一種核電站鋼制安全殼底封頭吊裝方法及其專(zhuān)用吊索具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建造施工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種核電站鋼制安全殼底封頭吊裝方法及其專(zhuān)用吊索具。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站鋼制安全殼是核島最重要的關(guān)鍵設(shè)備之一，包容了反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器等主工藝系統(tǒng)設(shè)備。鋼制安全殼為圓柱形容器，由中間的圓柱形筒體和上下兩個(gè)橢圓形封頭(分別稱(chēng)為“頂封頭”和“底封頭”)組成。鋼制安全殼底封頭具有重量超重，體積大，壁厚相對(duì)于半徑來(lái)說(shuō)比較單薄等特點(diǎn)，因此要對(duì)鋼制安全殼進(jìn)行整體吊裝，具有很大的難度，需要設(shè)計(jì)科學(xué)、合理的吊裝方案和專(zhuān)用吊具，以防止底封頭吊裝過(guò)程中出現(xiàn)受力不均或者變形太大，影響吊裝過(guò)程正常進(jìn)行。專(zhuān)利CN201010169251提出了一種核電站鋼制安全殼的專(zhuān)用吊具和吊裝方法，為了減少安全殼的水平受力和彈性位移，設(shè)計(jì)了一種吊梁以保證安全殼吊裝過(guò)程中盡量受到垂直的載荷，但該吊梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，與吊索具連接繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，而提供吊點(diǎn)設(shè)計(jì)合理，能利用鋼制安全殼底封頭自身剛度抵抗吊裝過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)力，無(wú)需專(zhuān)門(mén)制作吊梁，并且其專(zhuān)用吊索具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接方便，易于施工的一種核電站鋼制安全殼底封頭吊裝方法及其專(zhuān)用吊索具。采用本發(fā)明的方法和吊索具進(jìn)行底封頭吊裝，能有效減少底封頭吊裝變形和安裝偏差，降低吊裝風(fēng)險(xiǎn)，滿(mǎn)足核電站大型設(shè)備的吊裝要求。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種核電站鋼制安全殼底封頭吊裝方法，其中:底封頭為呈凹圓弧鍋底形結(jié)構(gòu)的鋼制底封頭，該底封頭由封頭底部向上依次由第一圈鋼板、第二圈鋼板、第三圈鋼板和第四圈鋼板組成，并且底封頭上設(shè)置有附件，附件至少包括在第四圈鋼板的外部等弧度固定安裝的18根下方帶有法蘭板的支撐短柱；該底封頭的吊裝方法包括以下步驟:
1.1):使用Ansys軟件對(duì)底封頭吊裝時(shí)的受力進(jìn)行有限元分析計(jì)算，并根據(jù)分析計(jì)算的結(jié)果確定吊裝方案以及確定在底封頭第四圈鋼板上環(huán)向均布吊裝吊耳的數(shù)量；
1.2):依據(jù)上述的吊裝方案，設(shè)計(jì)并制作出用于吊裝該底封頭的專(zhuān)用吊索具；
1.3):按照工況的要求組裝起重機(jī)，并按照大件吊裝承包商制定的起重機(jī)荷載試驗(yàn)相關(guān)程序?qū)M裝后的起重機(jī)進(jìn)行荷載試驗(yàn)；
1.4):對(duì)專(zhuān)用吊索具進(jìn)行載荷試驗(yàn)，并進(jìn)行100%無(wú)損檢測(cè)；
1.5):起重機(jī)空鉤完成起鉤、洛鉤、回轉(zhuǎn)動(dòng)作，完成起重機(jī)空鉤t旲擬試驗(yàn)；
1.6):底封頭試吊裝；
1.7):底封頭正式吊裝；
1.8):采用焊接工藝將支撐短柱的法蘭板與CRlO模塊的CRlO支柱焊接固定，完成底封頭的安裝。
[0005]上述的技術(shù)方案還包括:
其中步驟1.6中底封頭試吊裝的試吊裝過(guò)程包括以下步驟:
2.1)使用Tekla軟件建立底封頭及其附件的三維模型，查詢(xún)模型質(zhì)心，計(jì)算出調(diào)平配重的安放位置和重量，安放調(diào)平配重，防止吊裝過(guò)程中可能出現(xiàn)的底封頭上口水平度偏差超出允許范圍；
2.2)起重機(jī)就位于站位點(diǎn)，掛置專(zhuān)用吊索具；
2.3)在專(zhuān)用吊索具主要受力部位安裝銷(xiāo)軸式索力傳感器或者應(yīng)變片，并在底封頭的關(guān)鍵受力點(diǎn)處安裝振弦式位移計(jì)，以便在吊裝過(guò)程中讀取應(yīng)力數(shù)據(jù)；
2.4)起重機(jī)加載至一定負(fù)荷，根據(jù)監(jiān)測(cè)到的應(yīng)力數(shù)據(jù)，調(diào)整專(zhuān)用吊索具的可調(diào)節(jié)拉桿的長(zhǎng)度，確保受力均勻；
2.5)緩慢起吊至起重機(jī)達(dá)到更高負(fù)荷，停止起吊并檢查專(zhuān)用吊索具連接情況；
2.6)起重機(jī)繼續(xù)加載至底封頭完全離開(kāi)支撐點(diǎn)，停止提升，起重機(jī)在Im左右高度內(nèi)進(jìn)行起升和下降動(dòng)作，驗(yàn)證主卷?yè)P(yáng)制動(dòng)性；
2.7)采用水平儀檢查底封頭上口水平度，根據(jù)實(shí)際情況增減調(diào)平配重；
2.8)起重機(jī)緩慢落鉤，同時(shí)保證起重機(jī)承受一定拉力，使專(zhuān)用吊索具中的各個(gè)吊索仍然受力。
[0006]上述的步驟1.7中底封頭正式吊裝的吊裝過(guò)程包括以下步驟:
3.1)在底封頭下方呈中心對(duì)稱(chēng)分布的兩根支撐短柱的法蘭板上分別做出“十”字定位基準(zhǔn)線(xiàn)，同時(shí)在即將與底封頭對(duì)接的CRlO模塊的對(duì)應(yīng)兩個(gè)CRlO支柱頂板上也做出“十”字定位基準(zhǔn)線(xiàn)，并在CRlO支柱附近設(shè)置三個(gè)千斤頂作為底封頭就位用導(dǎo)向裝置；
3.2)起重機(jī)緩慢起鉤至底封頭底端離開(kāi)支撐點(diǎn)一定高度，采用水平儀檢查底封頭上口水平度；
3.3)水平度確認(rèn)完成后，起重機(jī)緩慢起鉤，提升底封頭；
3.4)起重機(jī)回轉(zhuǎn)，確認(rèn)底封頭就位角度后，緩慢落鉤至一定位置；
3.5)掛置輔助底封頭就位用倒鏈，調(diào)整倒鏈至步驟3.1所述的兩個(gè)支撐短柱的投影與導(dǎo)向裝置重合；
3.6)起重機(jī)繼續(xù)落鉤至底封頭支撐短柱與下方CRlO支柱頂面相距約200mm，停止落鉤，調(diào)節(jié)千斤頂，使底封頭支撐短柱與CRlO支柱兩者的“十”字基線(xiàn)對(duì)齊；
3.7)檢查底封頭其余16根支撐短柱與CRlO支柱對(duì)接情況，并用勾鐵將支撐短柱法蘭板固定在CRlO支柱頂板上，確認(rèn)穩(wěn)固后起重機(jī)完全松鉤，解除底封頭與專(zhuān)利吊索具的連接;
3.8)起重機(jī)回轉(zhuǎn)收車(chē)，現(xiàn)場(chǎng)焊接支撐短柱法蘭板與CRlO支柱頂板。
[0007]上述底封頭的第一圈鋼板由2塊鋼板拼焊而成，底封頭的第二圈鋼板由15塊鋼板拼焊而成；底封頭的第三圈鋼板由30塊鋼板拼焊而成；底封頭的第四圈鋼板由36塊鋼板拼焊而成。
[0008]上述底封頭的內(nèi)徑為43m，高為13.46m，壁厚為43mm，吊裝時(shí)底封頭第四圈鋼板上環(huán)向均布設(shè)有36個(gè)吊裝吊耳。
[0009]一種核電站鋼制安全殼底封頭吊裝方法的專(zhuān)用吊索具，該專(zhuān)用吊索具包括用于與起重機(jī)相連的圓形結(jié)構(gòu)的吊索分配器，吊索分配器上設(shè)有呈輻射狀等弧度均布的分配吊板，每一分配吊板上均經(jīng)卸扣轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈有二次分配器，每個(gè)二次分配器均再分配有兩根吊索，吊索包括與二次分配器相連的壓制鋼絲繩和連接在壓制鋼絲繩前端能通過(guò)調(diào)節(jié)自身長(zhǎng)短來(lái)調(diào)整吊索長(zhǎng)度的可調(diào)拉桿，該可調(diào)拉桿的前端制有與底封頭上的吊裝吊耳吊掛鉸鏈的U形連接端。
[0010]上述的吊索分配器由底板、環(huán)形板和頂板相配組裝構(gòu)成；底板的板面中心相平行焊接有兩塊用于與起重機(jī)連接的分配器吊耳，環(huán)形板與分配器吊耳相套定位壓裝在底板和頂板間，并且分配器吊耳穿過(guò)上述的頂板，分配吊板焊接固定在環(huán)形板的外周面上。
[0011]上述的底板的板面上焊接有縱橫排列用于增強(qiáng)吊索分配器強(qiáng)度的加固板，頂板的板面上焊接有提高分配器吊耳和頂板機(jī)械強(qiáng)度的加強(qiáng)筋。
[0012]上述的環(huán)形板上等弧度均布焊接有18個(gè)分配吊板，分配吊板上開(kāi)有供銷(xiāo)軸穿過(guò)連接卸扣的吊板孔。
[0013]上述的二次分配器為一塊具有抹角圓弧的梯形板，該梯形板上呈等腰三角形分別開(kāi)有三個(gè)用于連接的吊孔。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的吊裝方法和專(zhuān)用吊索具的有益效果至少在于:
1.本發(fā)明采用有限元分析計(jì)算底封頭吊裝時(shí)的受力情況，設(shè)計(jì)了合理的吊耳分布位置和吊裝方案，利用鋼制安全殼底封頭自身剛度抵抗吊裝過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)力，無(wú)需專(zhuān)門(mén)制作吊梁；
2.本發(fā)明對(duì)吊裝專(zhuān)用吊索具經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算、選型及載荷試驗(yàn)，使其滿(mǎn)足底封頭大型構(gòu)件吊裝要求，并且本發(fā)明的專(zhuān)用吊索具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接方便，易于施工；
3.本發(fā)明吊裝方法中的試吊裝和正式吊裝過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)而有序，規(guī)范了核電站大型設(shè)備的吊裝流程；
4.使用本發(fā)明的吊裝方法和專(zhuān)用吊索具進(jìn)行底封頭吊裝時(shí)，能減小底封頭吊裝變形和安裝偏差，并降低吊裝風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明鋼制安全殼底封頭各圈鋼板及其下方支撐短柱示意圖；
圖2為本發(fā)明的底封頭采用專(zhuān)用吊索具整體吊裝的吊裝示意圖；
圖3為圖2中K處的局部放大示意圖；
圖4為圖2的俯看不意圖；
圖5為圖4中M處的局部放大示意圖；
圖6為圖4中N處的局部放大示意圖；
圖7是本發(fā)明專(zhuān)用吊索具中吊索分配器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為吊索分配器的底板結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為吊索分配器的環(huán)形板結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為本發(fā)明專(zhuān)用吊索具的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11為圖10中C向的局部示圖；
圖12為本發(fā)明底封頭正式吊裝就位導(dǎo)向裝置示意圖之一；
圖13為本發(fā)明底封頭正式吊裝就位導(dǎo)向裝置示意圖之二。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0017]圖1和圖13為本發(fā)明的吊裝原理和結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中的附圖標(biāo)記為:“十”字定位基準(zhǔn)線(xiàn)B、底封頭1、第一圈鋼板11、第二圈鋼板12、第三圈鋼板13、第四圈鋼板14、吊裝吊耳15、支撐短柱2、法蘭板21、CRlO支柱3、千斤頂4、吊索分配器5、分配器吊耳5a、分配吊板5b、加固板5c、加強(qiáng)筋5d、底板51、環(huán)形板52、頂板53、二次分配器6、壓制鋼絲繩7、可調(diào)拉桿8、U形連接端8