核電施工過程中機械設備安裝要點分析與應用

何朝文

摘 要： 在核電站的建設過程中，機械設備安裝等環(huán)節(jié)，對整個核電站運行過程具有重要作用。核電施工具有一定的系統(tǒng)性，在施工過程中涉及的設備多樣化，構(gòu)造系統(tǒng)具有復雜性。因此，在核電施工過程中涉及機械設備安裝時，常常會出現(xiàn)問題，對工程的整體質(zhì)量造成不良影響。針對核電施工過程中機械設備安裝的重要性、常見問題、改進策略以及注意要點進行了分析，以期對相關研究起到一定的補充作用。

關鍵詞： 核電施工 機械設備 安裝要點 核電站

中圖分類號： TU85文獻標識碼： A文章編號： 1679-3567（2024）01-0110-03

在核電施工過程中，涉及的機械設備主要包括主設備和各種通用設備。主設備的要求較為嚴格，技術標準較高，在技術方面沒有很強的通用性。通用設備主要以動設備為主，也是經(jīng)常發(fā)生問題的設備類型。基于此，對于機械設備的安裝問題要給予足夠重視，并且注意安裝時的要點，保證核電施工工程的質(zhì)量。

1 核電通用機械設備的重要性

在核電廠中，通用機械設備占據(jù)著非常重要的位置，主要包括發(fā)電設備、輔助設備以及通用機械設備。機械設備種類繁多、重量較大，主要包括大型液壓起重機、大型壓力容器、核反應堆芯、瓦斯絕緣開關站等設備[1]。通用機械是保證核電廠能夠正常運轉(zhuǎn)的重要基礎，主要負責為電力設備提供動力，將核能轉(zhuǎn)化為電能，以及為核電廠運行提供機械動力。此外，通用機械設備還在核電廠的安全保障方面扮演著重要角色，比如冷卻系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、泵站等。冷卻系統(tǒng)能夠?qū)⒑朔磻训臏囟冉档停苊鉁囟冗^高造成事故。排放系統(tǒng)能夠?qū)⒑穗姀S在運行時產(chǎn)生的蒸汽排放到大氣中，將排放壓力控制在合理范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)爆炸事故。因此，對于機械設備的安裝，應給予足夠重視，確保安裝質(zhì)量，保證核電廠安全、穩(wěn)定地運行。

2 核電施工過程中機械設備安裝常見問題與改進對策

2.1 設備缺陷

在實際的核電施工中，常常會發(fā)現(xiàn)設備缺少配件或者自身存在缺陷的問題，主要有以下幾種原因：第一，技術規(guī)格書上的信息存在錯誤，設備供應商使用的設計輸入不正確；第二，設備生產(chǎn)出廠之后，在裝卸、運輸或者倉儲過程中存在維護不當?shù)那闆r；第三，設備在安裝時或者安裝后對成品缺少有效保護；第四，設備在采購過程中存在缺件的問題。對于設備功能上的缺陷或者帶有一定復雜性的問題，可以填寫不符合項報告，由供應商做出判斷，是否需要進行返廠處理。供應商可提供返修方案，到施工現(xiàn)場返修，或者將設備返廠修理。對于非功能性的問題，且操作簡單時，可以由安裝單位進行處理，并做好相應的記錄。如果機械設備存在缺件的情況，需要與采購方或者供應商取得聯(lián)系，及時補全。

2.2 設計問題

設備安裝之前，在技術準備階段或者施工階段，常常會存在設計圖紙中的位置、標高、尺寸等存在標注錯誤或者信息不全的情況，使安裝單位在安裝時缺少技術依據(jù)。造成這種情況的主要原因是設計人員缺少經(jīng)驗或者工作不認真，造成設計信息存在缺失。此外，設計進度落后也可能造成設計信息的暫時性缺失。如果在安裝時發(fā)現(xiàn)設計信息上的問題，安裝單位應該形成文件，提交給設計方。在設計方收到文件之后，應對問題進行評估，解決安裝單位的疑問。對于信息不全的問題，可對設計進行變更或者對圖紙進行升級，將設計信息補充完整。

2.3 基礎問題

若機械設備在安裝時沒有將基礎處理好，會對設備安裝的質(zhì)量造成直接影響。一般來說，機械設備的安裝形式主要包括焊接與螺栓連接。焊接主要應用于設備的底座或者預埋板的安裝。螺栓連接主要是地腳螺栓的預埋，或者打膨脹螺栓[2]。在基礎施工中，可能會出現(xiàn)基礎地面與墻面平整度或者標高超差、預埋板與地腳螺栓位置超差或者缺失、設備基礎底座二次灌漿質(zhì)量缺陷等問題。造成基礎問題的主要原因包括設計上的遺漏或者信息上的錯誤；土建施工質(zhì)量不高或者沒有做好防變形控制工作；廠房結(jié)構(gòu)問題間接造成；土建和安裝公差上的差異等。

施工人員在施工過程中，應將設計文件作為依據(jù)，保證施工質(zhì)量。一般來說，土建公差是厘米級公差，而安裝公差是毫米級公差，土建公差要大于安裝公差。因此，應對土建公差進行合理控制，使設備安裝時更加便捷，提高整體的工作效率。同時，在基礎施工時，應對地腳螺栓的安裝做好防變形控制工作，避免在設備安裝時出現(xiàn)基礎問題。對于帶有一定復雜性的基礎問題，可填寫不符合項報告，提交設計方處理。設計方根據(jù)設備的實際情況，對安裝信息進行評估，盡可能選擇保守性的解決方案，避免大幅度的更改。

2.4 干涉問題

干涉問題主要包括設備內(nèi)部自身干涉和廠房、設備以及其他設備干涉問題。在安裝機械設備時，可能出現(xiàn)所安裝設備與已經(jīng)安裝好的設備、風管、支架等存在干涉問題。在核電施工過程中，此類問題時有發(fā)生。造成這種情況的主要原因是設計方在設計時考慮不周，沒有對各個物項之間的干涉情況進行核實；在出廠試驗時，對全過程運行實驗不夠重視，相關檢測過于敷衍；安裝單位在施工中沒有按照設計要求進行，施工邏輯缺少合理性；基礎廠房結(jié)構(gòu)或者鄰近廠房存在位置偏差的情況。內(nèi)部干涉大多發(fā)生于動設備當中，當設備包含較多運動部件、結(jié)構(gòu)較為復雜時，極易發(fā)生自身干涉。當出現(xiàn)此類問題時，會將處理難度增大，需要進行大規(guī)模的改動和修正。其他設備干涉問題主要發(fā)生于電纜架橋、管線、風管等設備中。在功能上存在接口關系的設備也可能會發(fā)生干涉問題。如果現(xiàn)場設備出現(xiàn)干涉，往往會造成較為嚴重的后果，應對設備進行修改。若安裝單位沒有按照設計要求施工，則需要做返工處理或者將存在干涉問題的物項拆除。若返工會對施工造成較大影響，則應填寫不符合項報告，由設計方進行評估處理。若施工邏輯存在不合理之處，則需要進行返工，按照合理邏輯施工，避免出現(xiàn)干涉問題。對于此類問題應總結(jié)經(jīng)驗教訓，避免再次出現(xiàn)重復性的問題。

2.5 埋件問題

一般來說，設計設備時應包括預埋件。無埋件和埋件位置偏差是核電機械設備安裝時的常見問題。在實際安裝時，預埋件的位置和實際情況存在較大的偏差，造成設備無法按照原來的設計進行安裝。造成這種情況的主要原因是在施工管理上存在一定的缺陷[3]。在施工時缺少管理和防范工作，忽略了圖紙上的埋件位置要求，在作業(yè)時胡亂施工。設計人員粗心大意以及土建施工誤差也可能會造成這樣的問題。土建誤差的要求較高，一般來說，埋件位置偏差多是這個原因造成的。依靠埋件的定位精度來達到設備定位的要求，極易造成安裝時存在風險。此外，埋件尺寸也會造成偏差問題，對設備的正常安裝造成影響。在安裝準備工作中，應綜合評估設備的性能和使用情況，確保設備埋件后可以完成安裝。當發(fā)現(xiàn)未達標的情況時，應按照相關規(guī)定進行返工。在施工時，可以將設備定位在埋件上，部分增加膨脹螺栓，將其固定于廠房模塊。

2.6 施工問題

在核電施工過程中，由于安裝人員能力、經(jīng)驗、工作態(tài)度等問題，可能會造成施工結(jié)果和設計不符的情況。部分安裝人員并不具備很強的工作能力，對于圖紙和設計文件中的內(nèi)容不能徹底消化。部分安裝人員在工作過程中憑借主觀經(jīng)驗進行施工或者工作態(tài)度不認真。在施工過程中，部分工作人員會背離施工要求，甚至對設備進行額外安裝和修改，均會導致施工問題。

2.7 驗收問題

在核電機械設備安裝施工中，還可能會存在驗收遺留問題，主要原因是設備在設計時缺少合理性，沒有充分考慮尺寸余量問題，造成相互存在接口的設備不能有效連接。另外，在設備驗收時，不僅要驗收機械設備，還要檢驗相關接口設備的功能，避免問題的遺留。

驗收問題的發(fā)生具有一定的特殊性，往往發(fā)生在設備接口處。在出廠驗收時很難完全規(guī)避，往往會忽略。因此，應加大對驗收工作的重視程度。在核電安裝驗收項目中涉及較多的有管道、閥門、板材等。每種材料的驗收程序大致相同，在驗收時應進行取樣和復檢，保證機械設備的使用性能。

3 核電施工過程中機械設備安裝注意要點

3.1 管控財務成本

在核電機械設備安裝過程中，應注意每一個環(huán)節(jié)的財務成本，避免出現(xiàn)不必要的經(jīng)費消耗。核電施工往往周期較長，作業(yè)范圍廣，要求相關工作人員要有較高的技術水平和較強的責任心。因此，在施工時需要投入的人力和財力成本均較大[4]。核電施工應該建立合理的財務成本管理制度和工作體系，將整體建設要求作為依據(jù)，合理配置財務成本，協(xié)調(diào)各方面資源。在機械設備安裝過程中，應該明確各個款項的實際用處和總體流向，做好登記備案工作，根據(jù)嚴格嚴謹?shù)脑瓌t，同步落實財務審批和財務監(jiān)督工作。

3.2 控制安裝進度

核電施工過程中的機械設備安裝較為復雜，難度較大。因此，應把控好安裝進度，做好科學、合理的安排，保證機械設備的安裝質(zhì)量。對于未知風險也要進行合理預測，做好防范，避免問題的出現(xiàn)。安裝管理人員應充分了解整體安裝情況，并且及時總結(jié)經(jīng)驗。對于在安裝時出現(xiàn)的突發(fā)問題，應制定有效的防范對策，提高機械設備安裝的實效性。

3.3 處理接口關系

核電機械設備安裝時涉及的領域非常廣泛，包括采購、設計方、安裝方等。因此，應處理好各個接口之間的關系，加強彼此之間的交流與合作。在機械設備安裝中，應針對施工現(xiàn)場制定一個質(zhì)保部門，確定負責人員[5]。負責人要與其他部門進行密切的溝通，及時反饋所獲信息，使機械設備的安裝質(zhì)量能夠達到各個標準。采購部門按照規(guī)定做好設備采買工作，在設備進場之后，安裝部門要按照安裝計劃進行施工，并且由質(zhì)保部門進行質(zhì)量驗收，做好各個部門的工作交接。

3.4 做好現(xiàn)場管理

在核電施工中安裝機械設備時，可能會受到氣溫、場所等多種因素的影響。為了有效提升機械安裝的效率，應做好安裝現(xiàn)場的管理工作。根據(jù)施工要求，應制定有效的管理辦法，防范外界因素的干擾，避免環(huán)境對安裝進度的影響。在安裝過程中，工作人員應對天氣狀況進行全面分析，避免安裝作業(yè)與天氣之間的沖突，從而出現(xiàn)安裝問題。例如：在大風天氣情況下，機械設備中的葉片容易受到風力影響，使得葉片轉(zhuǎn)速過高，增加安裝難度。因此，在安裝之前，應分析天氣、場所等環(huán)境因素，在安裝環(huán)節(jié)做好維護，在保證工作人員安全的前提下保證施工質(zhì)量。

3.5 保證項目安全

在核電機械設備安裝施工中還應做好安全管理工作，既要保證施工人員的安全，也要保證設備運行時的安全，避免對周圍的自然環(huán)境造成破壞。安裝單位應制定科學、合理的施工安全管理制度，創(chuàng)設良好的工作環(huán)境，對安全隱患進行合理規(guī)避。在安裝之前，應對施工人員進行培訓，提高其成本管理意識和安全意識[6]。

4 案例分析

在某核電機械設備建筑安裝現(xiàn)場，新燃料升降機布置于燃料廠房乏燃料貯存水池的轉(zhuǎn)角處，升降機的起升機構(gòu)通過安裝支架的方式與水池旁操作平臺預埋板搭焊。起升機構(gòu)與水池中的燃料籃通過鋼絲繩連接，對燃料的升降運動進行控制。在安裝設備時，發(fā)現(xiàn)新燃料升降機起升機構(gòu)的安裝埋件存在較大的位置偏差，實際埋件位置發(fā)生偏移，與設計安裝的位置出現(xiàn)了600 mm的偏差，屬于較為明顯的埋件偏差問題，如圖1所示。因為升降機的操作點會對其他設備的操作接口造成影響，所以不能改變安裝位置。通過現(xiàn)場勘察，最終確定的改進方案為取一塊尺寸大的新墊板代替設備自帶墊板，將其一端和原預埋件進行搭焊，另一端用三顆膨脹螺栓與樓板相連。新燃料升降機的起升機構(gòu)安裝于配作墊板，保證設備安裝在預先設計的位置上，施工偏差的埋件無需進行返工。

5 結(jié)語

綜上所述，核電機械設備在核電廠中占據(jù)極為重要的位置，但是在實際的安裝過程中可能會出現(xiàn)各類問題，很容易造成工期延誤，影響項目的進程。因此，在核電施工設備安裝時，應注意施工要點，將工程質(zhì)量以及設計作為著手點，規(guī)范操作流程和方法，對機械設備進行全面的掌控，避免出現(xiàn)安裝問題，保證核電廠能夠安全、穩(wěn)定地運行，降低事故發(fā)生率。

參考文獻

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