浅述CPR1000核电装卸料机安装

浅述CPR1000核电装卸料机安装

郭有和

中国中原对外工程有限公司北京100044

摘要：本文介绍了阳江核电厂一期1&2号机组装卸料机的安装方法，该安装方法在实际工程中切实可行，并可作为其它CPR核电安装工程的参考。

关键词：装卸料机；固定套筒；伸缩套筒垂直度

1前言

阳江核电厂一期1&2号机组采用CPR1000技术，每台机组的装卸料机是燃料操作与贮存系统的关键设备之一，安装在反应堆厂房安全壳内、堆内构件存放池及换料水池上方，主要由大车（沿堆腔及堆内构件存放池长度方向运行）、小车（沿堆腔及堆内构件存放池宽度方向运行）、塔体（安装在固定套筒上方，装有主提升机构等）、固定套筒（用于燃料组件保护与伸缩套筒升降导向的管筒，其内侧装有伸缩套筒行走的轨道）、伸缩套筒（在固定套筒内部行走，连接燃料抓具与主提升机构）、辅助提升机构等组成。其最主要功能为：在反应堆首次装料与运行期间换料时装卸燃料组件；在堆芯与燃料转运装置之间运输燃料组件。内套筒运行垂直度直接影响到燃料组件操作的安全[1]，为保证实现装卸燃料组件功能，安装阶段必须将伸缩套筒的垂直度、同心度调整到设计要求。

2装卸料机安装主要工艺流程

大车安装→小车安装→固定套筒安装及伸缩套筒提升→塔体安装→龙门架结构及辅助提升机构安装→压缩空气及电气系统安装→调整伸缩套筒垂直度及同心度→其他部件安装。

3装卸料机安装简述

3.1装卸料机安装前轨道状态

装卸料机安装前，轨道应已按以下要求安装验收完毕：

轨道直线度：导向轨在堆芯区及转运区为±0.5mm范围内；导向轨在其他区为±1mm范围内；支承轨全长为±1mm范围内。

轨道标高：导向轨、支承轨在堆芯区及转运区为±0.5mm范围内；导向轨、支承轨在其他区为±1mm范围内。

导向轨与支承轨距离偏差为±2mm范围内。

3.2装卸料机大车安装

通过龙门吊70t吊钩将装卸料机大车吊装至+20m的轻载运输小车上；将大车引入反应堆厂房后调整导向轮并使其尽可能的分开；通过环吊217t吊钩把装卸料机大车吊装到轨道正上方，调整使其与轨道垂直，然后将装卸料机大车就位到轨道上；调整车轮内侧与轨道侧面的距离满足要求；调整导向轨上表面与导向轮罩盖的间隙值至满足要求，用全站仪检查装卸料机大车轨道与小车轨道的垂直度；调整导向轮直到其接触到导向轨的侧面，最后安装大车防翻钩。

3.3装卸料机小车安装

通过专用吊具、龙门吊70t吊钩、+20m轻载运输小车，将装卸料机小车吊装、引入反应堆厂房；通过环吊217t吊钩将装卸料机小车吊装到其轨道的正上方，调整使其与轨道相垂直后，将小车就位到小车轨道上；调整导向轮直到其接触到轨道的侧面，安装小车防翻钩。

3.4固定套筒安装及伸缩套筒提升

吊装前检查固定套筒内部的伸缩套筒已锁紧在正确的位置；固定套筒引入反应堆厂房时其上方应朝向设备闸门；固定套筒引入反应堆厂房后，在固定套筒的顶部安装吊装专用工具，通过环吊217t和5t吊钩将其翻转。

把固定套筒吊装到装卸料机小车固定套筒支承盘的正上方，缓慢落钩使固定套筒距离支承盘大约20mm，检查固定套筒与其支承盘的间距均匀，缓慢下降固定套筒穿过支承盘并固定到支承盘上。

通过环吊、伸缩套筒上的提升专用工具，缓慢提升伸缩套筒直到能安装临时固定专用工具；安装临时固定专用工具，然后拆除提升专用工具；用螺栓在伸缩套筒上安装连接头。

3.5塔体安装

塔体引入反应堆厂房时塔体的上部朝向设备闸门，在反应堆厂房内通过环吊217t和5t吊钩将其翻转到竖直。

把塔体吊装到固定套筒的正上方，缓慢落钩把塔体就位并连接在固定套筒上；

调整固定套筒与塔体配合面的标高在±0.5mm偏差范围内。

手动操作塔体内的卷扬机构释放钢丝绳索，将绳索与伸缩套筒连接头相连接，慢慢提升伸缩套筒并拆除其临时固定工具。

3.6龙门架结构及辅助提升机构安装

通过环吊分别将龙门架结构部件安装到装卸料机大车上；借助专用工具安装辅助提升机构。

3.7压缩空气及电气系统安装

连接装卸料机压缩空气系统；连接供电电源，为后续电动操作提升机构做好准备。

3.8固定套筒法兰支承面水平度调整

固定套筒法兰支承盘水平度满足要求是伸缩套筒垂直度、同心度调整的前提。检查固定套筒支承盘上表面的水平度，若水平度超差，则需要进行调整。水平度检查及调整应在塔体安装后进行，检查及调整方法如下：

将大车停放在堆芯区或者燃料转运区。在大车车轮与大车轨道接触处作标记，移开大车，测量标记处轨道标高，以最高处为基准，其余各处放置垫片（垫片厚度为各处标高与最高处标高的差值），将大车移动到原位置。将小车移动到90°方向极限位置，在小车上选取易于观察处作标记线，在标记线对应的大车上作标记线，使两标记线重合。以大车上第一条标记线为起点，沿小车轨道方向在大车上每隔500mm作相同标记线（共11个位置）。

利用水准仪、专用标尺测量第一个测量位置固定套筒支承面0°、90°、180°、270°四个方向的标高。盘动小车电机使小车往第二个测量位置移动，由专人监控小车位置，当小车移动至小车上标记线与大车上第二条标记线重合时，测量第二组数据；相同的，将剩余9个位置的数据测出。

根据测量所得数据，分析轨道面需要调整的位置，计算调整量；通过轨道两侧的连接螺栓及顶丝调整轨道上表面标高，调整过程中打百分表进行监控。调整后重新测量支承面标高并记录11组数据，若水平度仍达不到技术要求，则重复以上调整步骤，直至水平度小于设计要求值（即所有标高值的最大偏差≤设计水平度值0.1mm）。

3.9调整伸缩套筒垂直度与同心度

伸缩套筒同心度、垂直度的调整及检查应在反应堆堆芯区域或转运区域进行，进行调整及检查过程中不能移动装卸料机大车与小车的位置。

操作电动卷扬机，下降伸缩套筒到较低位置；在伸缩套筒的端头安装带刺针的定心工具，在定心工具的圆柱部分安装百分表；缓慢转动塔体分别在0°、90°、180°和270°四个角度检查伸缩套筒的同心度，在四个方向上伸缩套筒的同心度都应在±0.5mm的范围内。如果同心度超差，则通过在固定套筒与其支承盘之间增减垫片进行调整。

在堆内构件存放池底部互相垂直地放置两台全站仪，操作卷扬机提升伸缩套筒，每向上移动500mm检查伸缩套筒的垂直度一次，应在?0.5mm范围内，如果垂直度超差，则需要调整伸缩套筒的导向轮。

在定心工具正下方放置一张记录纸；当塔体处在0?位置的时候，降低伸缩套筒使刺针刺穿记录纸；转动塔体，分别在90?，180?和270?的位置重复上述相同的操作；4个针孔在记录纸上应明显可见，且4个针孔应在1.25mm×1.25mm的正方形内。

在伸缩套筒相互垂直的两个方向测量其全长范围的垂直度：堆芯区与转运区在±1.65mm范围内；其它操作区域在±2.80mm范围内。

3.10其他部件安装

安装TV监控操作杆及水下照明系统等部件。

4结语

阳江核电一期1&2号机组装卸料机各项安装技术要求均达标，为后续装卸料机可靠进行装卸料及燃料转运提供了保证；同时，以上所述安装方法可作为其他CPR核电安装工程的参考。

参考文献

[1]申亚波,李涛,郭科科.《装卸料机内套筒运行垂直度调整技术》.核动力工程,2017年第4期.