本發(fā)明屬于核電工程建造的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種核電站金屬堆芯殼的找正、調(diào)平方法。

背景技術(shù)：

高溫氣冷堆是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、具有第四代技術(shù)特征的先進(jìn)核能技術(shù)，具有較高安全特性，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，商業(yè)化前景非常廣闊。金屬堆芯殼為高溫氣冷堆核電站主回路的主設(shè)備，該大型復(fù)雜主設(shè)備是核電站的心臟，安裝條件苛刻，精度要求高，難度極大。常規(guī)壓水堆核電站主設(shè)備(例如金屬堆芯殼)的安裝調(diào)整是使用核島環(huán)吊配合進(jìn)行，而高溫氣冷堆核電站反應(yīng)堆未設(shè)計專門用于配合主設(shè)備安裝調(diào)整的設(shè)備，且反應(yīng)堆檢修吊車載荷僅為100噸，無法滿足單體重達(dá)250多噸的金屬堆芯殼的安裝調(diào)整作業(yè)要求，所以需要研發(fā)先進(jìn)可靠的主設(shè)備找正、調(diào)平方法以完成金屬堆芯殼的安裝作業(yè)并保證安裝質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了完成高溫氣冷堆核電站金屬堆芯殼的安裝作業(yè)并保證安裝質(zhì)量，本發(fā)明提出一種核電站金屬堆芯殼的找正、調(diào)平方法，包括以下步驟：

(1)將至少兩個三維液壓調(diào)整機布置于反應(yīng)堆艙室墻體上表面；

(2)在結(jié)構(gòu)梁的下表面設(shè)置至少兩個固定槽，將結(jié)構(gòu)梁落位于所述至少兩個三維液壓調(diào)整機上，且所述三維液壓調(diào)整機的Z向油缸插入所述結(jié)構(gòu)梁的固定槽中；

(3)在所述結(jié)構(gòu)梁上設(shè)置至少兩個連接孔，所述連接孔貫通所述結(jié)構(gòu)梁的上表面和下表面，所述連接孔均勻分布于與金屬堆芯殼半徑相同的圓周上；將至少兩個拉索的液壓提升器固定于所述結(jié)構(gòu)梁的上表面，且位于所述結(jié)構(gòu)梁的連接孔的端口處，所述拉索的鋼絞線從所述連接孔穿過，所述拉索的連接拉板與金屬堆芯殼連接；

(4)利用液壓泵站控制所述三維液壓調(diào)整機的Z向油缸，使所述Z向油缸頂升，所述Z向油缸的頂升帶動所述結(jié)構(gòu)梁向上移動，所述結(jié)構(gòu)梁帶動所述拉索向上移動，所述拉索提升金屬堆芯殼；

(5)使用激光跟蹤儀測量金屬堆芯殼的位置，并將測量值發(fā)送給分析設(shè)備，使用所述分析設(shè)備計算該測量值與金屬堆芯殼設(shè)計安裝位置的偏差值；

將所述分析設(shè)備計算的偏差值輸入同步控制臺中，所述同步控制臺接收到偏差值后，將該偏差值發(fā)送給所述液壓泵站，所述液壓泵站根據(jù)該偏差值控制所述三維液壓調(diào)整機的X向油缸、Y向油缸和Z向油缸，以使所述結(jié)構(gòu)梁在X方向、Y方向和Z方向移動，所述結(jié)構(gòu)梁的移動帶動所述拉索移動，所述拉索的移動帶動金屬堆芯殼移動；

重復(fù)本步驟，直至將金屬堆芯殼調(diào)整至設(shè)計安裝位置并調(diào)至水平；

(6)通過所述液壓泵站控制所述三維液壓調(diào)整機的Z向油缸下降，以使所述結(jié)構(gòu)梁向下移動，金屬堆芯殼下落安裝到位；

(7)使用所述拉索的液壓提升器提升鋼絞線，所述鋼絞線提升金屬堆芯殼，以有空間在反應(yīng)堆艙室墻體側(cè)壁上安裝限位鍵，所述限位鍵安裝完成后，使用所述液壓提升器下放所述鋼絞線，金屬堆芯殼下落就位。

其中，所述步驟(5)中，所述分析設(shè)備接收所述激光跟蹤儀發(fā)送的測量值后，先對該測量值進(jìn)行解碼，再將解碼后的測量值與金屬堆芯殼的設(shè)計安裝位置相減，以得出測量值與設(shè)計安裝位置的偏差值。

其中，所述步驟(1)中，將四個所述三維液壓調(diào)整機布置于反應(yīng)堆艙室墻體上表面，且該四個所述三維液壓調(diào)整機呈矩形分布。

其中，所述步驟(3)中，將四個所述拉索的液壓提升器分別固定于所述結(jié)構(gòu)梁的四個連接孔的端口處。

其中，所述步驟(3)中，所述液壓提升器通過螺栓固定于所述結(jié)構(gòu)梁的上表面。

其中，所述步驟(3)中，在所述連接拉板上設(shè)置銷孔，將所述銷孔與金屬堆芯殼的頂蓋吊耳通過銷軸連接，以將所述拉索金屬堆芯殼連接。

其中，所述步驟(5)中，通過人工將所述分析設(shè)備計算的偏差值輸入同步控制臺中。

其中，所述步驟(5)中，將所述分析設(shè)備計算的偏差值拷入移動存儲設(shè)備，再將該移動存儲設(shè)備與所述同步控制臺連接，以將偏差值導(dǎo)入所述同步控制臺。

本發(fā)明核電站金屬堆芯殼的找正、調(diào)平方法具有如下的有益效果：

使用本發(fā)明的方法調(diào)整安裝金屬堆芯殼時，使用激光跟蹤儀測量金屬堆芯殼的位置，測量精度高，使用分析設(shè)備計算測量值與金屬堆芯殼的設(shè)計安裝值的偏差，液壓泵站根據(jù)該偏差值調(diào)整三維液壓調(diào)整機的X向油缸、Y向油缸和Z向油缸，以使結(jié)構(gòu)梁產(chǎn)生X方向、Y方向和Z方向的位移，結(jié)構(gòu)梁的移動帶動拉索產(chǎn)生相應(yīng)位移，拉索的移動帶動金屬堆芯殼產(chǎn)生相應(yīng)位移，以達(dá)到調(diào)整金屬堆芯殼的目的，同時上述過程要重復(fù)多次以不斷縮小偏差，使金屬堆芯殼越來越接近設(shè)計安裝位置，直至將金屬堆芯殼調(diào)整到設(shè)計安裝位置并調(diào)至水平，這樣不僅能夠完成金屬堆芯殼的調(diào)整安裝作業(yè)，而且保證了安裝精度和質(zhì)量。

本發(fā)明的方法使用由若干個短梁可拆卸連接而成的結(jié)構(gòu)梁，這樣不僅增加了作業(yè)和運輸?shù)姆奖阈裕彩贡景l(fā)明的方法能夠適應(yīng)不同現(xiàn)場條件，增加了本發(fā)明的方法的適用性。本發(fā)明的方法使用連接孔均勻分布的結(jié)構(gòu)梁，這樣將拉索一端穿入連接孔，另一端與金屬堆芯殼連接，以調(diào)整安裝金屬堆芯殼時，平衡性更好，提高了安裝調(diào)整的精確和質(zhì)量。本發(fā)明的方法使用具有提升功能的拉索，這樣一方面能夠通過拉索完成金屬堆芯殼的調(diào)整安裝作業(yè)，另一方面能夠通過拉索提升金屬堆芯殼，實現(xiàn)金屬堆芯殼的較大距離位移，以有空間進(jìn)行限位鍵的安裝。

附圖說明

圖1為使用本發(fā)明核電站金屬堆芯殼的找正、調(diào)平方法，調(diào)整安裝金屬堆芯殼的示意圖；

圖2為圖1中結(jié)構(gòu)梁的示意圖；

圖3為本發(fā)明核電站金屬堆芯殼的找正、調(diào)平方法所使用的拉索的示意圖；

圖4為本發(fā)明核電站金屬堆芯殼的找正、調(diào)平方法所使用的三維液壓調(diào)整機與液壓泵站連接的示意圖；

圖5為本發(fā)明核電站金屬堆芯殼的找正、調(diào)平方法所使用的液壓調(diào)整系統(tǒng)的邏輯示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明的技術(shù)方案。

首先介紹本發(fā)明的方法所使用的裝置，如圖1所示，本發(fā)明的方法所使用的裝置包括結(jié)構(gòu)梁10、液壓調(diào)整系統(tǒng)20、拉索系統(tǒng)30和測量系統(tǒng)40。下面分別介紹結(jié)構(gòu)梁10、液壓調(diào)整系統(tǒng)20、拉索系統(tǒng)30和測量系統(tǒng)40。

如圖1-2所示，結(jié)構(gòu)梁10整體為矩形，可以為鋼結(jié)構(gòu)梁。結(jié)構(gòu)梁10的下表面設(shè)有至少兩個固定槽(圖中未示出)，優(yōu)選地，固定槽為四個，分布于結(jié)構(gòu)梁10的四角。結(jié)構(gòu)梁10可以由若干個短梁可拆卸連接而成，使用時，先將若干個短梁運輸至現(xiàn)場，再將短梁通過高強螺栓組、普通螺栓組與鉸制孔螺栓組相結(jié)合的方式連接以組裝成結(jié)構(gòu)梁10，這樣方便將短梁運輸至現(xiàn)場，若將結(jié)構(gòu)梁10整體運輸至現(xiàn)場，由于結(jié)構(gòu)梁10體積較大，受現(xiàn)場空間的限制，作業(yè)很不方便。如圖1-2所示，結(jié)構(gòu)梁10包括兩根中間梁11，該兩根中間梁11組成回字形結(jié)構(gòu)，該回字形結(jié)構(gòu)的四角均設(shè)有延長梁12，延長梁12為矩形體的結(jié)構(gòu)，延長梁12與兩根中間梁11在同一個平面內(nèi)，延長梁12的作用是延長結(jié)構(gòu)梁10的長度，延長梁12還連接有端梁13，端梁13為U型結(jié)構(gòu)，其中，中間梁11、延長梁12和端梁13相當(dāng)于短梁。中間梁11與延長梁12之間、延長梁12與端梁13之間均通過螺栓連接，例如中間梁11與延長梁12之間采用高強螺栓組、普通螺栓組與鉸制孔螺栓組相結(jié)合的連接形式，延長梁12與端梁13之間也是采用高強螺栓組、普通螺栓組與鉸制孔螺栓組相結(jié)合的連接形式。其中，中間梁11、延長梁12和端梁13的形狀及數(shù)量可以根據(jù)施工現(xiàn)場實際需要進(jìn)行調(diào)整，以使結(jié)構(gòu)梁10的長度滿足現(xiàn)場施工需要。本發(fā)明的方法所使用的結(jié)構(gòu)梁10由若干個短梁可拆卸連接而成，這樣不僅增加了作業(yè)的方便性，也使本發(fā)明的方法能夠適應(yīng)不同現(xiàn)場條件，增加了本發(fā)明的方法的適用性。

如圖1-2所示，結(jié)構(gòu)梁10上設(shè)有至少兩個連接孔14，連接孔14貫通結(jié)構(gòu)梁10的上表面和下表面，連接孔14均勻分布于與金屬堆芯殼51半徑相同的圓周上，連接孔14的數(shù)量可以為四個，連接孔14的數(shù)量可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。

如圖1和圖3所示，拉索系統(tǒng)30包括至少兩個拉索38，該拉索38包括液壓提升器31、鋼絞線32、底錨裝置33和連接拉板34，液壓提升器31上設(shè)有若干個螺紋孔36，以能夠?qū)⒁簤禾嵘?1通過螺栓固定于結(jié)構(gòu)梁10的上表面。鋼絞線32包括多股鋼線，鋼絞線32一端與液壓提升器31連接，另一端與底錨裝置33連接。底錨裝置33的作用是將多股鋼線擰為一股，以方便使用拉索38調(diào)整安裝金屬堆芯殼51。連接拉板34一端與底錨裝置33連接，另一端設(shè)有銷孔35，使用時，將連接拉板34的銷孔35與金屬堆芯殼51的頂蓋吊耳通過銷軸連接，以將拉索38與金屬堆芯殼51連接。

如圖5所示，液壓調(diào)整系統(tǒng)20包括同步控制臺23和至少兩個子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)包括三維液壓調(diào)整機21和液壓泵站22，其中，液壓調(diào)整系統(tǒng)20的子系統(tǒng)可以為四個，也就是三維液壓調(diào)整機21和液壓泵站22均為四個，一個三維液壓調(diào)整機21與一個液壓泵站22連接；同步控制臺23與四個液壓泵站22串聯(lián)連接，這樣只有四臺液壓泵站22均正常時才能夠進(jìn)行作業(yè)，若有一個或多個液壓泵站22出現(xiàn)故障，則液壓調(diào)整系統(tǒng)20停止工作，避免一個或多個液壓泵站22出現(xiàn)故障時仍進(jìn)行作業(yè)而發(fā)生危險的情況，大大提高了作業(yè)的安全性。如圖1所示，四個三維液壓調(diào)整機21分布于反應(yīng)堆艙室墻體50上表面，圖1中未示出液壓泵站22和同步控制臺23，因為使用時需要將三維液壓調(diào)整機21布置于反應(yīng)堆艙室墻體50上表面，而液壓泵站22和同步控制臺23的放置位置無要求。如圖4所示，三維液壓調(diào)整機21包括X向油缸211、Y向油缸212和Z向油缸213，X向油缸211、Y向油缸212和Z向油缸213均與液壓泵站22連接，液壓泵站22能夠控制X向油缸211、Y向油缸212的伸出或回縮，能夠控制Z向油缸213的下降或頂升。Z向油缸213與結(jié)構(gòu)梁10的固定槽相配合，即使用時，Z向油缸213是插入結(jié)構(gòu)梁10的固定槽中的。液壓泵站22上還安裝有位移傳感器，該位移傳感器用于檢測三維液壓調(diào)整機21的X向油缸211、Y向油缸212和Z向油缸213的行程。本發(fā)明的方法所使用的液壓調(diào)整系統(tǒng)20例如可以使用上海耐斯特液壓設(shè)備有限公司的三維液壓調(diào)整系統(tǒng)產(chǎn)品。

如圖1所示，測量系統(tǒng)40包括激光跟蹤儀42和分析設(shè)備41，激光跟蹤儀42與分析設(shè)備41連接，分析設(shè)備41可以為電腦，使用時，激光跟蹤儀42用于測量金屬堆芯殼51的位置。激光跟蹤儀42將測量得到的金屬堆芯殼51的位置數(shù)據(jù)發(fā)送給分析設(shè)備41，分析設(shè)備41先對激光跟蹤儀42發(fā)送的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后根據(jù)解碼后的測量值，計算出金屬堆芯殼51的測量位置與設(shè)計安裝位置的偏差值，計算方法為將測量位置與設(shè)計安裝位置相減。

如圖1所示，使用時，三維液壓調(diào)整機21分布于反應(yīng)堆艙室墻體50上表面，結(jié)構(gòu)梁10落位于三維液壓調(diào)整機21上，且三維液壓調(diào)整機21的Z向油缸213插入結(jié)構(gòu)梁10的固定槽中，拉索38的液壓提升器31固定于結(jié)構(gòu)梁10的上表面，且位于結(jié)構(gòu)梁10的連接孔14的端口處，鋼絞線32從連接孔14穿過，拉索38的連接拉板34與金屬堆芯殼連接。

下面介紹本發(fā)明的方法：

如圖1所示，第一步，將四個三維液壓調(diào)整機21布置于反應(yīng)堆艙室墻體50上表面，液壓泵站22和同步控制臺23的布置位置無要求。在下一步驟中，會將結(jié)構(gòu)梁10落位于四個三維液壓調(diào)整機21上，且三維液壓調(diào)整機21的Z向油缸213插入結(jié)構(gòu)梁10下表面的固定槽中，所以四個三維液壓調(diào)整機21的位置應(yīng)該滿足結(jié)構(gòu)梁10能夠落位于四個三維液壓調(diào)整機21上，且四個三維液壓調(diào)整機21的Z向油缸213插入結(jié)構(gòu)梁10下表面的四個固定槽中的要求。

如圖1所示，第二步，將結(jié)構(gòu)梁10落位于四個三維液壓調(diào)整機21上，且四個Z向油缸213插入結(jié)構(gòu)梁10下表面的四個固定槽中，Z向油缸213的作用一方面是支撐結(jié)構(gòu)梁10，另一方面是帶動結(jié)構(gòu)梁10移動。

優(yōu)選地，四個三維液壓調(diào)整機21在反應(yīng)堆艙室墻體50上呈矩形分布，固定槽分布于結(jié)構(gòu)梁10的四角，這樣能夠方便地將結(jié)構(gòu)梁10落位于四個三維液壓調(diào)整機21上且Z向油缸213插入結(jié)構(gòu)梁10的固定槽中。

如圖1和圖3所示，第三步，將拉索38的液壓提升器31固定于結(jié)構(gòu)梁10的上表面，且位于連接孔14的端口處，鋼絞線32從連接孔14穿過，將連接拉板34的銷孔35與金屬堆芯殼51的頂蓋吊耳通過銷軸連接，以將拉索38與金屬堆芯殼51連接。其中，液壓提升器31可以通過螺栓固定于結(jié)構(gòu)梁10上。由于四個連接孔14均勻分布于與金屬堆芯殼51半徑相同的圓周上，所以連接拉板34與金屬堆芯殼51的連接點也均勻分布于金屬堆芯殼51的圓周上，這樣使用拉索38調(diào)整安裝金屬堆芯殼51時，平衡性更好，調(diào)整安裝更精確。

其中，在進(jìn)行本步驟之前，金屬堆芯殼51已大體就位，本發(fā)明的方法的作用一是對金屬堆芯殼51進(jìn)行微調(diào)，以將金屬堆芯殼51調(diào)整至設(shè)計安裝位置、并調(diào)至水平，也就是找正、調(diào)平的作用；二是在將金屬堆芯殼51調(diào)整到安裝位置、并調(diào)至水平后，將金屬堆芯殼51提升約1.2m，以在反應(yīng)堆艙室墻體50的側(cè)壁上進(jìn)行限位鍵安裝的作業(yè)。

如圖1和圖4所示，第四步，利用液壓泵站22控制四個三維液壓調(diào)整機21的Z向油缸213，使四個Z向油缸213均頂升，Z向油缸213的頂升帶動結(jié)構(gòu)梁10向上移動，這樣結(jié)構(gòu)梁10提升拉索38，拉索38提升金屬堆芯殼51，金屬堆芯殼51提升后，就能夠?qū)饘俣研練?1的位置進(jìn)行調(diào)整。

如圖1所示，第五步，使用測量系統(tǒng)40的激光跟蹤儀42測量金屬堆芯殼51的位置，并將測量值發(fā)送給分析設(shè)備41，分析設(shè)備41先對激光跟蹤儀42發(fā)送的測量值進(jìn)行解碼，再將解碼后的測量值與金屬堆芯殼51的設(shè)計安裝位置進(jìn)行比較，以得出測量值與金屬堆芯殼51的設(shè)計安裝位置的偏差值，該偏差值包括X方向、Y方向和Z方向的偏差值，同時由于金屬堆芯殼51上有較多管件，為了調(diào)整管件的管口方向，還需要將金屬堆芯殼51繞Z軸旋轉(zhuǎn)。

將分析設(shè)備41計算的偏差值人工輸入到液壓調(diào)整系統(tǒng)20的同步控制臺23中，或?qū)⒃撈钪悼饺胍苿哟鎯υO(shè)備，再將移動存儲設(shè)備與同步控制臺23連接，將偏差值導(dǎo)入同步控制臺23。同步控制臺23接收到偏差值后，將該偏差值發(fā)送給四臺液壓泵站22，液壓泵站22根據(jù)該偏差值控制三維液壓調(diào)整機21的X向油缸211、Y向油缸212和Z向油缸213，通過X向油缸211的伸出或回縮帶動結(jié)構(gòu)梁10在X方向移動，結(jié)構(gòu)梁10帶動拉索38在X方向移動，拉索38帶動金屬堆芯殼51在X方向移動，進(jìn)而調(diào)整金屬堆芯殼51在X方向的位置，同樣地，通過Y向油缸212的伸出或回縮調(diào)整金屬堆芯殼51在Y方向的位置，通過Z向油缸213的下降或頂升調(diào)整金屬堆芯殼51在Z方向的位置，通過同時控制結(jié)構(gòu)梁10在X方向和Y方向的移動，實現(xiàn)金屬堆芯殼51繞Z軸方向旋轉(zhuǎn)；此次金屬堆芯殼51的位置調(diào)整結(jié)束后，需要重復(fù)本步驟多次，因為受拉索38擺動等因素影響，金屬堆芯殼51經(jīng)過一次調(diào)整后，實際位置與設(shè)計安裝位置還會存在偏差，重復(fù)本步驟多次的目的就是不斷縮小偏差，使金屬堆芯殼51越來越接近設(shè)計安裝位置，直至將金屬堆芯殼51調(diào)整至設(shè)計安裝位置并調(diào)至水平。

第六步，金屬堆芯殼51調(diào)整至設(shè)計安裝位置并調(diào)至水平后，通過液壓泵站22控制三維液壓調(diào)整機21的Z向油缸213下降，以使結(jié)構(gòu)梁10向下移動，金屬堆芯殼51下落安裝到位。

第七步，使用拉索38的液壓提升器31提升鋼絞線32，在提升過程中，液壓提升器31的位置不動，液壓提升器31與底錨裝置33之間的鋼絞線32逐漸變短，以提升金屬堆芯殼51，將金屬堆芯殼51提升約1.2m，然后在反應(yīng)堆艙室墻體50的側(cè)壁上安裝限位鍵。限位鍵對金屬堆芯殼51具有限位固定的作用，要將限位鍵安裝于反應(yīng)堆艙室墻體50的側(cè)壁上，由于金屬堆芯殼51與反應(yīng)堆艙室墻體50之間的距離很小，所以需要將金屬堆芯殼51提升約1.2m，以有空間進(jìn)行限位鍵的安裝作業(yè)。因為金屬堆芯殼51需要提升約1.2m，使用三維液壓調(diào)整機21無法完成1.2m這樣較大距離的位移，所以本發(fā)明的方法所使用的拉索38具有提升功能，以實現(xiàn)金屬堆芯殼的大距離位移，完成金屬堆芯殼51的安裝。限位鍵安裝完成后，液壓提升器31下放鋼絞線32，金屬堆芯殼51下落就位。