論核電站核島輔助設(shè)備安裝質(zhì)量控制

孟新敏

摘 要:本文概述了核電站核島輔助設(shè)備在安裝過程中監(jiān)理工程師進(jìn)行質(zhì)量控制的措施要點(diǎn),提出了監(jiān)理監(jiān)督檢查的方法和內(nèi)容,保證設(shè)備安裝的最終狀態(tài)符合技術(shù)規(guī)格書、安裝圖紙的要求。

關(guān)鍵詞:核電站輔助設(shè)備安裝質(zhì)量控制

中圖分類號(hào):TQ053.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)05(b)-0089-02

1 引言

核電站一般分為兩部分:核島(利用原子核裂變產(chǎn)生蒸汽)和常規(guī)島(利用蒸汽發(fā)電)。核島輔助設(shè)備是指核島各輔助系統(tǒng)中的有關(guān)設(shè)備的統(tǒng)稱,主要作用保證反應(yīng)堆和一回路主系統(tǒng)能正常安全運(yùn)行及有效調(diào)節(jié),并為核電廠可能出現(xiàn)的重大事故提供必要的安全保護(hù)措施及防止放射性物質(zhì)泄漏擴(kuò)散。

2 工程概況

核島輔助設(shè)備數(shù)量較多(嶺澳核電站為851臺(tái)),分布于核島的各個(gè)廠房,包括反應(yīng)堆廠房、核輔助廠房、電氣廠房、燃料廠房、應(yīng)急柴油機(jī)發(fā)電廠房等。輔助設(shè)備一般包括三類設(shè)備:容器(在車間制造的容器、除鹽器、過濾器、熱交換器、文丘利水洗器、金屬過濾器)、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械(泵、壓縮機(jī)、水冷凍機(jī)組、發(fā)電機(jī)、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電源的發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)組)、其他各類設(shè)備(TES設(shè)備、去污車間設(shè)備),安裝過程中質(zhì)量控制點(diǎn)多、面廣,尤其核級(jí)設(shè)備如安注泵,控制難度較大。

3 施工工藝流程

一般安裝在混凝土基礎(chǔ)上的設(shè)備施工流程為:安裝質(zhì)量計(jì)劃開啟→檢查、接收設(shè)備→基礎(chǔ)復(fù)測放線→設(shè)備運(yùn)輸(吊裝)就位→初步找平找正→地腳螺栓孔灌漿、養(yǎng)護(hù)→設(shè)備精找→二次灌漿、養(yǎng)護(hù)→聯(lián)軸器對(duì)中(轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械)→設(shè)備清潔補(bǔ)漆→設(shè)備最終保護(hù)→關(guān)閉安裝質(zhì)量計(jì)劃。設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)一般單獨(dú)編制質(zhì)量計(jì)劃。

4 質(zhì)量控制措施

4.1 事前控制

作為監(jiān)理工程師一定要提前熟悉設(shè)備安裝圖、就位圖、技術(shù)規(guī)格書及國標(biāo)規(guī)范等,了解安裝的基本要求和設(shè)計(jì)意圖。對(duì)施工單位報(bào)審的施工方案要及時(shí)審查,并提出監(jiān)理審查意見,對(duì)于大件設(shè)備的吊裝方案,應(yīng)報(bào)安全部門進(jìn)行審核,必要時(shí)征求專家意見或組織設(shè)備吊裝施工方案會(huì)審。審查施工單位報(bào)審的設(shè)備安裝質(zhì)量計(jì)劃,并根據(jù)質(zhì)量控制要求進(jìn)行選點(diǎn)(R、W、H),如果認(rèn)為安裝質(zhì)量計(jì)劃編制不完善,退回施工單位重新編制。

4.2 事中控制

事中控制包括從質(zhì)量計(jì)劃開啟到質(zhì)量計(jì)劃關(guān)閉的整個(gè)安裝施工過程的質(zhì)量控制。質(zhì)量計(jì)劃開啟必須滿足一定的先決條件,包括:施工圖紙齊全、施工方案已發(fā)布、技術(shù)安全交底已完成、設(shè)備基礎(chǔ)移交、運(yùn)輸?shù)缆窌惩?、設(shè)備到貨后的一次驗(yàn)收完畢、施工人員及施工機(jī)具的已準(zhǔn)備好等,只有所有條件都滿足,才允許開啟質(zhì)量計(jì)劃。質(zhì)量計(jì)劃關(guān)閉的前提條件是質(zhì)量計(jì)劃上所有的工序已施工完,且質(zhì)量驗(yàn)收合格,記錄完整。

4.2.1 設(shè)備安裝前的檢查

設(shè)備在安裝前一定要認(rèn)真檢查設(shè)備銘牌上的位號(hào)及參數(shù)是否與安裝圖紙一致,外形尺寸符合圖紙要求,確保設(shè)備正確;督促施工單位對(duì)涉及到安裝的尺寸(如設(shè)備底座地腳孔的尺寸)進(jìn)行復(fù)核,看是否符合圖紙要求;對(duì)于充有氮?dú)獗Ｗo(hù)的設(shè)備,充氮壓力應(yīng)符合要求,壓力表要在標(biāo)定的日期內(nèi);設(shè)備外觀沒有影響安裝的表面缺陷。

4.2.2 設(shè)備基礎(chǔ)及定位放線檢查

設(shè)備安裝的基礎(chǔ)一般包括抹平基礎(chǔ)、毛基礎(chǔ)、預(yù)埋鐵基礎(chǔ)、金屬支架等。

抹平混凝土基礎(chǔ),要求表面平整,設(shè)備直接就位在基礎(chǔ)上,設(shè)備找平找正后地腳螺栓孔灌漿(或者用膨脹螺栓直接固定在基礎(chǔ)上),一般涂防腐油漆。主要檢查基礎(chǔ)的標(biāo)高是否滿足公差±5mm的要求,同時(shí)基礎(chǔ)表面滿足平面度5mm/2m(用2m標(biāo)尺測量)的要求;基礎(chǔ)的位置、地腳孔的位置和幾何尺寸要滿足相關(guān)偏差要求。

毛平面混凝土基礎(chǔ),表面一般要做鑿毛處理,在基礎(chǔ)和設(shè)備之間加放墊鐵。主要檢查基礎(chǔ)標(biāo)高是否滿足在設(shè)備與基礎(chǔ)之間加放墊鐵的厚度要求(墊鐵厚度一般控制在15mm到95mm之間);基礎(chǔ)位置、地腳孔的位置和幾何尺寸滿足相關(guān)偏差要求。在墊鐵布置處的基礎(chǔ)要鑿平,放上平墊鐵后按墊鐵的4個(gè)角,墊鐵不應(yīng)活動(dòng),用水平尺測量,水平度滿足2mm/m的要求。基礎(chǔ)墊鐵位置的鑿平保證了設(shè)備安裝后的穩(wěn)定性,尤其是轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備,一定要注意。

預(yù)埋鐵基礎(chǔ)是指設(shè)備的支撐面在土建施工時(shí)以預(yù)埋鐵的形式固定于設(shè)備基礎(chǔ)或墻上,設(shè)備就位后設(shè)備底座或支撐與預(yù)埋鐵焊接在一起。主要檢查預(yù)埋鐵的標(biāo)高偏差、位置偏差、預(yù)埋鐵的平面度以及預(yù)埋鐵之間的高度差滿足圖紙或廠家安裝技術(shù)要求。

金屬支架一般通過膨脹螺栓或焊接的方式固定于地面或基礎(chǔ)上,設(shè)備再通過螺栓連接于支架上。主要檢查支架的上表面的標(biāo)高是否滿足公差±5mm的要求,同時(shí)水平度滿足2mm/m;支架的位置偏差滿足±5mm;要檢查固定設(shè)備的地腳孔位置和幾何尺寸是否和設(shè)備底座相一致。

施工單位在接收基礎(chǔ)后會(huì)將安裝定位軸線放出,一般以墻面或房間內(nèi)的某一軸線為基準(zhǔn),檢查已放出的安裝軸線與基準(zhǔn)線之間公差是否滿足±2mm偏差要求。對(duì)于安裝精度要求較高的設(shè)備,一般要求施工單位由專門的測量人員來放出安裝軸線。

4.2.3 設(shè)備的吊裝運(yùn)輸就位檢查

設(shè)備在吊裝運(yùn)輸過程中常見問題是設(shè)備被碰撞、刮傷、污染等,所以要檢查施工單位是否采取了有效地措施來保證設(shè)備在吊裝運(yùn)輸時(shí)的安全。尤其不銹鋼設(shè)備,要防止不銹鋼部件和鐵素體鋼部件接觸;設(shè)備就位時(shí),設(shè)備的方向和就位圖相一致。

4.2.4 設(shè)備初步找平找正檢查

設(shè)備就位后施工單位要對(duì)設(shè)備進(jìn)行初步找平找正,使設(shè)備初步滿足安裝要求。主要檢查設(shè)備上標(biāo)注的安裝基準(zhǔn)與已放出的安裝軸線沿X、Y、Z(位置和標(biāo)高)三個(gè)方向的偏差是否在±5mm范圍內(nèi);設(shè)備主要管嘴沿X、Y、Z三個(gè)方向的位置偏差滿足±15mm要求;設(shè)備的水平度應(yīng)滿足:裝配設(shè)備≤2mm/m、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械≤0.2mm/m;設(shè)備的垂直度≤1mm/m。

4.2.5 地腳孔灌漿檢查

設(shè)備初步找平找正后進(jìn)行地腳孔灌漿,以固定地腳螺栓。灌漿前要進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收,包括地腳孔應(yīng)清理干凈,無積水、積渣、浮漿、油污、油漆等并且已經(jīng)過充分潤濕(一般用水浸泡,時(shí)間不少于12h,在灌漿前1小時(shí)將水清理干凈);地腳螺栓應(yīng)清理干凈、無油污和鐵銹,安放垂直,任何一處到孔壁的距離應(yīng)大于15mm并和孔底沒有接觸,螺紋的露出長度滿足要求。灌漿時(shí)檢查使用的灌漿料是否經(jīng)過驗(yàn)收合格,且在規(guī)定的保質(zhì)期內(nèi);灌漿的攪拌設(shè)備應(yīng)符合要求,攪拌人員應(yīng)持證上崗;灌漿的過程應(yīng)符合廠家或相關(guān)規(guī)范的要求。注意灌漿時(shí)一定督促施工單位對(duì)地腳螺栓和設(shè)備進(jìn)行檢查,防止地腳螺栓不垂直,防止設(shè)備被碰觸產(chǎn)生移動(dòng)。

4.2.6 設(shè)備精找檢查

地腳孔灌漿養(yǎng)護(hù)7天后一般就可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行精確找平找正(簡稱精找)調(diào)整。主要檢查設(shè)備位置、標(biāo)高、垂直度(水平度)是否滿足4.2.4的要求(有特殊要求的,滿足廠家的技術(shù)要求)。標(biāo)高的測量一把用水平管即可滿足要求,注意標(biāo)高的基準(zhǔn)一定要有測量報(bào)告。測量時(shí)水平管內(nèi)最低液面和眼睛保持水平。對(duì)于核級(jí)設(shè)備如安注泵、上沖泵等需要通過測量儀器由施工單位測量人員進(jìn)行測量并出測量報(bào)告,偏差一般滿足廠家的安裝技術(shù)要求。水平度一般用框式水平儀來檢測,轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備一般要求最終水平度滿足≤0.05mm/m。測量時(shí)一定注意檢查設(shè)備的檢定證書,保證設(shè)備處于檢定期內(nèi),使測量數(shù)據(jù)更可靠。

精找時(shí)要檢查墊鐵的布置和接觸壓緊情況。墊鐵一般要盡可能靠近地腳螺栓和底座主要受力部位下方,且在每個(gè)地腳螺栓旁至少有一組墊鐵,斜墊鐵必須成對(duì)使用。墊鐵之間、墊鐵和設(shè)備底座之間接觸緊密,任意點(diǎn)的間隙不得大于0.02mm,可用塞尺進(jìn)行檢查。也可以用錘擊方式檢查檢查墊鐵的壓緊,聲音清脆,反彈手感實(shí)在為合格。墊鐵驗(yàn)收合格,才允許施工單位將墊鐵點(diǎn)焊。

4.2.7 二次灌漿檢查

設(shè)備精找合格后進(jìn)行二次灌漿。灌漿前先做隱蔽驗(yàn)收,包括待灌漿區(qū)域要清理干凈,無積水、浮漿、油污、油漆等;墊鐵的布置要符合施工方案的要求,墊鐵之間已點(diǎn)焊。隱蔽驗(yàn)收合格,允許施工單位支設(shè)模板,模板的支設(shè)要符合相關(guān)國標(biāo)或規(guī)范的要求。模板支好后對(duì)灌漿區(qū)進(jìn)行充分的潤濕,一般潤濕時(shí)間不少于24h。灌漿時(shí)檢查使用的灌漿料是否經(jīng)過驗(yàn)收合格,且在規(guī)定的保質(zhì)期內(nèi);現(xiàn)場對(duì)灌漿料的流動(dòng)度試驗(yàn)滿足要求,重要設(shè)備要留試塊;灌漿的攪拌設(shè)備要符合要求,攪拌人員應(yīng)持證上崗;灌漿的過程符合廠家技術(shù)要求。對(duì)于核級(jí)設(shè)備和大型設(shè)備的二次灌漿,一般采用旁站的監(jiān)理方法,確保二次灌漿的質(zhì)量符合要求。灌漿后檢查施工單位是否按照相應(yīng)的要求及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

4.2.8 設(shè)備對(duì)中檢查

轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的對(duì)中直接關(guān)系到設(shè)備的穩(wěn)定性和使用壽命,以泵為例,電機(jī)和泵如果對(duì)中不合格,就會(huì)引起設(shè)備振動(dòng)值超標(biāo),引起軸承、連軸器磨損,影響設(shè)備或組件的壽命。所以轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的對(duì)中一定要符合技術(shù)規(guī)格書、國標(biāo)或廠家的安裝要求,如果廠家沒有特別規(guī)定的,一般滿足:同心度:0.05mm、平行度:0.05mm(靠兩個(gè)半聯(lián)軸器直徑方向?qū)?yīng)的兩點(diǎn))、兩半聯(lián)軸節(jié)之間的距離公差:±0.5mm。對(duì)中可用激光對(duì)中儀,也可用百分表進(jìn)行對(duì)中。

若對(duì)中不符合要求,允許在電機(jī)和錨固底座之間加墊片(最多2個(gè))進(jìn)行調(diào)整,直至符合有關(guān)規(guī)定為止,此時(shí)電機(jī)的固定螺栓力矩要滿足廠家給出的力矩要求或國標(biāo)。

4.2.9 設(shè)備保護(hù)檢查

設(shè)備就位后直到移交調(diào)試前,設(shè)備的保護(hù)工作由施工單位負(fù)責(zé)。設(shè)備的保護(hù)要滿足施工各階段的要求。在土建澆筑階段,對(duì)已就位的設(shè)備除了用阻燃帆布進(jìn)行有效的保護(hù)外,還要搭設(shè)腳手架,架設(shè)跳板,對(duì)設(shè)備進(jìn)行硬保護(hù),避免設(shè)備被砸傷;對(duì)設(shè)備附帶易碎附件如壓力表、傳感器等,必須采取嚴(yán)格有效的保護(hù)措施。在設(shè)備安裝階段,設(shè)備保護(hù)措施除了覆蓋防火篷布外,還要注意地腳螺栓外露螺紋不能生銹;充氮?dú)獗Ｗo(hù)的設(shè)備,壓力值滿足相應(yīng)規(guī)格書的要求;需要進(jìn)行電加熱保護(hù)的電機(jī)要保證電加熱器處于運(yùn)行狀態(tài);轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械要定期盤車;已安裝的設(shè)備不允許作為臨時(shí)支撐;不銹鋼設(shè)備不允許和鐵素體、氯含量超過0.25%的材料接觸等。監(jiān)理工程師要定期組織施工單位(可邀請(qǐng)業(yè)主參加)進(jìn)行設(shè)備保護(hù)專項(xiàng)檢查,確保設(shè)備處于受保護(hù)狀態(tài),同時(shí)加強(qiáng)非定期性設(shè)備巡檢力度,對(duì)檢查發(fā)現(xiàn)的問題,及時(shí)通知施工單位整改。

4.3 事后控制

對(duì)安裝完工的設(shè)備,必須對(duì)下述項(xiàng)目進(jìn)行符合性檢查,以確保安裝完工的設(shè)備符合相應(yīng)技術(shù)規(guī)格書、安裝圖紙及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。

4.3.1 檢查設(shè)備的最終定位、標(biāo)高、垂直度(水平度)是否滿足圖紙、規(guī)范要求;

4.3.2 檢查所有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械最終對(duì)中是否滿足要求;

4.3.3 檢查設(shè)備外觀,是否將所有的表面缺陷已按有關(guān)規(guī)定處理完畢;

4.3.4檢查錨固螺栓最終扭矩是否符合圖紙或相關(guān)規(guī)范規(guī)定;

4.3.5 檢查設(shè)備保護(hù)措施,是否符合有關(guān)技術(shù)文件規(guī)定;

4.3.6 檢查安裝完工報(bào)告,設(shè)備的最終符合性與文件是否一致;檢查所有阻礙后續(xù)安裝活動(dòng)(管道連接和電纜連接)及現(xiàn)場試驗(yàn)的遺留問題是否全部解決。

5 結(jié)語

在核電站建設(shè)施工中,監(jiān)理工程師應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)格書、安裝圖紙、國標(biāo)及廠家的安裝技術(shù)文件對(duì)核島輔助設(shè)備的安裝質(zhì)量進(jìn)行檢查控制,確保核電站輔助設(shè)備的安裝處于受控狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)

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