CN114719081B - 核电站的管道安装系统以及核电站的管道安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种核电站的管道安装系统以及核电站的管道安装方法，所述核电站的管道安装方法包括以下步骤：将移动机构置于反应罐内；基于起吊机构，将管道转运至所述移动机构的承载区域上；基于所述移动机构，将所述管道转运至穿过所述反应罐的第一通孔；获取所述第一通孔内的设定位置，并基于调节机构，将所述管道转移至所述设定位置；对所述第一通孔进行扩孔，获得以所述设定位置为圆心的第二通孔；通过法兰盘将所述管道连接至所述第二通孔。通过所述移动机构和所述调整机构移动所述管道以及调姐所述管道的位置，操作简单，缩短现场安装时间，能够将管道精准地安装于反应罐，并且是将整个管道进行安装，使得安装偏差小、近乎没有偏差。
Description
技术领域
本发明涉及核电站的管道安装技术领域，具体涉及一种核电站的管道安装系统以及核电站的管道安装方法。
背景技术
安全注入系统(简称RIS)是最主要的核岛安全系统之一，是核电站中非常重要的一个系统。当核电站内反应堆冷却剂系统(又称一回路，简称为RCP)出现故障时，容易导致反应堆不能冷却而失去控制，此时由安全注入系统进行补救，保证核电站反应堆的安全运行。
核电站反应堆厂房设计有RIS取水管道，用于在核电厂运行期间充排含硼水。单根RIS管道总长超过16m，自重约12t，且RIS管道为贯穿件。由场外向场内并吊装于反应罐上风险高，且就位困难，国内外核电站目前采用的多为分段预制，现场拼装的方案，具有耗时较长，成型整体偏差大的缺点。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种核电站的管道安装系统以及核电站的管道安装方法，旨在解决目前的管道采用分段预制、现场拼装的方法，造成整体偏差大并且耗时长的问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种核电站的管道安装方法，包括以下步骤：
将移动机构置于反应罐内；
基于起吊机构，将管道转运至所述移动机构的承载区域上；
基于所述移动机构，将所述管道转运至穿过所述反应罐的第一通孔；
获取所述第一通孔内的设定位置，并基于调节机构，将所述管道转移至所述设定位置；
对所述第一通孔进行扩孔，获得以所述设定位置为圆心的第二通孔；
通过法兰盘将所述管道连接至所述第二通孔。
可选地，获取所述第一通孔内的设定位置，并基于调节机构，将所述管道转移至所述设定位置的步骤还包括：
根据所述设定位置，并基于所述调节机构，将所述管道转移至其轴心对准所述设定位置。
可选地，对所述第一通孔进行扩孔，获得以所述设定位置为圆心的第二通孔的步骤还包括：
获取所述法兰盘的法兰盘参数信息和所述管道的管道参数信息，并根据所述法兰盘参数信息和所述管道参数信息，确定以所述设定位置为圆心的标记轮廓线的半径/直径；
通过沿所述标记轮廓线对所述反应罐进行切割，获得所述第二通孔。
可选地，通过法兰盘将所述管道连接至所述第二通孔的步骤还包括：
操作所述调节机构，将所述管道调整至与所述第二通孔同轴；
通过将所述法兰盘移动至所述第二通孔内，并将所述法兰盘的内环与所述管道的外侧壁进行焊接，同时将所述法兰盘的外环与所述第二通孔的孔壁进行焊接。
可选地，将移动机构置于反应罐内的步骤还包括：
获取所述第一通孔的位置信息；
根据所述第一通孔的位置信息和所述移动机构的参数，确定移动机构在所述反应罐内的放置位置；
将所述移动机构放置于所述放置位置。
可选地，基于起吊机构，将管道转运至所述移动机构的承载区域的步骤还包括：
获取所述移动机构的承载区域的第一坐标；
根据所述第一坐标，确定所述起吊机构的起吊部的运动路径；
操作所述起吊部按照所述运动路径移动，以使得所述管道转运至所述移动机构的承载区域。
可选地，获取所述第一通孔内的设定位置，并基于调节机构，将所述管道转移至所述设定位置的步骤包括：
操作所述调节机构的两个吊钩对应所述第一通孔分别放置于所述反应罐的内侧和外侧；
操作所述调节机构的两个所述吊钩分别一一对应吊起所述管道的两个端部；
通过调节连接各所述吊钩的倒链，以使得所述管道转移至所述设定位置。
本发明还提供一种核电站的管道安装系统，包括：
移动机构，置于反应罐内，且对应所述反应罐的第一通孔设置，所述移动机构用以供所述管道在水平面内移动；
起吊机构，所述起吊机构用于将所述管道转移至所述移动机构的承载区域上；以及，
调节机构，所述调节机构用于吊起所述管道，并调节所述管道的空间位置。
可选地，所述移动机构包括至少两个移动件，两个所述移动件沿所述第一通孔的轴线间隔分布，且对应所述管道的两端设置，各所述移动件的上端设有容纳槽，所述容纳槽沿所述第一通孔的轴线分布的两侧槽壁朝向下弯曲凹陷设置，以与所述管道适配，所述移动件的下端设有多个滚轮。
可选地，所述调节机构包括两个调节件，两个所述调节件对应所述第一通孔设于所述反应罐的内侧和外侧，各所述调节件包括支架、吊环和倒链，所述吊环置于所述支架的中部，所述倒链安装于所述吊环，且所述倒链的吊钩用于吊起所述管道的端部。
本发明的技术方案中，先将所述移动机构置于所述反应罐内，通过所述起吊机构，将所述管道起吊并转移至所述移动机构的承载区域上，然后通过移动所述移动机构，将所述管道移动至穿过所述反应罐的第一通孔，再获取所述第一通孔内的设定位置，通过所述调节机构将所述管道转移至所述设定位置，再对所述第一通孔进行扩孔，获得以所述设定位置为圆心的第二通孔，最后通过所述法兰盘将所述管道连接至所述第二通孔，完成所述管道的安装；通过所述移动机构和所述调整机构能够移动所述管道以及调整所述管道的位置，操作简单，缩短了现场安装时间，能够将所述管道精准地安装于所述反应罐上，并且是将整个所述管道进行安装，使得安装后的偏差小、甚至近乎没有偏差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的核电站的管道安装系统用于安装管道的一实施的结构示意图；
图2为图1中的调节机构用于调节管道的结构示意图；
图3为本发明提供的核电站的管道安装方法的一实施例的流程示意图。
附图标号说明：
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 核电站的管道安装系统 | 21 | 调节件 |
| 1 | 移动机构 | 200 | 反应罐 |
| 11 | 移动件 | 300 | 管道 |
| 2 | 调节机构 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
安全注入系统(简称RIS)是最主要的核岛安全系统之一，是核电站中非常重要的一个系统。当核电站内反应堆冷却剂系统(又称一回路，简称为RCP)出现故障时，容易导致反应堆不能冷却而失去控制，此时由安全注入系统进行补救，保证核电站反应堆的安全运行。
核电站反应堆厂房设计有RIS取水管道，用于在核电厂运行期间充排含硼水。单根RIS管道总长超过16m，自重约12t，且RIS管道为贯穿件。由场外向场内并吊装于反应罐上风险高，且就位困难，国内外核电站目前采用的多为分段预制，现场拼装的方案，具有耗时较长，成型整体偏差大的缺点。
鉴于此，本发明提供一种核电站的管道安装系统，所述核电站的管道安装系统用于将所述管道安装于反应罐上，安装的耗时短，并且安装精准，偏差小，图1至图2为本发明提供的核电站的管道安装系统一实施例，图3为本发明提供的核电站的管道安装方法的一实施例的流程示意图。
请参照图1和图2，所述核电站的管道安装系统100包括移动机构1、起吊机构以及调节机构2，所述移动机构1置于反应罐200内，且对应所述反应罐200的第一通孔设置，所述移动机构1用以供所述管道300在水平面内移动；所述起吊机构用于将所述管道300转移至所述移动机构1的承载区域上；所述调节机构2用于吊起所述管道300，并调节所述管道300的空间位置。
需要说明的是，所述反应罐200内形成有空腔，所述反应罐200的上侧设有开口，所述开口用于将所述空腔与外界环境连通，所述反应罐200的一侧壁设有第一通孔，所述第一通孔为所述管道300的预安装孔，用以供所述管道300安装至设定位置。
具体地，所述移动机构1包括至少两个移动件11，两个所述移动件11沿所述第一通孔的轴线间隔分布，且对应所述管道300的两端设置，各所述移动件11的上端设有容纳槽，所述容纳槽沿所述第一通孔的轴线分布的两侧槽壁的上端朝向下弯曲凹陷设置，以与所述管道300适配，所述移动件11的下端设有多个滚轮，从而能够通将所述管道300的两端一一对应地承载于两个所述容纳槽中，且通过所述移动件11的多个所述滚轮，实现所述移动件11的移动，驱动各所述移动件11移动，实现所述管道300的水平面内的活动。
更具体地，在本实施例中，各所述移动件11由多个所述杆件拼接而成，可以在现场需要使用时再拼装，还可以拼装完成后直接在现场使用，操作简单方便，使得所述移动件11更加轻量化；在所述移动件11对应所述第一通孔放置于所述反应罐200内时，沿所述第一通孔的轴线分布的两个所述杆件朝向下弯曲凹陷设置，更加稳固地承载所述管道300的端部；各所述移动件11的下端设有多个坦克轮，各所述坦克轮能够朝向任意方向转动，并且承重性能好。
在本实施例中，所述调节机构2包括两个调节件21，两个所述调节件21分别设于所述反应罐200的内侧和外侧，且均对应所述第一通孔设置；各所述调节件21包括支架、吊环和倒链，所述支架由多个工字钢拼接而成，所述吊环置于所述支架的中部，所述倒链安装于所述吊环，且所述倒链的吊钩用于吊起所述管道300的端部；在安装所述管道300的过程中，需要将穿过所述第一通孔的所述管道300调节至所述设定位置，则先将两个所述调节件21分别对应所述第一通孔，并设于所述反应罐200的内侧和外侧，通过两个所述调节件21上安装的所述倒链分别吊起所述管道300的两端，通过调整所述倒链从而能够调节所述管道300的位置，使得所述管道300能够被调节至所述设定位置，然后对所述管道300与所述反应罐200进行连接；如此能够精准就位，安装精度高，耗时短。
基于上述结构，本发明还提供一种核电站的管道300安装方法，图3为核电站的管道安装方法的流程示意图，所述核电站的管道安装方法包括以下步骤：
S10、将移动机构1置于反应罐200内；
在本实施例中，所述移动机构1包括至少两个移动件11，先将所述移动件11放置在所述反应罐200内，其中，操作人员先将两个所述移动件11对应所述第一通孔，并使得两个所述移动件11沿所述第一通孔的轴线的延伸方向间隔设置，且两个所述移动件11之间的间距不大于所述管道300的长度；需要说明的是，所述移动件11放置于所述反应罐200内的位置，是由操作人员根据需要安装的所述管道300的长度以及需要与所述第一通孔间隔的距离所确定，在此不做限制，可以根据安装的所述管道300的不同类型进行调整。S20、基于起吊机构，将管道300转运至所述移动机构1的承载区域上；
在本实施例中，先通过受力分析选取所述管道300的最佳吊点，由于所述管道300的外周壁较滑，为了增大摩擦力，在管道300的两端部对应所述最佳吊点处均套上两个橡胶套，再采用吊装带的两端分别一一对应对两个所述橡胶套进行绑扎，所述起吊机构设置为吊机，基于所述吊机的吊钩钩住所述吊装带，吊起所述吊装带，从而将所述管道300吊起，再将所述管道300转运所述移动机构1的承载区域上，操作方便，安全度高。
S30、基于所述移动机构1，将所述管道300转运至穿过所述反应罐200的第一通孔；
由于所述管道300已经承载在所述移动机构1上，通过两个所述移动件11将所述管道300朝向靠近所述第一通孔的方向移动，从而将所述管道300穿过所述反应罐200的第一通孔，操作简单，节省人力。
S40、获取所述第一通孔内的设定位置，并基于调节机构2，将所述管道300转移至所述设定位置；
S50、对所述第一通孔进行扩孔，获得以所述设定位置为圆心的第二通孔；
S60、通过法兰盘将所述管道300连接至所述第二通孔。
本发明的技术方案中，先将所述移动机构1置于所述反应罐200内，通过所述起吊机构，将所述管道300起吊并转移至所述移动机构1的承载区域上，然后通过移动所述移动机构1，将所述管道300移动至穿过所述反应罐200的第一通孔，再获取所述第一通孔内的设定位置，通过所述调节机构2将所述管道300转移至所述设定位置，再对所述第一通孔进行扩孔，获得以所述设定位置为圆心的第二通孔，最后通过所述法兰盘将所述管道300连接至所述第二通孔，完成所述管道300的安装；通过所述移动机构1和所述调节机构2能够移动所述管道300以及调整所述管道300的位置，操作简单，缩短了现场安装时间，能够将所述管道300精准地安装于所述反应罐200上，并且是将整个所述管道300进行安装，使得安装后的偏差小，甚至近乎没有偏差。
在本实施例中，所述步骤S40还包括：
S41、根据所述设定位置，并基于所述调节机构2，将所述管道300转移至其轴心对准所述设定位置；
在本实施例中，所述设定位置由操作人员所确认，所述设定位置为所述管道300的轴心最终连接于所述反应罐200的位置处；所述调节机构2还包括至少两个调节件21，两个所述调节件21对应所述第一通孔分别放置于所述反应罐200的内侧和外侧，此时所述管道300穿过所述第一通孔，即所述管道300的一端位于所述反应罐200的内侧，另一端位于所述反应罐200的外侧，通过各所述调节机构2的所述倒链分别吊起所述管道300的各端，从而能够通过调整所述倒链以调整所述管道300在所述第一通孔内的位置，以使得所述管道300的轴线对准所述设定位置；如此，调节方便精准，耗时少。
所述步骤S50还包括：
S51、获取所述法兰盘的法兰盘参数信息和所述管道300的管道参数信息，并根据所述法兰盘参数信息和所述管道参数信息，确定以所述设定位置为圆心的标记轮廓线的半径/直径；
先获取所述法兰盘的直径参数或者半径参数，以及所述管道300的直径参数或者半径参数；其中，所述法兰盘套设于所述管道300，且可沿所述管道300滑动，所述法兰盘的内环的直径稍微大于所述管道300的直径，所述法兰盘的外环直径稍微小于所述第二通孔的直径，从而能够通过所述法兰盘的连接将所述管道300连接于所述反应罐200。
此外，将所述管道300设于所述设定位置后，以所述管道300的轴心为圆心，也就是所述设定位置为圆心，以所述法兰盘的半径稍微大的半径，在所述反应罐200对应所述第一通孔的侧壁画出所述标记轮廓线；需要说明的是，所述法兰盘的内环的直径稍微大于所述管道300的直径，所述法兰盘能够在所述管道300上滑动，并且能够通过焊接于所述管道300连接；同理，所述法兰盘的外环直径稍微小于所述第二通孔的直径，所述法兰盘能够沿所述管道300活动时进入所述第二通孔，并且能够通过焊接的方式连接于所述反应罐200；在此不做过多限制，可以根据操作人员根据具体安装情况进行细微的调整。
S52、通过沿所述标记轮廓线对所述反应罐200进行切割，获得所述第二通孔。
需要说明的是，为了方便对所述标记轮廓线进行切割，在本实施例中，对所述标记轮廓线进行切割时，先通过两个所述调节件21将所述管道300放下至两个所述移动件11上，再对所述标记轮廓线进行切割获得所述第二通孔；接着通过移动两个所述移动件11使得所述管道300穿过所述第二通孔，再通过两个所述调节件21分别一一对应连接所述管道300的两端，从而将所述管道300吊起；如此，避免切割的过程中划伤所述管道300，方便切割过程的进行，简化操作难度。
在本实施例中，所述步骤S60还包括：
S61、操作所述调节机构2，将所述管道300调整至与所述第二通孔同轴；
通过两个所述调节件21上的所述倒链对应连接所述管道300的两端，从而将所述管道300吊起，并通过两个所述倒链调节所述管道300在所述第二通孔中的位置，结合现场实际情况，将所述管道300调整至与所述第二通孔同轴，并进行检验测量，确保所述管道300的两端口、所述管道300与所述反应罐200的整体安装偏差满足设定偏差的范围之内，所述设定偏差为操作人员根据不同的安装需求所设定，在此不作限制。
S62、通过将所述法兰盘移动至所述第二通孔内，并将所述法兰盘的内环与所述管道300的外侧壁进行焊接，同时将所述法兰盘的外环与所述第二通孔的孔壁进行焊接。
在本实施例中，维持所述管道300与所述第二通孔同轴，将所述法兰盘移动至所述第二通孔内，然后通过焊接将所述法兰盘的内环与所述管道300的外侧壁连接，将所述法兰盘的外环与所述第二通孔的孔壁连接，并且所述法兰盘与所述管道300以及所述反应罐200的焊接过程同时进行，提高焊接的精度，减小安装偏差。
为了将所述移动机构1置于所述反应罐200内，所述步骤S10还包括：
S11、获取所述第一通孔的位置信息；
S12、根据所述第一通孔的位置信息和所述移动机构1的参数，确定移动机构1在所述反应罐200内的放置位置；
S13、将所述移动机构1放置于所述放置位置。
具体地，所述步骤S20还包括：
S21、获取所述移动机构1的承载区域的第一坐标；
S22、根据所述第一坐标，确定所述起吊机构的起吊部的运动路径；
S23、操作所述起吊部按照所述运动路径移动，以使得所述管道300转运至所述移动机构1的承载区域。
具体地，所述步骤S30还包括：
S31、操作所述调节机构2的两个吊钩对应所述第一通孔分别放置于所述反应罐200的内侧和外侧；
S32、操作所述调节机构2的两个所述吊钩分别一一对应吊起所述管道300的两个端部；
S33、通过调节连接各所述吊钩的倒链，以使得所述管道300转移至所述设定位置。
在本实施例中，所述调节机构2包括两个所述调节件21，各所述调节件21上安装有倒链，所述倒链上设有所述吊钩，将两个所述调节件21对应所述第一通孔分别放置于所述反应罐200的内侧和外侧，从而两个所述吊钩对应所述第一通孔分别位于所述反应罐200的内侧和外侧，再通过两个所述吊钩一一对应所述管道300的两个端部，以通过两个所述倒链对所述管道300进行调节，使得所述管道300转移至所述设定位置，调节精准，耗时低。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种核电站的管道安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
将移动机构置于反应罐内；
基于起吊机构，将管道转运至所述移动机构的承载区域上；
基于所述移动机构，将所述管道转运至穿过所述反应罐的第一通孔；
获取所述第一通孔内的设定位置，并基于调节机构，将所述管道转移至所述设定位置；
对所述第一通孔进行扩孔，获得以所述设定位置为圆心的第二通孔；
通过法兰盘将所述管道连接至所述第二通孔；
其中，获取所述第一通孔内的设定位置，并基于调节机构，将所述管道转移至所述设定位置的步骤包括：
操作所述调节机构的两个吊钩对应所述第一通孔分别放置于所述反应罐的内侧和外侧；
操作所述调节机构的两个所述吊钩分别一一对应吊起所述管道的两个端部；
通过调节连接各所述吊钩的倒链，以使得所述管道转移至所述设定位置。
2.如权利要求1所述的核电站的管道安装方法，其特征在于，获取所述第一通孔内的设定位置，并基于调节机构，将所述管道转移至所述设定位置的步骤还包括：
根据所述设定位置，并基于所述调节机构，将所述管道转移至其轴心对准所述设定位置。
3.如权利要求1所述的核电站的管道安装方法，其特征在于，对所述第一通孔进行扩孔，获得以所述设定位置为圆心的第二通孔的步骤还包括：
获取所述法兰盘的法兰盘参数信息和所述管道的管道参数信息，并根据所述法兰盘参数信息和所述管道参数信息，确定以所述设定位置为圆心的标记轮廓线的半径/直径；
通过沿所述标记轮廓线对所述反应罐进行切割，获得所述第二通孔。
4.如权利要求1所述的核电站的管道安装方法，其特征在于，通过法兰盘将所述管道连接至所述第二通孔的步骤还包括：
操作所述调节机构，将所述管道调整至与所述第二通孔同轴；
通过将所述法兰盘移动至所述第二通孔内，并将所述法兰盘的内环与所述管道的外侧壁进行焊接，同时将所述法兰盘的外环与所述第二通孔的孔壁进行焊接。
5.如权利要求1所述的核电站的管道安装方法，其特征在于，将移动机构置于反应罐内的步骤还包括：
获取所述第一通孔的位置信息；
根据所述第一通孔的位置信息和所述移动机构的参数，确定移动机构在所述反应罐内的放置位置；
将所述移动机构放置于所述放置位置。
6.如权利要求1所述的核电站的管道安装方法，其特征在于，基于起吊机构，将管道转运至所述移动机构的承载区域的步骤还包括：
获取所述移动机构的承载区域的第一坐标；
根据所述第一坐标，确定所述起吊机构的起吊部的运动路径；
操作所述起吊部按照所述运动路径移动，以使得所述管道转运至所述移动机构的承载区域。
7.一种核电站的管道安装系统，其特征在于，包括：
移动机构，置于反应罐内，且对应所述反应罐的第一通孔设置，所述移动机构用以供所述管道在水平面内移动；
起吊机构，所述起吊机构用于将所述管道转移至所述移动机构的承载区域上；以及，
调节机构，所述调节机构用于吊起所述管道，并调节所述管道的空间位置，所述调节机构包括两个调节件，两个所述调节件对应所述第一通孔设于所述反应罐的内侧和外侧，各所述调节件包括支架、吊环和倒链，所述吊环置于所述支架的中部，所述倒链安装于所述吊环，且所述倒链的吊钩用于吊起所述管道的端部。
8.如权利要求7所述的核电站的管道安装系统，其特征在于，所述移动机构包括至少两个移动件，两个所述移动件沿所述第一通孔的轴线间隔分布，且对应所述管道的两端设置，各所述移动件的上端设有容纳槽，所述容纳槽沿所述第一通孔的轴线分布的两侧槽壁朝向下弯曲凹陷设置，以与所述管道适配，所述移动件的下端设有多个滚轮。
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