崔運佳，鄒遠(yuǎn)波，羅良華，吳 強(qiáng)

(中核核電運行管理有限公司,浙江 海鹽 314300)

秦山核電一廠(簡稱“秦一廠”)于2018年開始實施核電廠運行許可證延續(xù)(OLE)改造項目。由于原1號高壓加熱器(簡稱“1號高加”)換熱效率不滿足機(jī)組延壽升功率的設(shè)計要求，需要對1號高加進(jìn)行更換。新高加對比舊高加尺寸不變，換熱管材質(zhì)由原來的SA213 TP304更換為SA803 TP439。

1 項目介紹

根據(jù)設(shè)備制造圖新更換的高壓加熱器HP1的最大外形尺寸為(長×寬×高)：12 780×2335×2660，凈重為49 590 kg。舊高壓加熱器HP1凈重為49 590 kg，在吊運過程中應(yīng)考慮設(shè)備在運行期間產(chǎn)生的結(jié)垢和存水重量。

本次1號高壓加熱器更換，涉及的專業(yè)多，更換的難度大，涉及的專業(yè)有起重、土建、機(jī)械、管道、電氣、儀表、保溫防腐等，需要對高壓加熱器的運輸路線加固，廠房+7.20 m層窗戶、窗臺等拆除，栓卷揚(yáng)機(jī)立柱處的墻體開，1號高加基礎(chǔ)修改施工，廠房內(nèi)運輸通道上方的管線切割、拆除，設(shè)備本體配管的切割、拆除，電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)電纜、橋架、儀表等元件拆除，設(shè)備和管道保溫的拆除，臨時支座的制作、鋼結(jié)構(gòu)平臺的制作、專用運輸工具的制作等。

2 高加更換檢修工藝

2.1 運輸工藝

(1)運輸路線選擇

由于高加位于廠房7.2 m南側(cè)，高加四個方向均有不同的廠房干涉及設(shè)備管道干涉。高加西側(cè)為柴油機(jī)廠房，根據(jù)實地尺寸測量，高加無法從西側(cè)窗戶直線抽出；高加南側(cè)為化水廠房，17號化水廠房內(nèi)的罐體容器較多，該路線也無法實現(xiàn)；高加?xùn)|側(cè)距離墻體較遠(yuǎn)，而且干涉設(shè)備多，鋪設(shè)運輸路線成本巨大。綜合選擇，最終選擇高加從北側(cè)運出，北側(cè)有寬度足夠的通道，干涉設(shè)備少，只需切除通道上的系統(tǒng)管道即可，且北側(cè)窗外具備吊運空間。根據(jù)現(xiàn)場測繪及沙盤演練，最終確定廠房內(nèi)運輸路線圖(見圖1)。

圖1 運輸路線示意圖

(2)運輸工藝

根據(jù)運輸工具的不同，高加運輸有兩種方式。

1)“雪橇”式運輸。轉(zhuǎn)彎靈活，受力面積大，便于保護(hù)樓層地面。雖然使用黃油減少摩擦系數(shù)，但滑動阻力依然很大，對拉點受力要求高，也即卷揚(yáng)機(jī)需求數(shù)量多(雪橇由兩端槽鋼構(gòu)成，運輸時裝于高加底部兩側(cè))。

圖2 雪橇制作圖

2)地牛式運輸。無法轉(zhuǎn)向，受力面積小，不便于地面保護(hù)?；瑒幼枇O小，對拉力要求不高(地牛為一種設(shè)備運輸專用工具，由多個滾輪加履帶構(gòu)成)。

本項目實施根據(jù)廠房環(huán)境及地面承重要求，結(jié)合了以上兩種運輸方式：將雪橇裝在高加底部，地牛裝在雪橇槽鋼內(nèi)部并固定。高加轉(zhuǎn)彎段路程采用雪橇式運輸方法，通過設(shè)置錨點，利用雪橇轉(zhuǎn)向的靈活性進(jìn)行運輸。當(dāng)運輸至直線路段時，將地牛與雪橇槽鋼脫開，高加與地牛仍然固定，利用地牛進(jìn)行運輸。此時槽鋼正好作為地牛軌道，保證了運輸?shù)闹本€性，同時槽鋼能減小高加對地面的單位面積載荷，充分保護(hù)樓層地面。

圖3 運輸方式示意圖

2.2 吊裝工藝

(1)吊裝平臺設(shè)計

吊裝平臺承載高加負(fù)荷前應(yīng)保證高加設(shè)備重心始終在廠房內(nèi)部，這樣可以防止高加吊出廠房產(chǎn)生傾斜，使高加水平吊出，根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 50017—2003)進(jìn)行設(shè)計加工，見圖4。

圖4 吊裝平臺示意圖

(2)吊裝工藝

吊裝平臺上提前掛設(shè)好的手拉葫蘆通過卸扣和吊帶相連，將高壓加熱器緩緩向廠房外拖運，當(dāng)高壓加熱器端部露出廠房外的部分300 t汽車吊能接鉤時停止。300 t汽車吊用兩根吊裝帶繞一圈兜底高壓加熱器，緩緩起吊，使高壓加熱器中部滑動支座支座稍稍離開地牛頂面時停止起升。將地牛取出，然后繼續(xù)通過手拉葫蘆將高壓加熱器往廠房外拖運(汽車吊配合轉(zhuǎn)桿)，直至高壓加熱器固定端支座在鋼平臺正上方時停止。汽車吊緩慢落鉤，將高壓加熱器固定支座放置在枕木上，待確認(rèn)高壓加熱器放置穩(wěn)定后松鉤。

3 項目風(fēng)險管控

由于1號高加更換涉及專業(yè)多，設(shè)計接口多，焊接要求高、工作量大，起重運輸風(fēng)險較大，加強(qiáng)高加更換實施過程的質(zhì)量和進(jìn)度控制及風(fēng)險管控尤為重要，主要包括以下方面。

3.1 項目前期準(zhǔn)備

施工計劃優(yōu)化。組織土建、腳手架、機(jī)械、焊接、起重、役檢各專業(yè)討論高加更換的各專業(yè)接口節(jié)點，編制施工二級網(wǎng)絡(luò)計劃并推演，如腳手架搭建及拆除時間直接影響著高加的運輸進(jìn)度。通過二級網(wǎng)絡(luò)計劃最終進(jìn)一步編寫三級網(wǎng)絡(luò)計劃，具體到每一個具體施工節(jié)點的內(nèi)容及實施時間。

備件及設(shè)計圖紙確認(rèn)。高加更換涉及接口多，需要割除更換的管道多，前期需要充分了解每一個涉及備件的具體尺寸、材質(zhì)，并與現(xiàn)場和圖紙核對。高加實施涉及的管道設(shè)備保溫必要時可拆除，必須做到新備件、原備件、設(shè)計圖紙三方面的比對，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時，及時進(jìn)行修改確認(rèn)。如本項目實施過程中發(fā)現(xiàn)圖紙中殼側(cè)安全閥公稱直徑與原尺寸不一致，需要更改安全閥排放管。若施工過程中發(fā)現(xiàn)備件不符另行采購會嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，造成不可估量的損失。

施工方案及吊裝方案的準(zhǔn)備。組織專業(yè)人員確認(rèn)高加現(xiàn)場的施工環(huán)境及各相關(guān)尺寸測繪，根據(jù)《電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范》，編寫施工方案及吊裝方案，施工方案及吊裝方案編寫完成后應(yīng)進(jìn)行1∶1沙盤模擬推演，確保方案的可實施性。

工器具及專用運輸、吊裝工具的制作與校驗。施工過程涉及的工器具應(yīng)提前檢驗確認(rèn)，制作工器具清單并記錄，確保無遺漏。鋼結(jié)構(gòu)平臺焊接完成應(yīng)做焊接后無損檢測，并進(jìn)行承載實驗。

3.2 實施過程風(fēng)險管控

(1)防異物控制

高加更換項目的防異物工作尤為重要，在以下方面應(yīng)做好防異物控制：

1)系統(tǒng)管道防異物切割工藝。為防止切割系統(tǒng)管道時雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)，對于垂直管道，采用機(jī)械冷切割工藝。切割時遵循先下后上的原則，下部管道切割后，使用防異物鋼板覆蓋并點焊牢固，防止切割上部管道時雜質(zhì)落入系統(tǒng)。

2)QC(質(zhì)量控制)。所有管道及接口焊接組對前檢查選取為防異物控制H點，由實施負(fù)責(zé)人、焊接負(fù)責(zé)人、QC人員三方確認(rèn)，管道內(nèi)部清潔無異物方可實施焊接。

3)各管道及接口防異物措施。管道切割完成后，應(yīng)對管口進(jìn)行防異物包裹，可采取防異物鋼板電焊、防異物袋包裹的方式，防止有異物進(jìn)入。

(2)運輸及吊裝風(fēng)險管控

由于高加自重較大，在運輸過程中需要對路面及廠房等進(jìn)行保護(hù)加固。

1)地面保護(hù)。使用厚鋼板鋪設(shè)在高加運輸路線上，鋼板鋪設(shè)應(yīng)平整無凸起高點；吊車施工路面應(yīng)由土建評估，并重新加固，吊車立點加厚鋼板進(jìn)行保護(hù)。

2)樓層加固。運輸層的鋼筋混凝土框架梁需要進(jìn)行加固，卷揚(yáng)機(jī)錨點立柱也要進(jìn)行加固，由土建專業(yè)根據(jù)承重情況選用特制鋼梁進(jìn)行加固保護(hù)。

3)運輸?shù)跹b力學(xué)計算。根據(jù)高加尺寸重量，計算選用合適噸位的吊機(jī)，計算吊裝帶載荷、高加平面運輸拉力，計算吊機(jī)起吊高加時站位地面的最大承載壓力。根據(jù)計算要求選用吊帶、卷揚(yáng)機(jī)等工器具，并對地面和樓層做滿足計算承載力的加固。

4)施工過程監(jiān)護(hù)。由于廠房內(nèi)施工空間狹小，運輸路線長，利用廠房立柱作牽引的受力點多，物項保護(hù)難度大。在新、舊高壓加熱器拖運過程中，必須安排專人密切監(jiān)視設(shè)備與管道及構(gòu)筑物的間距，避免相碰，損壞設(shè)備、管道及構(gòu)筑物。吊裝過程嚴(yán)格執(zhí)行“十不吊”的規(guī)定，汽車吊將高壓加熱器放置到拖運軌道的過程必須緩慢進(jìn)行，高壓加熱器放置到拖運軌道上確認(rèn)軌道穩(wěn)定、方向正確、防傾倒手拉葫蘆掛設(shè)完畢后，汽車吊方可松鉤。

(3)焊接質(zhì)量控制

焊接過程需嚴(yán)格遵守火力發(fā)電廠焊接技術(shù)規(guī)程DL/T 869—2012，焊接前需有專業(yè)人員進(jìn)行組對及坡口檢查，焊接過程嚴(yán)格按照焊接工藝卡內(nèi)容執(zhí)行，焊后應(yīng)進(jìn)行RT、PT檢測。1號高加進(jìn)出口管道(Φ加進(jìn)出口管道(焊)焊接要求高、焊接難度大。為保證焊接質(zhì)量，應(yīng)使用機(jī)械切割方式加工焊接坡口，坡口形式為雙V或者U形，焊前進(jìn)行相應(yīng)的熱處理工藝等，確保焊接質(zhì)量。

4 結(jié)束語

秦一廠1號高壓加熱器更換項目，是一次成功的大型容器更換良好實踐案例。項目實施順利，未發(fā)生人員或設(shè)備風(fēng)險，在檢修工藝以及風(fēng)險管控方面有很多值得借鑒之處。作為OLE項目的重要工作之一，秦一廠1號高壓加熱器更換項目具有一定的示范作用，為后續(xù)國內(nèi)其他電廠以及巴基斯坦恰希瑪核電廠的OLE項目打下了堅實的基礎(chǔ)。