CN105438940B

CN105438940B - 核电站大型室内水箱的吊装施工方法

Info

Publication number: CN105438940B
Application number: CN201510890089.8A
Authority: CN
Inventors: 畅通; 张继东; 张志强; 陈月松
Original assignee: China General Nuclear Power Corp; China Nuclear Power Engineering Co Ltd
Current assignee: China General Nuclear Power Corp; China Nuclear Power Engineering Co Ltd
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2020-05-05
Anticipated expiration: 2035-12-04
Also published as: CN105438940A

Abstract

本发明提供了一种核电站大型室内水箱的吊装施工方法，其包括以下步骤：1)在水箱所在厂房的顶部设置提升吊点；2)在最高层壁板的侧边顶部安装起升用吊耳；3)将水箱顶板连接在最高层壁板的顶部，使二者连成一体；4)以厂房顶部设置的提升吊点做为承重点，利用吊具与吊耳的配合提升最高层壁板，并将各层壁板自上而下顺次连接在最高层壁板下方；5)将水箱底板连接在最底层壁板下方，完成水箱的安装。与现有技术相比，本发明核电站大型室内水箱的吊装施工方法将吊点设置在了厂房顶部，因此只需配合使用手拉葫芦等吊具即可进行水箱壁板和水箱顶板的吊装，无需设置专门的吊装临时措施，从而解决了采用群抱杆倒装法进行吊装所导致的种种问题。

Description

核电站大型室内水箱的吊装施工方法

技术领域

本发明属于核电站大型水箱的吊装施工领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站大型室内水箱的吊装施工方法。

背景技术

在核电站的日常运行中，多数系统都需要用到除盐水，因此核电站对于水箱的使用已经非常普遍，大型除盐水箱的设计也是核电站总体设计的重要组成部分。

核电站的大型水箱通常包括分为多个瓣片的顶板、上下分层并彼此连接的多层壁板和与最底层壁板连接的底板。在核电站的施工阶段，大型水箱基本采用现场预制组合施工的方式进行制作，室内水箱也多数采用常规火电中普遍使用的群抱杆倒装法对水箱壁板进行提升，并按照从上至下的顺序依次安装。

但是，使用群抱杆倒装法提升水箱的壁板，至少存在以下几个问题：1)需要在待提升的壁板上焊接临时吊耳，且完成提升后宜将吊耳切除，然后再进行下一层壁板的临时吊耳焊接及壁板的提升，这样就要投入较多时间进行吊耳的焊接与切除，不仅工序繁琐，而且工期上也占用较多时间；如若待整个水箱的全部壁板提升完成后再切除吊耳，那么还需要在水箱内部搭设脚手架操作平台，操作更为麻烦；2)在水箱底板与最底层壁板焊接完成后，需要将留在水箱内部的抱杆提升装置拆除，抱杆及支架的切割、拆除均需在水箱的箱体内部完成，这对除盐水箱的异物及清洁度控制带来不利影响；而且，操作人员在水箱内部切割临时装置属于密闭空间作业，安全风险也较高；再者，抱杆提升装置切割完毕后仅可从人孔门倒运出水箱，由于人孔门较小，倒运工作较为困难；3)水箱安装完成后，制作抱杆的钢管、支撑杆等材料均不宜再使用，如若用到后续机组，会因为材料的力学性没有保证而存在安全隐患，因此每台水箱的安装在抱杆提升装置材料方面的投入量都较大，且再利用率较低；4)室内水箱由于安装空间狭小，使用群抱杆倒装法较为困难，抱杆吊装工具不易操作。

有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述问题的核电站大型室内水箱的吊装施工方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种简便易行的核电站大型室内水箱的吊装施工方法，以节省水箱安装的工期和材料，降低操作人员在密闭空间内作业的安全风险以及水箱内部异物和清洁度控制的风险。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站大型室内水箱的吊装施工方法，其包括以下步骤：

1)在水箱所在厂房的顶部设置提升吊点；

2)在最高层壁板的侧边顶部安装起升用吊耳；

3)将水箱顶板连接在最高层壁板的顶部，使二者连成一体；

4)以厂房顶部设置的提升吊点做为承重点，利用吊具与吊耳的配合提升最高层壁板，并将各层壁板自上而下顺次连接在最高层壁板下方；

5)将水箱底板连接在最底层壁板下方，完成水箱的安装。

优选地，所述步骤1)还同时在水箱所在厂房的顶部设置了辅助吊点，与之对应地，水箱顶板上安装有与辅助吊点对应的吊耳；在通过提升吊点和吊具提升最高层壁板时，利用辅助吊点对水箱顶板的位置进行调整，避免偏移。

优选地，所述提升吊点和辅助吊点的设置过程为：在厂房顶部的结构梁和/ 或顶板上预埋吊点承重板和辅助调整板，并在每一吊点承重板和辅助调整板下方焊接钢板制成的吊耳。

优选地，所述提升吊点沿圆周均匀布置并与水箱壁板的预定安装位置对齐，辅助吊点布置在提升吊点所在圆周的内部。

优选地，所述步骤2)安装吊耳前，需要先将水箱底板放置在地面土建基础上，然后在水箱底板上进行最高层壁板的组装成型。

优选地，所述步骤3)需要先在最高层壁板顶部完成水箱顶板的组装，再将水箱顶板连接在最高层壁板的顶部。

优选地，所述水箱顶板为半弧球型；为保证水箱顶板的弯曲弧度，水箱顶板组装时，用槽钢作为骨架进行临时支撑。

优选地，所述步骤4)的具体操作方式为：将最高层壁板提升，并留足第二层壁板的安装空间，组装第二层壁板并将其与最高层壁板组对焊接连成一体；再次提升最高层壁板，组装第三层壁板并将其与第二层壁板组对焊接；依此类推，直至将最底层壁板与上一层相邻壁板组对焊接。

优选地，所述步骤5)将水箱底板连接在最底层壁板下方后，还需要进行水箱附件的安装，水箱附件包括水箱爬梯、进出水管、排气管和液位计。

优选地，所述水箱顶板、水箱各层壁板、水箱底板均采用钢板制成，彼此之间的连接为焊接连接。

优选地，所述水箱的各层壁板均为圆柱形筒体，各层壁板的组装、相邻壁板之间的连接以及壁板与水箱顶板之间的连接都使用胀圈作为辅助，以确保各层壁板的内径与图纸保持一致，且各层壁板、水箱顶板之间的连接无错位。

与现有技术相比，本发明核电站大型室内水箱的吊装施工方法将吊点设置在了厂房顶部，因此只需配合使用手拉葫芦等吊具即可进行水箱壁板和水箱顶板的吊装，无需设置专门的吊装临时措施，从而解决了采用群抱杆倒装法进行吊装所导致的种种问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电站大型室内水箱的吊装施工方法及其有益技术效果进行详细说明。

图1为核电站大型室内水箱的整体结构示意图。

图2为本发明核电站大型室内水箱的吊装施工方法的流程图。

图3为本发明在水箱所在厂房顶部设置的提升吊点和辅助吊点的分布示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

为了便于理解，在介绍本发明的吊装施工方法之前，首先对核电站大型室内水箱的结构进行说明。请参阅图1，核电站大型室内水箱包括坐落在地面土建基础上的水箱底板10、与水箱底板10边缘连接并向上延伸的水箱壁板20和连接在水箱壁板20上方的水箱顶板30。其中，水箱壁板20在高度方向上分为依次连接的多层，且每层均由多块板体组装而成；水箱顶板30为半弧球型，由多个瓣片组装形成(图中未示出瓣片连接线)。

从背景技术的描述可以看出，已知核电站大型室内水箱吊装存在的问题主要集中在抱杆提升装置上，而设置抱杆提升装置的目的正是为了提供吊点。因此，本发明的发明人从改变吊点设置位置入手，结合室内水箱的环境特点，开发出了一种将吊点设置在厂房顶部的吊装施工方法，以解决现有吊装方法存在的各种问题。

请参阅图2，本发明核电站大型室内水箱的吊装施工方法包括以下步骤：

1)确认吊点数：初步设计吊点数，并根据大型室内水箱安装所需的总提升拉力(即水箱总重减去底板重量)、每个水箱吊耳能承受的最大拉力、吊耳焊缝剪应力、钢丝绳破断拉力等数值，核算所设计的吊点数是否符合安全要求，并且进一步核算出每一吊点所需承重板的尺寸参数；例如：对于某400m³室内除盐水箱来说，考虑使用8个提升吊点进行起吊，并增加5个辅助吊点作为配合，安全核算如下：①已知水箱总重为17290.54Kg(包括爬梯、罐顶围栏等)，水箱底板10的重量为2583.8Kg，则总提升拉力＝17290.54-2583.8＝14706.74Kg；②吊耳采用12mm厚的钢板，每个吊耳的受力Q＝14706.74/8＝1838.5Kg；吊耳承受拉应力的截面积S＝8×1.2＝9.6cm²，拉应力σ＝Q/S＝0.192t/cm²＜[σ1]＝1.4t/cm²(钢材强度许用设计值)，说明可以安全使用；或者，计算出每个吊耳可承受的最大拉力＝9.6cm²×1.4t＝13.44t＞1838.5Kg，说明可以安全使用；③吊耳的焊缝剪应力τ＝W/F＝1838.5/(21×2×0.8)＝54.7kg/cm²＜[σ2]＝800kg/cm²(钢材强度许用设计值)，可以安全使用；④现场用8个吊耳提升，每个吊耳承重1838.5Kg，因此选用8个3t手拉葫芦即可；每个吊耳配

钢丝绳单段使用，

钢丝绳的破断拉力为15539Kg，按荷载1838.5Kg计算，则安全系数8.5倍，符合安全要求；⑤经核算，吊点承重板选用300mm×300mm、厚度为16mm的钢板即可满足使用要求；

2)在厂房顶部安装吊点：请参阅图3，按照计算结果，在水箱所在厂房的顶部设置提升吊点和辅助吊点，其中，提升吊点沿圆周均匀布置并与大型水箱壁板20的预定安装位置对齐，辅助吊点均匀布置在提升吊点所在圆周的内部；吊点的安装过程为：在厂房顶部的结构梁及顶板上预埋吊点承重板40和辅助调整板42，并在每一吊点承重板40和辅助调整板42下方焊接钢板制成的吊耳(图未示)，以便配手拉葫芦进行提升；

3)放置水箱底板：在地面土建基础上放置预先完成的水箱底板10；

4)组装最高层壁板：在水箱底板10上进行最高层壁板22的组装成型，即将矩形钢板组装成预定尺寸的圆柱形筒体，随后在最高层壁板22的侧边顶部焊接起升用吊耳；由于最高层壁板22与水箱顶板30的焊接以及相邻壁板与壁板之间的焊接都需要保证焊接位置处同心，不能错开，同时要求水箱的筒体自上而下需要保证内径与图纸要求一致，所以每层壁板的组装以及后续的焊接连接通常都使用胀圈作为辅助，胀圈所起到的作用相当于骨架，以保证壁板的筒壁内径与图纸保持一致；

5)安装水箱顶板：在最高层壁板22顶部完成水箱顶板30的组装(水箱顶板成型后为半弧球型)，并将水箱顶板30焊接在最高层壁板22的顶部，使二者连成一体；为保证水箱顶板30的弯曲弧度，可用槽钢作为骨架进行临时支撑，后续施工完成后可拆除；另外，还需要在水箱顶板30的顶部焊接与辅助吊点对应的吊耳，以便利用辅助吊点对水箱顶板30的位置进行调整，避免偏移；

6)自上而下顺次将各层壁板焊接连成一体：在最高层壁板22与水箱顶板 30焊接连成一体后，使用手拉葫芦及钢丝绳等吊具，用厂房顶部的提升吊点对已组合成一体的部分进行提升，提升高度略高于第二层壁板24的高度，留足第二层壁板24的安装空间(本发明的层数是按照从上向下的顺序计数的)，然后组装第二层壁板24并将其与最高层壁板22组对焊接连成一体；以下各层壁板均可按此方法自上而下顺次安装，安装顺序为：提升最高层壁板22，完成第二层壁板24的组装及其与最高层壁板22的组对焊接；再次提升最高层壁板22，完成第三层壁板26的组装及其与第二层壁板24的组对焊接；依此类推，直至完成最底层壁板28的组装并将其与上一层相邻壁板的组对焊接；在提升过程中，如果提升部分的位置相对于设计基准位置有所偏移，可通过厂房顶部提升吊点中间的辅助吊点与水箱顶板30上的对应吊耳配合进行调整，以确保水箱不偏移；

7)焊接水箱底板并安装水箱附件：在完成最底层壁板28与上一层相邻壁板的组对焊接后，将最底层壁板28与水箱底板10组对并进行焊接，即完成了水箱主体部分的安装；随后，根据设计要求完成水箱爬梯、进出水管、排气管、液位计等附件的安装，完成整个大型室内水箱的安装。

易于理解的是，虽然图1中大型室内水箱的水箱壁板20是分为六层，但是本发明同样适用于其他层数的室内水箱的吊装施工；另外，针对不同大小和结构的室内水箱，需要在厂房顶部设置的提升吊点和辅助吊点的数量和布置位置都可以做出对应的调整，这些都不会影响本发明的实施。

通过以上描述可知，本发明核电站大型室内水箱的吊装施工方法将吊点设置在了厂房顶部，因此只需配合使用手拉葫芦等吊具即可进行水箱壁板20和水箱顶板30的吊装，无需设置专门的吊装临时措施，从而解决了采用群抱杆倒装法进行吊装所导致的种种问题。与现有技术相比，本发明核电站大型室内水箱的吊装施工方法至少具有以下优点：

1)只需在水箱所在厂房顶部施工时预埋吊点承重板40和辅助调整板42，并在吊装提升过程前在最高层壁板22及水箱顶板30焊接合适数量的吊耳，即可直接依托厂房结构梁及顶板作为承重点，实现大型室内水箱的快捷安装；

2)施工完成后吊耳可以不再切除，省去了重复焊接和切割吊耳的工作，既缩短了工期，又可以为后续运行检修提供备用吊耳；

3)无需设置专门的吊装临时措施，省去了群抱杆倒装法所需使用的大量临时材料，既节省了工期与材料，又在一定程度上降低了水箱内部异物及清洁度控制的风险，并且消除了群抱杆倒装法施工后从箱体内倒运临时材料的问题；

4)由于避免了群抱杆倒装法完工后切割材料的问题，从安全角度考虑，也降低了操作人员在密闭空间内作业的安全风险。

根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims

1.一种核电站大型室内水箱的吊装施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在水箱所在厂房的顶部设置提升吊点和辅助吊点；所述提升吊点沿圆周均匀布置并与水箱壁板的预定安装位置对齐，辅助吊点布置在提升吊点所在圆周的内部；

2)在最高层壁板的侧边顶部安装起升用吊耳；

3)将水箱顶板连接在最高层壁板的顶部，使二者连成一体，还需要在水箱顶板上安装与辅助吊点对应的吊耳；

4)以厂房顶部设置的提升吊点做为承重点，利用吊具与吊耳的配合提升最高层壁板，并将各层壁板自上而下顺次连接在最高层壁板下方；在利用提升吊点和吊具提升最高层壁板时，可利用辅助吊点对水箱顶板的位置进行调整，避免偏移；

5)将水箱底板连接在最底层壁板下方，完成水箱的安装。

2.根据权利要求1所述的核电站大型室内水箱的吊装施工方法，其特征在于：所述提升吊点和辅助吊点的设置过程为：在厂房顶部的结构梁和/或顶板上预埋吊点承重板和辅助调整板，并在每一吊点承重板和辅助调整板下方焊接钢板制成的吊耳。

3.根据权利要求1所述的核电站大型室内水箱的吊装施工方法，其特征在于：所述步骤2)安装吊耳前，需要先将水箱底板放置在地面土建基础上，然后在水箱底板上进行最高层壁板的组装成型。

4.根据权利要求1所述的核电站大型室内水箱的吊装施工方法，其特征在于：所述步骤3)需要先在最高层壁板顶部完成水箱顶板的组装，再将水箱顶板连接在最高层壁板的顶部。

5.根据权利要求4所述的核电站大型室内水箱的吊装施工方法，其特征在于：所述水箱顶板为半弧球型；为保证水箱顶板的弯曲弧度，水箱顶板组装时，用槽钢作为骨架进行临时支撑。

6.根据权利要求1所述的核电站大型室内水箱的吊装施工方法，其特征在于：所述步骤4)的具体操作方式为：将最高层壁板提升，并留足第二层壁板的安装空间，组装第二层壁板并将其与最高层壁板组对焊接连成一体；再次提升最高层壁板，组装第三层壁板并将其与第二层壁板组对焊接；依此类推，直至将最底层壁板与上一层相邻壁板组对焊接。

7.根据权利要求1所述的核电站大型室内水箱的吊装施工方法，其特征在于：所述步骤5)将水箱底板连接在最底层壁板下方后，还需要进行水箱附件的安装，水箱附件包括水箱爬梯、进出水管、排气管和液位计。

8.根据权利要求1所述的核电站大型室内水箱的吊装施工方法，其特征在于：所述水箱顶板、水箱各层壁板、水箱底板均采用钢板制成，彼此之间的连接为焊接连接。

9.根据权利要求1所述的核电站大型室内水箱的吊装施工方法，其特征在于：所述水箱的各层壁板均为圆柱形筒体，各层壁板的组装、相邻壁板之间的连接以及壁板与水箱顶板之间的连接都使用胀圈作为辅助，以确保各层壁板的内径与图纸保持一致，且各层壁板、水箱顶板之间的连接无错位。