ap1000核电大型结构模块建造质量控制重点解析.docVIP

精品论文 参考文献 AP1000核电大型结构模块建造质量控制重点解析 王飞1 杨虹2 　　（山东核电有限公司 烟台 265116） 　　摘要：AP1000采用第三代核电技术，在设计和建造方面具有许多新特点，模块化建造是AP1000主要特点之一，而大型结构模块最能集中体现AP1000模块化建造的优点和特点。本文通过大型结构模块建造特点的分析介绍，同时结合工程实践，对大型结构模块建造过程中的质量控制重点进行总结。 　　关键词：AP1000；核电；结构模块；质量控制 　　AP1000模块简介 　　1.1模块的概念 　　所谓模块就是指由相对密集布置的钢结构、设备、管道、电气、仪表等组装形成的相对独立的整体单元。AP1000模块化，是通过最大化的模块设计、建造，实现土建与安装的平行作业，最终达到缩短工期的目的，同时大量建造工作在制造厂、组装场内完成，减少现场安装工作，也有利于保证建造质量??? 　　1.2模块的分类 　　AP1000模块分为结构模块和机械模块。机械模块又分为设备模块、管道/商品模块、服务性模块。每台机组机械模块共58个，其中核级模块7个；结构模块分为CA、CB、CH、CS模块，每台机组结构模块共115个。 　　1.3典型大型结构模块CA20、CA01、CA03的介绍 　　CA20由32个墙体模块和40个楼板模块组成18个房间，安装在辅助厂房5amp;6区内，标高从66prime;6Prime; 至135prime;3Prime;，长21.4m，宽14.2m，高20.7m，其功能包括乏燃料的贮存、传输、热交换及废物收集与处理等。CA20模块净重819t，吊装总重量1046.41t。 　　CA01 模块是反应堆厂房中蒸汽发生器和燃料通道模块，呈“T”字型结构，模块外型尺寸为28.271mtimes;28.956mtimes;23.469m，共由47只个子模块组成，总重约856.11t，吊装重量约为1053.2t。CA01 结构模块就位于反应堆厂房1、2、3、4 区域EL83prime;的底板上，顶标高为160prime;。CA01模块结构复杂、子模块形式多样，其组装中的尺寸、变形控制是建造中的难点。 　　CA03模块位于安全壳厂房1、2区，用于构成安全壳内置换料水箱（IRWST）的池壁。该模块整体呈弧形，弦长约35.5米，矢高约14米，高约13米，自重约209.7吨，由17个双相钢子模块通过焊接而成。CA03模块底标高为96prime;，顶标高为137prime;10Prime;。由于CA03不是封闭、稳定的结构，其组装、运输和吊装过程中的变形控制是建造的难点。 　　 　　1.4模块建造的特点 　　大型结构模块最能集中体现AP1000模块化建造的优点和特点，AP1000大型结构模块建造主要特点如下： 　　（1）模块重量大、外形大、形状复杂，多为板式结构，且大部分面板为壁厚12.7mm的薄板，建造过程中吊装、运输、变形控制难度大。 　　（2）建造过程的主要步骤如下：子模块工厂化预制、子模块运输至组装场、现场组装、运输至吊装场地、整体吊装就位。 　　（3）大量使用ASTM A240 S32101 双相不锈钢代替传统的奥氏体不锈钢。 　　（4）墙体采用钢板混凝土结构代替传统钢筋混凝土结构，大量使用剪力钉。 　　（5）焊接工程量大，涉及材料种类多，结构形式复杂多样，需运用多种无损检测方法和工艺。 　　（6）部分模块的钢敷面属核安全相关部件（如CA20乏燃料水池，CA01和CA03、CA02组成的换料水池）。 　　2大型结构模块建造的质量控制重点分析 　　目前，AP1000自主化依托项目的4台机组的主要大型结构模块已预制组装完成，笔者根据模块建造的工程实践，对大型结构模块建造过程中的质量控制重点内容介绍分析如下： 　　2.1大型模块的尺寸、变形偏差控制 　　大型结构模块尺寸大、重量大、板式结构、形状复杂、施工接口多的特点，决定其建造过程中的尺寸、变形偏差控制难度非常大。因后期纠偏极其困难，因此过程中尺寸及变形控制非常重要。 　　尺寸、变形偏差控制要点如下： 　　（1）模块预制、组装、运输、吊装的每一个工序都应加强尺寸、变形偏差的控制。 　　（2）模块预制必须确定合适的唯一的模块基准点/线（DP），建造过程中所有的尺寸、开孔位置必须参照基准点/线（DP）进行控制。 　　（3）焊接过程中的变形控制措施：下料尺寸应考虑焊接变形效应；焊接时采取合适的反变形措施；选择合适的焊接坡口形式（如采用双面焊坡口形式）和焊接顺序。 　　（4）运输过程加装临时支撑，防止运输过程中产生较大变形。 　　（5）子模块组装过程中要注意累积偏差的控制，防止子模块尺寸偏差超标、组装后整体尺寸偏差超标的情况发生。 　　（6）吊装过程中的变形控制：对单板结构、不规