電廠大型設備吊裝的水平度測量及計算方法的討論

趙若愚 林寶明

摘 要：在電廠設備安裝過程中有許多大型設備的安裝對水平度要求極高，因此精確的測量及合適的計算方法在設備吊裝時很有必要，本文是對設備吊裝時水平度的測量取點及新的計算方法進行討論，該計算方法已在國內某核電廠使用，效果良好。

關鍵詞：水平度;大型設備吊裝;計算方法

1、概述

在電廠設備安裝過程中有許多大型設備的安裝對水平度要求極高，因此精確的測量及合適的計算方法在設備吊裝時很有必要，本文以國內某核電廠堆內構件吊裝為示例對大型設備水平度的新的計算方法進行討論。

參考堆內構件安裝調整程序 《上部、下部堆內構件的安裝及調整》，在堆內構件安裝調整過程中多次要求對堆內構件水平度測量。

1、下部堆內構件的準備

下部堆內構件位于存放架上時，檢查堆芯支承板下表面水平度在 1mm 以內;

下部堆內構件懸掛在堆內構件吊具下時直接測量堆芯支承板下表面水平度，調整水平度應在 1.5mm 以內;

2、上部堆內構件的準備

上部堆內構件位于存放架上時，檢查其上法蘭水平度≤0.4mm;

3、上部堆內構件裝入壓力容器

將上部堆內構件第一次裝入壓力容器，在起吊狀態時測量水平度 1mm 以內;

在后續的上部堆內構件起吊時，每當設備狀態改變（即安裝或拆除部件），就應對吊裝水平度進行測量，并在冷試前和冷試后，分次將數據提交設計方評估，報送時，應說明設備狀態;

4、下部堆內構件置于裝有加高支承架的存放架上

將堆內構件吊具與下部堆內構件連接，從壓力容器中吊出下部堆內構件，并放置到裝有加高支承架的存放架上，通過控制加高支承架表面水平度不大于0.2mm 來控制堆芯支承板下表面水平度在 1mm 以內;

說明：正常的水平度的單位應該是 mm/m，但是程序中均以 mm為單位，我們默認程序中的“水平度”意義為在堆芯支承板下表面或者構件法蘭面各點 測量的最大高度偏差值。

當前工程安裝階段對于水平度的測量方法如下兩種：

1、根據圓周內間隔 120°均布的三個點的高度測量值，以其中兩個差值最 大的作為水平度;2、根據圓周內間隔 90°均布的四個點的高度測量值，以其中兩個差值最 大的作為水平度;

如下圖所示，假設測量平面內最高點為 a，最低點為 b，那么無論上述那種 方法測量出來的“水平度”均小于實際水平度。實際上無論在平面上取多少有 限的點測量其最大差值，都難以得出整個圓周面的最大高度偏差。

2、計算方法

下面闡述如何通過現場測量的三個點數值，得出平面內的實際“水平度”。在圓周方向等分三點位置測量高度數值，分別為 h、x、y。

設 h≥x≥y。假設 a 點為整個圓周面的最高點，b 點為整個圓周面的最低點，a，b 連線必定過圓心，Ay，hB 為過圓心的連線。A 必在弧段 h，A 之間，b 必在 弧段 B，y 之間。設 ab 與 hy 的夾角為α。α有正負之分，順時針為正，逆時 針為負。下面計算 a，b 標高差。后文中各個點（a、b、x、y、h）代表標高數值。

圓周半徑：R

直線 ab 長度：2R

直線 hy，xy 長度：√3R

設 a、b 標高差a-b=2R*K

則 h、y 標高差h-y=√3R*K*cosα

x、y 標高差

x-y=√3R*sin（30°-α）*k=√3R/2*k* cosα-3/2R*K*sinα

2x-2y=√3R*K*cosα-3 R*K*sinα

h-2x+y=3 R*K*sinα

h-y=√3R*K*cosα

（h-2x+y）/（h-y）=√3tanα

tanα=（h-2x+y）/（√3（h-y））

由于h-y=√3R*K*cosα

所以k值可以計算得出，最終要滿足a-b=h-y，必須h=x=y

即只有h=x=y時h-y=a-b，其他情況h-y

因此在堆內構件水平驗收應以a-b值作為水平度的計算值。其他大型設備吊裝的水平度測量及計算方法