一索具连接部铰接一所述承拉装置的上端，每一所述承拉装置的下端挂置有所述软索具，软索具的外端连接冷却水存储箱的外圈起吊点，而内端连接冷却水存储箱的内圈起吊点，软索具连接有可调拉杆和测力计，所述可调拉杆用于调节软索具的长度，所述测力计用于测量内、外圈起吊点承受的拉力载荷。

2.如权利要求1所述的核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具，其特征在于，同一软索具的内、外端与冷却水存储箱同径向的内、外圈起吊点分别连接。

3.如权利要求1所述的核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具，其特征在于，每一所述承拉装置挂置有两根所述软索具，该两根软索具对应不同的内、外圈起吊点连接。

4.如权利要求1所述的核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具，其特征在于，所述过渡梁包括上盖板、下盖板以及位于上、下盖板之间的连接板架，上盖板上设置有所述吊具连接部，所述吊具连接部由多组吊耳板架组成，吊耳板架包括两吊耳板以及加强筋，吊耳板之间由加强筋连接；所述连接板架提供所述索具连接部，连接板架包括两连接板以及连接两连接板的枢轴，所述枢轴与所述承拉装置上端的轴孔可自由转动地配合。

5.如权利要求1所述的核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具，其特征在于，所述多个索具连接部绕所述圆周方向等间隔分布。

6.如权利要求1所述的核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具，其特征在于，所述承拉装置由拉力板和拉力板下端连接的卸扣件组成。

7.一种利用如权利要求1所述的核电站安全壳冷却水存储箱专用吊具的吊装方法，其特征在于，包括

步骤a，将承拉装置与过渡梁的索具连接部对应连接，再挂置软索具；

步骤b，将起重机与过渡梁连接；

步骤c，借助于辅助吊机将可调拉杆与外圈起吊点连接；

步骤d，将测力计与内圈起吊点连接；

步骤e，利用起重机将过渡梁吊起，并移动至冷却水存储箱的对称中心正上方；

步骤f，将软索具的外端与可调拉杆连接，再将内端与测力计连接；

步骤g，使起重机起钩至软索具预紧，通过可调拉杆调整各点软索具和可调拉杆的配合长度，借助于测力计的测力情况，使得各吊点和软索具受力均衡；

步骤h，进行试吊，测量冷却水存储箱上的测量点标高，标高值不满足则调整软索具长度至满足要求；

步骤i，保持冷却水存储箱吊离支撑平台，悬空静载预定时间，检查专用吊具和起重机站位区域地基沉降情况；

步骤j，使起重机缓慢起钩至高于最高点障碍一定距离停止起钩，保持悬空；

步骤k，利用起重机使冷却水存储箱中心和就位中心对准；

步骤l，使起重机缓慢落钩、变幅，将冷却水存储箱吊装就位。