CN105665952A - 核电站的蒸汽发生器隔间和换料通道模块组装工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种核电站的蒸汽发生器隔间和换料通道模块组装工艺。为实现所述目的的核电站的蒸汽发生器隔间和换料通道模块组装工艺,其特点是,所述模块包括多个子模块,将所述模块区分出多个组合件,各组合件由多个子模块组装而成,先进行各个组合件的组装,再进行所述多个组合件和其余的子模块的拼装,进而获得所述模块。
Description
技术领域
本发明涉及核电建筑工程领域的组装工艺。
背景技术
AP1000第三代核电技术采用模块化施工,俗称“搭积木”。大量结构模块的子模块经过车间预制,运输到施工现场,经过在现场的现场组装,使得子模块集成为具有完整功能的大型结构模块,再整体就位于核岛内,可以极大地缩短建造周期。与其他堆型核电相比,模块化施工是AP1000核电显著的特点,其中的蒸汽发生器隔间和换料通道模块(CA01)大型结构模块组装工艺的研究、开发及应用也史无前例。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电站的蒸汽发生器隔间和换料通道模块组装工艺。
为实现所述目的的核电站的蒸汽发生器隔间和换料通道模块组装工艺,其特点是,所述模块包括多个子模块,将所述模块区分出多个组合件,各组合件由多个子模块组装而成,先进行各个组合件的组装,再进行所述多个组合件和其余的子模块的拼装,进而获得所述模块。
所述的工艺,其进一步的特点是,
将所述模块区分出八个组合件,其包括第一组合件、第二组合件、第三组合件、第四组合件、第五组合件、第六组合件、第七组合件以及第八组合件;其中,
第一组合件构成蒸汽发生器东侧墙体,截面呈梯形,其南侧和北侧钢墙板将与第三、第四组合件的东侧端进行焊接;
第二组合件构成蒸汽发生器西侧墙体,截面呈梯形,其南侧和北侧钢墙板将与第三、第五组合件西侧端进行焊接;
第三组合件构成压力容器北侧墙体,截面呈倒立龙门吊形状,其东侧端与第一组合件西侧端进行焊接,西侧端与第二组合件东侧端进行焊接;
第四组合件构成换料水池和压力容器东侧墙体,截面呈一字型,其东侧端与第一组合件西侧端进行焊接,南侧端、北侧端分别与第六组合件、第三组合件进行焊接;
第五组合件构成换料水池和压力容器西侧墙体,截面呈一字型,其西侧端与第二组合件东侧端进行焊接,南侧端、北侧端分别与第六组合件、第三组合件进行焊接;
第六组合件构成换料水池南侧墙体,截面呈半口形,其北侧两端分别与第四组合件、第五组合件南侧端进行焊接;
第七组合件构成稳压器腔室,截面呈Ш字型,其南侧两端分别与第二组合件北侧墙板侧翼进行焊接;以及
第八组合件,构成压力容器南侧墙体,截面呈矩形,其东侧、西侧分别与第四组合件、第五组合件内侧墙板进行焊接。
所述的工艺,其进一步的特点是,
利用各子模块上设置好的DP点,即布置位置点,各子模块在所述模块中的位置由其DP点进行控制,各子模块是否安装到位的整体检验的测量方式包括
第一类,各子模块DP点在同一空间坐标系上,分布在组合件腔室的内侧,先定位一个子模块DP点和纵横两个辅助点的位置,引出纵横两条DP线作为基准DP线,陆续就位其相邻子模块,检查相邻子模块标高方向上DP点的投影是否与基准DP线重合;或者
第二类,子模块DP点部分分布在组合件腔室内侧,部分分布在组合件腔室外侧,先定位水平方向上相邻子模块的DP点,连成DP线,称为基准轴线,并使用测量仪器激光投影,将基准轴线反射到组装平台或地面上,使得DP点在外侧的子模块能按照基准轴线进行定位控制。
所述的工艺,其进一步的特点是,
水平组对的子模块初始组合在一起后,根据组合件外型尺寸及DP点间距公差要求对组合件组对间隙进行调整方法包括:
相连子模块之间为承插关系,当组合件拼装时,为了顺利地使相连子模块之间水平承插,对进行水平组对的子模块下方横向布置调整工装;
沿着子模块长度方向间隔左右布置一套所述调整工装,启动此工装中的液压千斤顶,将子模块顶升至高出组对平台,此时在子模块两端各布置一个倒链,通过倒链拉拽进行水平承插,检查其组对间隙是否符合要求,若拼装检查,发现组对间隙过大时,通过倒链使其承插深一些,以满足组对间隙要求;若拼装检查,发现组对间隙过小时,通过在子模块两端布置一台千斤顶将水平组对的子模块顶开,以满足组对间隙要求。
所述的工艺,其进一步的特点是,
子模块组对坡口错边调整方法包括:
子模块拼装时,测量组合件的平面度,如果相连子模块拼装后,平面度不满足公差要求时,布置一套水平组对工装,顶升子模块至一定高度,在子模块与组装平台之间放置碳钢垫铁或不锈钢垫铁调整;或者如果是局部平面度需要调整,通过半门式工装配合火焰烘烤的方法进行矫正。
所述的工艺,其进一步的特点是,
在拼装组合件的过程中,组合件的吊装防变形控制方法包括
a)组合件翻转竖立前,布置支撑系统,支撑系统与组合件之间间隔垫板或者吊耳连接板连接在一起,以增强组合件的整体刚度;
b)在布置所述支撑系统之前,确认模块组合件的外形尺寸、DP点之间的间距均满足公差要求;
c)为防止支撑系统受力后,使模块面板产生凹凸变形,支撑系统与组合件子模块面板连接处均选择在墙体模块内槽钢加强劲处或附近;
d)在组合件翻转竖立前后,通过测量工具测量并记录模块组合件各子模块DP点之间位置关系、模块组合件外形尺寸,通过对翻转竖立前后数据来判断模块组合件是否发生变形。
所述的工艺,其进一步的特点是,
所述组合件的拼装方法包括
步骤一,建立控制微网、基准点、定位线,即在组装场地建立控制微网,将核岛大坐标虚拟放置到组装平台上,设置核岛纵横两条控制中心线,建立标高测量基准点,结合所述模块的图纸在组装平台的平面上放线定位,同时放出每个组合件的边界、定位DP点,为组合件组装测量调整提供条件;
步骤二,整体组装临时支撑系统布置,即所述模块由所述八个组合件和多个5子模块现场整体组装而成,其中八个组合件现场整体组装过程中,第一至第五组合件底部直接竖立固定于组装平台上,第六至第八组合件底部在整体组装时将处于悬空状态,为了便于现场整体组装调整需要,将第六至第八组合件就位区域布置辅助组装支撑;
步骤三,组合件之间的空间组对方法包括:
组合件就位于组装平台上后,调整组合件与组装平台上的外围轮廓线对齐,通过吊机转杆及定位挡块进行组合件就位水平位置的调整,或者通过千斤顶配合半门式工装进行调整;
组合件竖立后,通过全站仪测出组合件在钢平台上沿东西、南北方向的垂直度及模块组合件上DP水平线标高,计算出组合件倾斜角度,通过倾斜角度计算底部垫铁的厚度,然后将组合件再次提升,在倾斜端塞入垫铁后重新落位到组装平台上;
将相连组合件翻转竖立就位于整体组装平台,首先进行承插口处理,对已就位的组合件承插口利用千斤顶将其顶开,然后利用型材将其撑开,即将组合件承插口撑成喇叭口;在已就位组合件承插边一侧焊接定位导向工装,当相连组合件吊装就位时,先让其底部先进入定位挡块内,再沿着定位挡块运动,使其进入事前已就位组合件上布置的定位导向工装内,此后通过倒链拉拽使相连组合件进行承插;
相连组合件/模块组装调整,相连模块组合件承插后,测出相连组合件上的DP点在标高方向的高差,计算底部垫铁的厚度,然后将组合件再次提升,在倾斜端塞入垫铁后重新落位到组装平台上,直至相连组合件上DP点对齐为止;
调整相连组合件之间DP点间距,即通过拼装检查,若组对间隙过大,通过倒链拉拽进行水平承插,直到满足组对间隙要求;若组对间隙过小,通过布置相连组合件之间的千斤顶将相连组合件顶开,以满足组对间隙要求。
本发明的结构模块组装工艺最大限度的优化了模块组安装工作的工艺流程、施工方法、质量控制方法、资源配置等,通过有效的方法控制,使模块的组、安装工作快速、安全、高质量、低投入的进行。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显,其中:
图1为本发明一实施例中蒸汽发生器隔间和换料通道(CA01)模块的整体外形图
图2(a)到图2(d)为图1中CA01模块的第一组合件示意图,其中(a)到(d)是第一组合件不同方位的透视图。
图3(a)到图3(d)为图1中CA01模块的第二组合件的示意图,其中(a)到(d)是第二组合件不同方位的透视图。
图4(a)到图4(d)为图1中CA01模块的第三组合件的示意图,其中(a)到(d)是第三组合件不同方位的透视图。
图5(a)到图5(d)为图1中CA01模块的第四组合件的示意图,其中(a)到(d)是第四组合件不同方位的透视图。
图6(a)到图6(d)为图1中CA01模块的第五组合件的示意图,其中(a)到(d)是第五组合件不同方位的透视图。
图7(a)到图7(d)为图1中CA01模块的第六组合件的示意图,其中(a)到(d)是第六组合件不同方位的透视图。
图8(a)到图8(d)为图1中CA01模块的第七组合件的示意图,其中(a)到(d)是第七组合件不同方位的透视图。
图9(a)到图9(b)为图1中CA01模块的第八组合件的示意图,其中(a)到(b)是第八组合件不同方位的透视图。
图10为第一组合件的组对后各子模块是否安装到位的测量方式示意图。
图11为第二组合件的组对后各子模块是否安装到位的测量方式示意图。
图12为组合件之间水平组对工装的示意图。
图13为组合件之间组对坡口错边调整的示意图。
具体实施方式
在以下的描述中,参考各实施例对本发明进行描述。然而,本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中,未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本发明的各实施例的诸方面晦涩。类似地,为了解释的目的,阐述了特定数量、材料和配置,以便提供对本发明的实施例的全面理解。然而,本发明可在没有特定细节的情况下实施。此外,应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。
在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明,但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎,因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
需要注意的是,图1至图13均仅作为示例,其并非是按照等比例的条件绘制的,并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。
图1所示为CA01模块的外形图,作为AP1000核电系统中最主要的结构模块之一,其结构形式主要构成RV腔室、SG腔室、稳压器腔室、换料水池、IRWST换料水箱东侧墙体等。
在一个本发明的一个实施例中,CA01模块外形尺寸为26.74米长、28.96米宽、23.47米高,由47个子模块构成,结构总重约736.1T。
在图2(a)到图2(d)至图9(a)到图9(b)中,CA01模块被区分出8大组合件进行组装,每个组合件外形各异且不规则,组合件吊装防变形难以控制。焊接量大,主焊缝焊接长度达1360m,单条焊缝长度达20m,焊接位置涵盖了平焊、横焊、立焊和仰焊,焊接变形难以控制。
在本发明的一个实施例中,CA01模块包含47个子模块,组装阶段如何能最大限度的利用现场资源,采取何种组装方式在保证质量的前提下缩短工期,进而产生最大的经济效益则尤为重要。
根据CA01模块中47个子模块外形尺寸、结构稳定性、组装便利性等特点,本发明的工艺针对CA01模块的最优组装工艺采用“搭积木中再搭积木”,即将47个子模块的大部份或者全部分出八个组合件,再将八个组合件进行整体组装,可最大限度的实现并联化作业方式。根据模块拆分后组合件结构具有一定的稳定性,可分为“U”、“Ш”、“一”字形等,但不限于这些形状。对于区分为八个组合件的实施例,下面结合图2(a)到图2(d)至图9(a)到图9(b)对这些组合件的形状分别说明。
在图2(a)到图2(d)至图9(a)到图9(b)中,组合件组装方法是先在水平平台上进行水平对接,再将整个组件竖立起来,图中显示的状态是组合件组装完成后并竖立起来的状态。
如图2(a)到图2(d)所示,第一组合件11构成蒸汽发生器东侧墙体,包括第一侧壁1101、第二侧壁1102以及第三侧壁1103,其横向截面呈没有底边的梯形,南侧和北侧钢墙板将与后述的第三、第四组合件东侧端进行焊接,第一组合件11的形状也可以表述成缺少一个边的四边形通道。组成第一组合件11的各个子模块在此就不详细说明了,这可以根据AP1000第三代核电技术的涉及规范来确定,第一组合件11大致包括6个子模块。
如图3(a)到图3(d)所示,第二组合件12构成蒸汽发生器西侧墙体,包括第一侧壁1201、第二侧壁1202以及第三侧壁1203,在第二侧壁1202的外侧还垂直突出两突壁1202a、1202b,其横截面呈没有底边的梯形,南侧和北侧钢墙板将与后述的第三、第五组合件西侧端进行焊接。第二组合件12包括7个子模块。
如图4(a)到图4(d)所示,第三组合件13构成压力容器北侧墙体,包括第一侧壁1301、第二侧壁1302、第三侧壁1303,横截面呈倒立龙门吊形状,其两侧壁1302、1303竖直向上突出设置。东侧端与第一组合件11西侧端进行焊接,西侧端与第二组合件12东侧端进行焊接。第三组合件13包括6个子模块。
如图5(a)到图5(d)所示,第四组合件14构成换料水池和压力容器东侧墙体,截面呈一字型,整体呈旋转90度的T形,东侧端与第一组合件11西侧端进行焊接,南侧端、北侧端分别与后述第六组合件以及前述第三组合件13进行焊接。第四组合件14包括4个子模块。
如图6(a)到图6(d)所示,第五组合件15构成换料水池和压力容器西侧墙体,截面呈一字型,整体呈旋转90度的T形,西侧端与第二组合件东侧端进行焊接,南侧端、北侧端分别与第六组合件16、第三组合件13进行焊接。第五组合件15包括四个子模块。
如图7(a)到图7(d)所示,第六组合件16构成换料水池南侧墙体,截面呈半口形,北侧两端分别与第四组合件14、第五组合件15南侧端进行焊接。第六组合件16包括五个子模块。
如图8(a)到图8(d)所示,第七组合件17构成稳压器腔室,横截面呈部分成Ш字型且部分成半口形,南侧两端分别与第二组合件北侧墙板侧翼进行焊接。第七组合件17包括五个子模块。
如图9(a)到图9(b)所示,第八组合件18构成压力容器南侧墙体,整体为U形,U形的两侧壁之间由加强件181连接,转角为直角,东侧、西侧分别与第四组合件14、第五组合件15内侧墙板进行焊接。第八组合件18包括三个子模块。
第一至第八组合件再次组装后,可以得到如图1所示的CA01模块的整体构造。
在第一至第八组合件的组装阶段,可以在利用传统人工拉尺子测量方法的基础上,引进高精度的测量仪器全站仪、水准仪等,建立控制微网,使得在组装阶段最大限度的减小组装偏差,模块整体验收时DP点(布置位置点)坐标偏差为±9.5mm,在组合件组装阶段,可将组装偏差控制到±3.2mm以内。DP点用于控制模块定位用的参考点,其可以设置成一个物理存在的点。
根据不同组合件的子模块上DP点位置的分布不同,可将DP点的位置测量方式分为两大类:
第一类:子模块DP点在同一空间坐标系上,分布在组合件腔室的内侧,称作投影法测量。即先定位一个子模块DP点和纵横两个辅助点的位置,引出纵横两条DP线,陆续就位其相邻子模块,检查相邻子模块标高方向上DP点的投影是否与基准DP线重合。纵横两个方向若无特别说明是至竖直方向以及水平方向,从DP点基础的纵、横两条线为DP线或者基准DP线,借助于DP线可以确定各子模块的方位。图10示出了这种测量方法的原理。图中DP07、DP08为DP点,AP07-1至AP07-5为便于引出纵横线的参考点,同样地AP08-1至AP08-5为便于引出纵横线的参考点。
第二类:子模块DP点部分分布在组合件腔室内侧,部分分布在组合件腔室外侧,称作基准轴线建立法测量。即先定位水平方向上相邻子模块的DP点,连成DP线,称为基准轴线,并使用测量仪器激光投影,将基准轴线反射到组装平台或地面上,使得DP点在外侧的子模块能按照基准轴线进行定位控制。图11示出了这种测量方法的原理,图11中,DP29为子模块CA01-29的DP点,DP30为子模块CA01-30的DP点,DP31为子模块CA01-31的DP点,DP46为子模块CA01-46的DP点,DP34为子模块CA01-34的DP点,DP27为子模块CA01-27的DP点,DP28为子模块CA01-28的DP点,DP46为子模块CA01-46的DP点,DP29、DP30、DP46位于组合件的内腔,DP27、DP28、DP31、DP34位于组合件的外侧。将DP29、DP30连成DP线,使用测量仪器激光投影,将基准轴线反射到地面上,例如反射到地面上的位置点1、位置点2,以及地面上的位置点3、位置点4,DP27、DP28可以以位置点1、位置点2为参照进行定位控制,DP31、PD34可以以位置点3、4为参照进行定位控制。
在组合件或者子模块对接的过程中,可能需要调整,其调整方法为:
组合件水平组对调整同时保证模块外形尺寸、子模块间DP点间距、组对间隙、平面度等均满足设计要求,水平组对的子模块初始组合在一起后,根据组合件外型尺寸及DP点间距公差要求对组合件组对间隙进行合理调整具体方法如下:
CA01模块相连子模块之间为承插关系,故当CA01模块组合件拼装时,为了顺利的使相连子模块之间水平承插,对进行水平组对的子模块下方横向布置调整工装。图12示出了这种工装。其包括设置在钢平台21下方由地面支撑的枕木23,设置在枕木上方的槽钢24,设置在槽钢24可沿槽钢的槽移动的滑车25,设置在滑车25之上的千斤顶26,在千斤顶26之上设置的枕木28以及枕木28和子模块10之间垫设的橡胶垫27,钢平台21由钢柱22支撑。子模块10可以是如CA01-01到CA01-48中的任一个。
沿着子模块10长度方向间隔一个距离(例如10m)左右布置一套前述工装,启动此工装中千斤顶26,将子模块10顶升至高出组对平台(例如1mm以上),顶升时,各台液压千斤顶26需要同步操作,顶升速度大致一致,此时在子模块10两端各布置一个(3T~5T)倒链(在图中没有示出),通过倒链拉拽进行子模块10,与相邻的子模块进行水平承插,子模块通过工装中的滑车25移动。倒链拉拽操作完成后,马上检查其组对间隙是否符合要求,若拼装检查,发现组对间隙过大时,通过此方法使其承插深一些,以满足组对间隙要求;若拼装检查,发现组对间隙过小时,通过在子模块10两端布置一台的千斤顶(20T左右)将水平组对的子模块顶开,以满足组对间隙要求。一个操作细节是,如果采用倒链水平组对,注意倒链与不锈钢表面的隔离,将链子放在不锈钢板或橡胶垫上。
子模块在水平组对时,可能存在坡口错边的情况,对此坡口错边调整、平面度调整方法分别为:
(a)模块组对坡口错边调整
组合件组对坡口错边处通过如图13所示工装进行处理,其包括焊接在一个组合件的子模块101上的L形刚性件211,L形刚性件211的长边从子模块101延伸到另一个组合件的子模块102的上方,在L形刚性件211和子模块102的上表面之间插入铁楔子212,迫使子模块102局部向下变形,与子模块101坡口对齐,便于焊接。
(b)模块组合件平面度调整
子模块拼装时,测量组合件的平面度,如果相连子模块拼装后,平面度不满足公差要求时,布置一套如图12所示的水平组对工装,顶升子模块至一定高度,在子模块与钢平台之间放置碳钢垫铁或不锈钢垫铁调整;如果是局部平面度需要调整,可通过半门式工装配合火焰烘烤的方法进行矫正。
在组合件与组合件之间的装配过程中可以采用模块组合件防吊装变形控制方法:即由于CA01部分组合件外形成“U”,且开口深度分布于4.2米~9.4米之间;这种结构特点造成自身为非刚性结构体,为防止组合件在翻转过程中产生变形,对这些组合件布置防吊装变形支撑结构。另由于CA01的部分组合件外形成“一”字型;部分组合件外形者“U”开口深度过小,且吊耳布置在非开口墙上,这些CA01组合件无须布置防吊装变形支撑结构。防变形支撑主要是在相应的子模块外侧连接垫板,再将加强结构焊接在垫板上,加强结构可以是槽钢对焊而成,在最后这些垫板、加强结构被拆除。
参照图2(a)到图2(d)至图9(a)到图9(b),当相应的组合件翻转竖立前,布置支撑系统,支撑系统与组合件的相应子模块通过垫板连接在一起。对于在子模块的双相不锈钢墙体上布置支撑系统时,垫板材质也为双相不锈钢,另外对于垫板位置与吊耳连接板位置重叠时,可以不用焊接垫板,将防吊装变形支撑直接焊接在吊耳连接板上。
在布置防吊装变形支撑之前,确认模块组合件的外形尺寸、DP点之间的间距均满足公差要求。
为防止支撑系统受力后,使子模块面板产生凹凸变形,支撑系统与子模块面板连接处均选择在墙体模块内槽钢加强劲处或附近。
在组合件翻转竖立前后,通过测量工具测量并记录模块组合件各DP点之间位置关系、模块组合件外形尺寸,通过对翻转竖立前后数据来判断模块组合件是否发生变形。
图2(a)到图2(d)至图9(a)到图9(b)所示的为子模块之间的水平组装方法,下面说明组合件之间的垂直组装方法。
首先,建立控制微网、基准点、定位线。
在组装场地建立控制微网,将核岛大坐标虚拟放置到组装平台上,设置核岛纵横两条控制中心线,建立的标高测量基准点。结合CA01模块图纸在钢平台钢梁平面上放线定位,同时放出每个组合件的边界、定位DP点,为模块组装测量调整提供条件。
接下来,进行整体组装临时支撑系统布置。
除了图2(a)到图2(d)至图9(a)到图9(b)所示的组合件,CA01模块还包括其他的5子模块,这些子模块与八个组合件在现场整体组装而成。在本发明的一实施例中,其中8大模块组合件现场整体组装过程中,第一至第五组合件底部标高均为83′,可以直接竖立固定于CA01模块整体钢平台上,由于第六至第八组合件底部标高分布于95′9″~103′,在保证所有组合件118′6″标高处DP线对齐的情况下,第六至第八组合件在整体组装时将处于悬空状态,为了便于现场整体组装调整需要,在第六至第八组合件就位区域布置辅助组装支撑。
接着,说明CA01模块组合件空间组对方法。
组合件就位于整体组装平台上后,调整组合件与钢平台上的外围轮廓线对齐,可通过吊机转杆及定位挡块进行组合件就位水平位置的调整;或者通过千斤顶配合半门式工装进行调整。
组合件竖立后,通过全站仪测出组合件在钢平台上沿东西、南北方向的垂直度及组合件上DP水平线标高,可计算出组合件倾斜角度,通过倾斜角度计算底部垫铁的厚度,然后将组合件再次提升一定高度,在倾斜端塞入垫铁后重新落位到钢平台上。
接下来,相连组合件翻转竖立就位于整体组装钢平台。
首先进行承插口处理,对已就位的组合件承插口利用千斤顶将其顶开,然后利用型材将其撑开,即将组合件承插口撑成喇叭口。
在已就位组合件承插边一侧焊接各定位导向工装,当相连组合件吊装就位时,必须先让其底部先进行定位挡块内,再沿着定位挡块运动,使其进入事前已就位组合件上布置的定位导向工装内,此时将启动通过倒链拉拽使相连组合件进行承插。
接着,进行相连组合件/模块组装调整。
相连模块组合件承插后,通过全站仪或者连同管测出相连组合件上的DP点在标高方向的高差,计算底部垫铁的厚度,然后将组合件再次提升一定高度,在倾斜端塞入垫铁后重新落位到钢平台上,直至相连组合件上DP点对齐为止。
调整相连组合件之间DP点间距时,保证吊机负重达组合件重量的95%以上时,若拼装检查,发现组对间隙过大时,通过倒链拉拽进行水平承插,直到满足组对间隙要求;当发现组对间隙过小时,通过布置相连组合件之间上下龙骨架内的千斤顶将相连模块组合件顶开,以满足组对间隙要求。
在前述过程中,在组合件顶部使用千斤顶时一定要采取合理的措施防止坠落。
前述实施例是以AP1000核电站的CA01模块为例进行说明,但本发明也可以应用于类似于AP1000核电站的类似CA01模块的模块高精度组装。
出于说明和描述的目的已经给出了本发明的实施例的上述描述。不打算穷举或将本发明限于所公开的精确形式。本说明书和所附权利要求包括诸如左、右、顶、底、在……之上、在……之下、上部、下部、第一、第二等术语,这些仅用于描述的目的而不应解释为限制。相关领域的技术人员可根据以上的教示领会到很多修改和变形是可能的。本领域的技术人员将认识到附图中所示的各组件的各种等价组合和替换。因此本发明的范围不是由该详细说明书限制而是由所附权利要求限定。
Claims (7)
1.核电站的蒸汽发生器隔间和换料通道模块组装工艺,其特征在于,
所述模块包括多个子模块,将所述模块区分出多个组合件,各组合件由多个子模块组装而成,先进行各个组合件的组装,再进行所述多个组合件和其余的子模块的拼装,进而获得所述模块。
2.如权利要求1所述的工艺,其特征在于,
将所述模块区分出八个组合件,其包括第一组合件、第二组合件、第三组合件、第四组合件、第五组合件、第六组合件、第七组合件以及第八组合件;其中,
第一组合件构成蒸汽发生器东侧墙体,截面呈梯形,其南侧和北侧钢墙板将与第三、第四组合件的东侧端进行焊接;
第二组合件构成蒸汽发生器西侧墙体,截面呈梯形,其南侧和北侧钢墙板将与第三、第五组合件西侧端进行焊接;
第三组合件构成压力容器北侧墙体,截面呈倒立龙门吊形状,其东侧端与第一组合件西侧端进行焊接,西侧端与第二组合件东侧端进行焊接;
第四组合件构成换料水池和压力容器东侧墙体,截面呈一字型,其东侧端与第一组合件西侧端进行焊接,南侧端、北侧端分别与第六组合件、第三组合件进行焊接;
第五组合件构成换料水池和压力容器西侧墙体,截面呈一字型,其西侧端与第二组合件东侧端进行焊接,南侧端、北侧端分别与第六组合件、第三组合件进行焊接;
第六组合件构成换料水池南侧墙体,截面呈半口形,其北侧两端分别与第四组合件、第五组合件南侧端进行焊接;
第七组合件构成稳压器腔室,截面呈Ш字型,其南侧两端分别与第二组合件北侧墙板侧翼进行焊接;以及
第八组合件,构成压力容器南侧墙体,截面呈矩形,其东侧、西侧分别与第四组合件、第五组合件内侧墙板进行焊接。
3.如权利要求2所述的组装工艺,其特征在于,利用各子模块上设置好的DP点,即布置位置点,各子模块在所述模块中的位置由其DP点进行控制,各子模块是否安装到位的整体检验的测量方式包括
第一类,各子模块DP点在同一空间坐标系上,分布在组合件腔室的内侧,先定位一个子模块DP点和纵横两个辅助点的位置,引出纵横两条DP线作为基准DP线,陆续就位其相邻子模块,检查相邻子模块标高方向上DP点的投影是否与基准DP线重合;或者
第二类,子模块DP点部分分布在组合件腔室内侧,部分分布在组合件腔室外侧,先定位水平方向上相邻子模块的DP点,连成DP线,称为基准轴线,并使用测量仪器激光投影,将基准轴线反射到组装平台或地面上,使得DP点在外侧的子模块能按照基准轴线进行定位控制。
4.如权利要求3所述的组装工艺,其特征在于,水平组对的子模块初始组合在一起后,根据组合件外型尺寸及DP点间距公差要求对组合件组对间隙进行调整方法包括:
相连子模块之间为承插关系,当组合件拼装时,为了顺利地使相连子模块之间水平承插,对进行水平组对的子模块下方横向布置调整工装;
沿着子模块长度方向间隔左右布置一套所述调整工装,启动此工装中的液压千斤顶,将子模块顶升至高出组对平台,此时在子模块两端各布置一个倒链,通过倒链拉拽进行水平承插,检查其组对间隙是否符合要求,若拼装检查,发现组对间隙过大时,通过倒链使其承插深一些,以满足组对间隙要求;若拼装检查,发现组对间隙过小时,通过在子模块两端布置一台千斤顶将水平组对的子模块顶开,以满足组对间隙要求。
5.如权利要求1所述的组装工艺,其特征在于,子模块组对坡口错边调整方法包括:
子模块拼装时,测量组合件的平面度,如果相连子模块拼装后,平面度不满足公差要求时,布置一套水平组对工装,顶升子模块至一定高度,在子模块与组装平台之间放置碳钢垫铁或不锈钢垫铁调整;或者如果是局部平面度需要调整,通过半门式工装配合火焰烘烤的方法进行矫正。
6.如权利要求3所述的组装工艺,其特征在于,在拼装组合件的过程中,组合件的吊装防变形控制方法包括
a)组合件翻转竖立前,布置支撑系统,支撑系统与组合件之间间隔垫板或者吊耳连接板连接在一起,以增强组合件的整体刚度;
b)在布置所述支撑系统之前,确认模块组合件的外形尺寸、DP点之间的间距均满足公差要求;
c)为防止支撑系统受力后,使模块面板产生凹凸变形,支撑系统与组合件子模块面板连接处均选择在墙体模块内槽钢加强劲处或附近;
d)在组合件翻转竖立前后,通过测量工具测量并记录模块组合件各子模块DP点之间位置关系、模块组合件外形尺寸,通过对翻转竖立前后数据来判断模块组合件是否发生变形。
7.如权利要求3所述的组装工艺,其特征在于,所述组合件的拼装方法包括
步骤一,建立控制微网、基准点、定位线,即在组装场地建立控制微网,将核岛大坐标虚拟放置到组装平台上,设置核岛纵横两条控制中心线,建立标高测量基准点,结合所述模块的图纸在组装平台的平面上放线定位,同时放出每个组合件的边界、定位DP点,为组合件组装测量调整提供条件;
步骤二,整体组装临时支撑系统布置,即所述模块由所述八个组合件和多个5子模块现场整体组装而成,其中八个组合件现场整体组装过程中,第一至第五组合件底部直接竖立固定于组装平台上,第六至第八组合件底部在整体组装时将处于悬空状态,为了便于现场整体组装调整需要,将第六至第八组合件就位区域布置辅助组装支撑;
步骤三,组合件之间的空间组对方法包括:
组合件就位于组装平台上后,调整组合件与组装平台上的外围轮廓线对齐,通过吊机转杆及定位挡块进行组合件就位水平位置的调整,或者通过千斤顶配合半门式工装进行调整;
组合件竖立后,通过全站仪测出组合件在钢平台上沿东西、南北方向的垂直度及模块组合件上DP水平线标高,计算出组合件倾斜角度,通过倾斜角度计算底部垫铁的厚度,然后将组合件再次提升,在倾斜端塞入垫铁后重新落位到组装平台上;
将相连组合件翻转竖立就位于整体组装平台,首先进行承插口处理,对已就位的组合件承插口利用千斤顶将其顶开,然后利用型材将其撑开,即将组合件承插口撑成喇叭口;在已就位组合件承插边一侧焊接定位导向工装,当相连组合件吊装就位时,先让其底部先进入定位挡块内,再沿着定位挡块运动,使其进入事前已就位组合件上布置的定位导向工装内,此后通过倒链拉拽使相连组合件进行承插;
相连组合件/模块组装调整,相连模块组合件承插后,测出相连组合件上的DP点在标高方向的高差,计算底部垫铁的厚度,然后将组合件再次提升,在倾斜端塞入垫铁后重新落位到组装平台上,直至相连组合件上DP点对齐为止;
调整相连组合件之间DP点间距,即通过拼装检查,若组对间隙过大,通过倒链拉拽进行水平承插,直到满足组对间隙要求;若组对间隙过小,通过布置相连组合件之间的千斤顶将相连组合件顶开,以满足组对间隙要求。
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