AP1000核電結構模塊CA01立式拼裝分析報告

張品磊　趙　皓（山東核電設備制造有限公司，山東　　海陽　　265118）

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AP1000核電結構模塊CA01立式拼裝分析報告

張品磊趙皓
（山東核電設備制造有限公司，山東海陽265118）

摘要：對于依托化結構模塊的拼裝工作已經基本完成，并已經取得了一定拼裝經驗，在依托化的基礎上，分析國產化特點并結合CA20在廠房內立式拼裝的獨特工藝的經驗反饋。使國產化結構模塊的拼裝工作在保證質量的前提下更有效、安全地完成。

關鍵詞：AP1000核電；結構模塊CA01；立式拼裝

0. 概述

目前，國內在建AP1000項目的大型CA結構模塊施工都是采用臥式拼裝工藝，即根據設計文件對大型模塊的區域劃分，在現場子平臺上進行組合件的臥式拼裝，再依次翻轉豎立到總裝平臺上進行整體拼裝。隨著AP1000項目在美國本土建造的開展，Voglte核電站CA20在廠房內立式拼裝的獨特工藝也反饋到國內各個核電現場，為我們改進常規的施工方法帶來新的思路。本著勇于創新、持續改進的核電理念，在海陽核電3#機組項目開始使用立式拼裝工藝。

CA01全名為“蒸發器和換料水池模塊”，其最終安裝位于CV底封頭內。整體尺寸約為28.9m長，27.9m寬，23.5m高，包括47個子模塊，結構總重估計達937t。主體結構總重估計達788t（不包含焊接附件、設備、機械模塊、輔助支撐及吊具的重量）。CA01模塊的主要包含Q235B、A240-S32101兩種材質，墻體子模塊面板之間的焊接主要采用全焊透對接焊縫焊接，部分采用塞焊和角焊縫焊接。

1. 工程特點、難點分析

CA01模塊是一個多部件組合體，外型尺寸大，結構復雜，且在現場露天組裝成一個整體，其中涉及組裝、焊接、運輸及吊裝等環節，施工難度大，主要集中在如下幾個方面：

第一，分組件參考點較多，總拼裝時易產生累計誤差，整體外型尺寸控制難度比較大。

第二，部分焊縫采用仰焊工藝，焊工操作難度大，易產生焊接缺陷，焊接質量難控制。

第三，模塊外型尺寸大、重量大，且模塊組合形式各異，重心難確定，在運輸、吊裝過程中變形控制難度大。

第四，焊接、組裝及吊裝過程中使用的防變形工裝較多，且設計難度大。

2. 立式拼裝方法

立式拼裝以設計劃分的組合件和單體模塊在總裝中的位置以及過程的穩定性，組裝質量綜合考慮來確定工序，以組合件或單體模塊為單位，吊裝豎立至總裝平臺，再進行組合件或單體模塊間的拼接。吊裝方法是以260t汽車吊主吊，溜尾采用預制的軌道車，完成豎立動作。軌道車分兩部分，底部行走部分和上部翻轉部分，軌道與地面或鋼平臺連接；上部活動段為鋼架，與模塊間用頂絲固定，隨模塊翻轉而轉動豎立，主要作用是使模塊在寬度方向上均勻受力，避免模塊變形，保護模塊底部。

3. 立式拼裝優、劣勢

根據工程的特點、難點分析，立式拼裝從組裝、焊接、吊裝、精度控制、平臺利用、成品保護、安全等幾方面進行了優、劣勢分析，具體如下：

3.1組裝方面

立式拼裝對模塊的供貨需求相對較寬松，施工更加靈活，可以多處同時施工，吊裝次數雖增加了1倍，但是各次吊裝之間的間隔縮短了，工作更加密集，并且采用專用的工裝，焊縫組對時模塊無需焊接組對工裝，將反變形與焊縫組對和為一道工序，內外側的附件可以同時裝配。但是立式拼裝對腳手架的搭設進度要求較高，需要對腳手架進行計劃的搭設，保證施工需求。

3.2焊接方面

立式拼裝對資源需求較平穩，焊接位置幾乎都是立焊，焊接難度低，更易于采用氣體保護焊，效率高，也更容易保證焊接質量。焊縫間隙比較一致并且采用專用工裝，背部焊接墊板與模塊板接觸緊密，從而消除焊接缺陷假象。但是多名焊工同時焊接一道立縫時，需上下布置，要做好防護工作，避免上游焊工操作時的熔渣影響下游焊工作業。

3.3吊裝方面

立式拼裝采用底部軌道車加固的方式，將模塊變形風險有效降低，并且每個吊件重量都很小，避免了大型吊裝作業、吊車大負荷行走及多臺吊車同時作業的工況，從技術上降低了吊裝風險。吊耳制造安裝簡單，無需切除模塊部件，對吊車的型號、噸位選擇性更靈活。

3.4精度控制方面

立式拼裝每個模塊都可以根據模塊在總裝中的位置進行精確定位，便于測量評估得到準確數據，指導后續模塊的偏差正負方向，并且每個模塊安裝的參考DP點統一，減少累計公差。采用專用的垂直度和間隙調整工裝，便于精確的調整模塊軸向、橫向垂直度及間隙。

3.5平臺利用方面

只需用到總裝平臺和一個子平臺，其余模塊均可以將模塊存放在倒木上直接吊裝，平臺、場地占用少，便于場地布置，文明施工，附件制造展開。工作主要集中在總裝平臺附件，便于管理。但是需要在總裝平臺一定范圍內設置封閉圍欄進行封閉施工。

3.6成品保護方面

立式拼裝大部分子模塊直接豎立，避免了人員施工踩踏，在腳手架上施工、放置物品、工具并且在雨雪天氣后也不會存在積水現象。同時，由于焊縫以立焊為主，本身焊接飛濺就相比橫焊小，更容易控制，而且少量的飛濺也只是影響焊縫臨時區域，不影響沒有焊接作業的墻體。

3.7安全方面

立式拼裝吊裝工作采用的單臺吊車+翻轉小車組合方式，單詞吊裝重量輕，吊車無需行走，模塊起吊后直接就位，將吊裝風險降到最低。

結語

根據上述分析，立式拼裝在各個方面具有其先進性，在施工安排上、質量安全保證、成品保護、成本控制、文明施工上均利大于弊。充分解決了拼裝困難，提高了施工質量，簡化施工工序。從組裝、焊接、吊裝、精度控制、平臺利用及成品保護方面分析，立式拼裝資源需求平穩、效率更高，模塊位置精度，縱、橫向DP線的精度也得到有效地保證。

參考文獻

［1］李占文，李樹立.焊接結構變形與矯正［M］.北京：化學工業出版社，2008：100-103.

中圖分類號：TL413.1

文獻標識碼：A