汽輪機施工方案優(yōu)化

張繼東

【摘 ?要】嶺澳二期核電工程為國內首臺百萬千瓦半速汽輪機，設備（包括基礎）形式與結構特點較大亞灣、嶺澳一期有較大區(qū)別。因嶺澳二期設備供應狀況不甚理想（整體拖期達8個月以上，且未在制造廠進行總裝），原定的安裝方案無法實施，為降低經濟損失，節(jié)約工期，現場對安裝方案及邏輯進行了大幅調整，對安裝方案進行了多處優(yōu)化，最終實現了系統(tǒng)的順利移交，確保了后續(xù)汽輪機機盤車可用、真空可用、常規(guī)島熱試開始等重要里程碑的提前實現。

【關鍵詞】汽輪機;施工方案;邏輯優(yōu)化

1、隔板及軸承箱內頂軸油管施工方案優(yōu)化

因遭遇不可抗力條件，汽輪機隔板無法在制造廠進行總裝，軸承箱內的頂軸油管路也沒有在廠內進行裝配的條件，汽輪機安裝、調試的一系列工程節(jié)點將大面積延誤，進而嚴重威脅到機組的按期商運。為此，總包方決定由供應商介入將汽輪機隔板與軸承箱內頂軸油管的總裝工作轉移到現場進行。

現場總裝的劣勢在于工機具配置不比制造廠內完備，隔板底鍵、懸掛銷的配準需要外委加工，使工作難以連續(xù)開展。為解決這一困境，現場重新組織施工計劃，一方面安排三個汽缸的總裝工作接續(xù)開展，另一方面安排軸承、轉子調整、定位等安裝工作與隔板總裝工作交叉進行，最大限度的避免了停工待料情況的出現。同時，現場總裝也有有利的方面，即汽缸支撐方式與安裝狀態(tài)下完全相同（制造廠內總裝時則有區(qū)別），這樣產品底鍵、懸掛銷的配準工作與汽輪機通流間隙的調整工作可以同步開展，基本上總裝結束即安裝結束。

與此同時，軸承箱內頂軸油管現場同步裝配，保證了頂軸油管路的提前投用，進而確保了后續(xù)汽輪機扣缸等安裝工作的順利開展。

缸內部件轉移到現場總裝后，實際上與通流間隙的測量、調整一并成為汽輪機安裝的關鍵路徑，若按原計劃在制造廠內進行，大致需要1個月的時間，而在現場開展，實際耗時約2.5個月，考慮到這2.5個月內汽輪機的正常安裝工作與總裝交叉開展，進度未受影響，因此，原定總裝的1個月工期實際上是被消化在現場安裝過程中了，保證了關鍵路徑沒有因為加入額外工作而變長。

2、高中壓缸負荷分配與管道施工方案優(yōu)化

按照供應商安裝程序的要求，高中壓缸需進行5次負荷分配：

1.高中壓缸未與外部管道連接前，進行首次負荷分配;

2.高中壓缸與冷段下半管道連接完，且高中壓缸和低壓缸均與中排管道下半連接完后，進行第二次負荷分配;

3.高中壓缸與熱段下半管道連接完后，進行第三次負荷分配;

4.高中壓缸與導汽管下半、抽汽管下半分別連接完后，進行第四次負荷分配;

5.高中壓缸與所有上半管道連接完，且主汽門、中壓汽門支架及所有管道支吊架均調整完后，進行最后一次負荷分配。

其中，中排管下半指高中壓缸與兩個低壓缸間的整條下半管線，包含34道焊口（影響高中壓缸負荷分配的有28道），且管段直徑都在1800mm～2600mm之間，將如此大的工程量都列為第三次負荷分配的先決條件，很可能耽擱后續(xù)管線與高中壓缸的連接工作，從而拉長施工周期。此外，考慮現場實際情況與中排管安裝工藝的要求，中排下半的第一段（下部Y型管）安裝期間，高中壓缸兩側的基礎上必須為其保留吊掛鋼梁，而鋼梁勢必將阻礙熱段下半管道與高中壓缸的對口連接，即中排管與熱段下半的安裝無法并行，明顯不利于節(jié)省工期。

考慮到負荷分配的目的在于把握引起高中壓缸各貓爪承受載荷不均勻的原因，其執(zhí)行的本質在于每組管道連接前后都需穿插一次負荷分配，而管道的分組及其連接的順序并不是重點，因此在征得供應商同意后，現場對高中壓缸負荷分配與管道連接的方案進行了優(yōu)化：

1.高中壓缸未與外部管道連接前，進行首次負荷分配;

2.高排下半管道連接完，且支吊架調整完后，進行第二次負荷分配;

3.高導下半、高中壓缸抽汽管下半連接完，且其支吊架調整完后，進行第三次負荷分配;

4.中排下半連接完，且其支吊架調整完后，進行第四次負荷分配;

5.中導下半連接完，且其支吊架調整完后，進行第五次負荷分配。

6.全部管道連接完，且主汽閥、中壓蝶閥支架和全部管道的支吊架均調整完后，進行最后一次負荷分配。

上述調整雖然增加了一次負荷分配，但其在正常情況下半天或一天即可完成，而作為各次負荷分配先決條件的管道安裝分組更加靈活、更加合理，能夠保證施工窗口得到充分利用，實際執(zhí)行過程中較原計劃節(jié)約了近半個月的時間，切實縮短了汽輪機扣缸后主線安裝工作的整體工期。

3、低壓外下缸與凝汽器連接先于基礎彈簧釋放進行

按原計劃，低壓外下缸與凝汽器的連接（計劃工期1個月）被安排到汽輪發(fā)電機基礎彈簧隔振器釋放后，隨后才能進行低壓內外缸間柔性密封環(huán)的安裝（計劃工期20天），以實現真空系統(tǒng)邊界的完整封閉，而基礎彈簧隔振器釋放的前提是基礎上的汽輪發(fā)電機安裝工作全部結束，包括與之連接的管道。但由于設備供應嚴重拖期，彈簧釋放后安裝工作的時間窗口太過緊張，很可能波及真空投用節(jié)點的按期實現，同時考慮到低壓外缸支撐在汽輪發(fā)電機基礎之外，并不直接構成彈簧隔振器釋放的必要條件，因此，在征得供應商代表同意后，現場決定將低壓外下缸與凝汽器的焊接工作挪到基礎彈簧釋放前，與基礎內的安裝工作同步進行，即將原本串聯的施工計劃改為并聯，以縮短施工路徑，節(jié)省工期。

低壓缸與凝汽器的連接工作因中間發(fā)現并臨時處理了焊接變形過大的問題，總有效工期約31天。隨即便進行了低壓內外缸間柔性密封環(huán)的安裝（基礎內的安裝工作與基礎彈簧的釋放工作已在凝汽器接缸期間相繼完成），從而確保了真空系統(tǒng)冷態(tài)試驗的提前開始和順利結束。若低壓缸與凝汽器的連接工作按原計劃執(zhí)行，將很可能導致冷抽真空試驗的推遲，進而影響真空系統(tǒng)的按期可用。

4、基礎彈簧隔振器提前釋放

嶺澳二期汽輪發(fā)電機采用彈性基礎，基礎下的彈簧隔振器在安裝期間被預緊并鎖死，待汽輪發(fā)電機安裝結束后給予釋放，供應商安裝程序要求，釋放前基礎內設備均應就位，未就位設備質量之和不應超過100t。

嶺澳二期汽輪機本體設備均已就位，且基礎彈簧釋放前的安裝工作已經結束，但罩殼、勵磁機等基礎內未到貨設備的總重超過了104t，使基礎彈簧不滿足釋放條件。

作為盤車、真空可用的必要條件，汽輪機軸系找中、低壓內外缸間柔性密封環(huán)安裝等工作都要在基礎彈簧釋放后進行，若等到設備到貨，安裝、調試節(jié)點必將被延誤。為此，現場用質量相近的配重塊代替缺件中單重最大的勵磁機設備，以便汽發(fā)基礎上缺件的總重限制在100t以下。在征得供應商代表同意后，汽輪發(fā)電機基礎彈簧隔振器釋放（包括測量）工作順利完成，經測量平臺標高變化符合設計要求（±0.5mm）。

隨后，勵磁機運抵現場，較里程碑進度滯后了6個半月，而汽輪機罩殼等設備的到貨日期還要更遲一些。由此可見，基礎彈簧的提前釋放為汽輪機主線安裝、調試工作爭取了超過1個月的工期，直接確保了盤車、真空系統(tǒng)的提前投用。

5、安裝方案優(yōu)化成果

在汽輪發(fā)電機設備及部件到貨滯后8個月的情況下，通過以上優(yōu)化方案的實施，常規(guī)島安裝進度滿足了潤滑油可用、盤車可用、抽真空、熱試等一系列關鍵路徑，為機組按期商運作出了貢獻。嶺澳二期、紅沿河、寧德等項目的常規(guī)島主機設計、供貨方均為DEC/Alstom聯合體，嶺澳二期作為樣板工程，其優(yōu)化后的汽輪機安裝方案對后續(xù)機組具有重要的借鑒意義，為常規(guī)島主機安裝工期的壓縮指出了切實可行的方向。

（作者單位：中廣核工程有限公司）