核電站大型屏蔽門安裝技術分析

陳 宇 鄧 贏

(1.上海核工程研究設計院有限公司 上海 200000；2.中國核工業第五建設有限公司 上海 200000)

自20世紀50年代驗證了核能發電技術的可行性后，核能發電在世界范圍內得到大規模發展。隨著科技的不斷發展，目前世界上的主流核電技術——第三代壓水堆核電站具有安全性高、經濟性好、環境友好性等特點。大型屏蔽門作為第三代核電站的重要防護設備，具有防火、防爆、防彈等特殊功能。其門體尺寸大、質量大、安裝精度要求高，現場安裝困難較大。本文以某核電站屏蔽門安裝方式為例，對大型屏蔽門的安裝技術進行分析總結，為后續類似工程提供借鑒。

一、屏蔽門概況

大型屏蔽門主要由門扇、門框、鉸鏈、驅動機構及鎖緊機構等組成，以某核電站屏蔽門為例，門體結構尺寸為6.2m×4.9m×0.27m，主要材料為Q235、Q345鋼材，防火層采用防火膨脹珍珠巖材料。屏蔽門滿足3小時防火、35kPa防爆和4級防彈的功能要求，在極限安全地震荷載作用下保持全部功能性和結構完整性。

(1)吊裝設備不可達。屏蔽門設計為門體單向開啟，必須在開啟一側吊裝才能實現門體的安裝作業。現場安裝時，大型吊裝設備無法完全覆蓋屏蔽門的安裝區域。

(2)現場安裝條件復雜、門體安裝空間狹小。現場土建與安裝作業深度交叉，相應門洞位置設計由管道及支吊架，現場可利用的空間受限。

(3)門體質量大、尺寸大、安裝控制精度要求高。屏蔽門單扇門體重達18t，而門框及門扇的垂直度偏差需控制在±3mm內，門體安裝鉸鏈的同心度需控制在0.5mm內，難度非常大。

(4)門框焊接變形控制難度大。門框與墻體預埋件采購焊接連接，焊縫高度20mm，考慮門框尺寸，焊接工程量大、焊接應力大，容易導致焊接完成后的變形超差，焊接應力引起的變形控制困難。

鑒于以上復雜的現場條件和較高的安裝技術難度，門體的安裝方式需根據現場情況制定特殊安裝方案。

二、屏蔽門安裝方式

大型屏蔽門的安裝可采用以下兩種方法：一是采用在門洞上方墻體設置臨時吊點的方式安裝屏蔽門，二是采用特制工裝設備安裝屏蔽門。

圖1 屏蔽門的安裝過程

方式一：在墻體上設置臨時吊點方式

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(1)吊裝吊點設置

屏蔽門安裝前在門洞上方的墻體上設置后置埋件，在埋件上焊接相應吊裝鋼梁支架及吊耳用于門體的吊裝。具體實施時，根據吊裝模擬情況確定工裝設計尺寸及吊點位置，并對吊裝工裝進行力學復核驗算。

(2)主要施工過程

①采用液壓式履帶起重機將門體吊運至對應層高，使用可轉向滑輪車將門體緩慢拖運至門洞邊。

②安裝門框和鉸鏈。保證門框垂直度和鉸鏈同心度偏差滿足要求。

③將運輸到位的門體鋼絲繩采用手拉葫蘆連接門洞上部設置的鋼梁吊耳處，通過拉動手拉葫蘆使門體緩慢提升，并最終將門吊裝至完全垂直狀態。

④在門處于完全垂直狀態時，通過拉動或推動門體側邊使門扇轉動，將門扇鉸鏈撥至門扇位置，使用千斤頂或手拉葫蘆對門體進行微調，反復調整門扇使鉸鏈螺栓孔和門扇鉸鏈螺栓孔基本對準，再逐個用螺栓將鉸鏈和門扇擰緊。

⑤推動檢查門扇，保證屏蔽門的開啟及關閉無卡阻現象。

方式二：使用特制工裝設備安裝屏蔽門

(1)特制工裝設備構造

屏蔽門安裝工裝設備由搬運小坦克、頂升油缸、泵站以及鋼結構骨架拼裝而成。工裝利用頂升油缸作為門扇的固定點，泵站操控門扇的升降，搬運小坦克提供移動功能，工裝的移動由叉車提供動力。

(2)特制工裝設備安裝屏蔽門主要過程

①將屏蔽門門扇采用平板拖車運輸至指定地點，然后采用汽車吊將門扇吊裝至提前安裝好的工裝設備上。

②門體運輸前，對運輸路線地面進行清理打磨，修補，保證地面平整。利用牽引車將工裝及門體移至門洞處。門洞上的門框及鉸鏈提前安裝完成，安裝要求參考前節。

③門扇運輸至門洞附近后，根據門框己安裝鉸鏈的位置調整門扇高度及位置，門體提升至鉸鏈孔附近位置后用撬棍墊橡膠塊進行微調，直至門的螺栓孔與鉸鏈孔對齊。

④門扇安裝完成后，安裝驅動機構、鎖緊機構、電控箱等，并按照設計要求進行調試和檢查驗收。

三、屏蔽門安裝方法分析

采用在門洞上方墻體設置臨時吊點的安裝方法優點是簡便快捷、施工成本較低。不足之處是需要在門洞上方增加臨時后置埋件，后置埋件施工時不易避開墻體內鋼筋，定位難度較大。后續其他工程如采用此方式安裝屏蔽門，建議在墻體施工時提前預埋吊裝用預埋件。另外，增加的吊裝支架容易與其他已安裝的管線發生碰撞，現場門體安裝時需注意對已安裝物項做好成品保護。

采用特制工裝設備安裝屏蔽門優點是人力投入少、受其他物項干涉影響小、現場安全風險低、安裝質量控制容易。不足之處是工裝設備需要定制整體費用較高，工裝設備結構需要作專門設計，整體技術要求較高。

四、結論

兩種屏蔽門安裝方式各有長處，對不同外部條件下屏蔽門的安裝提供了解決方案。兩種方法都已在實際工程中得到應用，成功解決了在安裝操作空間小、吊裝障礙物多等復雜條件下安裝大型屏蔽門的難題。從節約施工成本，提高安裝效率和安裝質量的角度分析，均具有良好的推廣、應用價值，可為后續同類型門體的安裝提供寶貴的施工經驗。