“華龍一號”主泵現(xiàn)場組裝及島內(nèi)安裝進(jìn)度控制分析

蔣執(zhí)俊 羅賢龍

中圖分類號：TM623 文獻(xiàn)標(biāo)識：A 文章編號：1674-1145（2019）12-188-02

摘 要 華龍一號是我國獨(dú)立研發(fā)的三代核電機(jī)組，其主泵是國產(chǎn)化設(shè)備，采用“散件運(yùn)輸，現(xiàn)場組裝”的安裝模式。文章簡要介紹了泵的結(jié)構(gòu)，分析梳理了主泵組裝過程的中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及關(guān)鍵路徑，參考其他主泵的現(xiàn)場組裝經(jīng)驗(yàn)，對華龍主泵組裝過程中對進(jìn)度可能產(chǎn)生重要影響的風(fēng)險點(diǎn)進(jìn)行分析總結(jié)，并給出相應(yīng)的預(yù)防措施，為華龍主泵在現(xiàn)場組裝及島內(nèi)安裝的工作提供一定的參考意見。

關(guān)鍵詞 華龍一號 主泵 組裝 進(jìn)度控制

一、背景

“華龍一號”是我國自主研發(fā)和設(shè)計(jì)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代核電技術(shù)壓水堆機(jī)型。“華龍一號”工程的建設(shè)，將全面驗(yàn)證我國先進(jìn)的核電技術(shù)，完善自主三代核電的標(biāo)準(zhǔn)體系和品牌。作為“華龍一號”的心臟，反應(yīng)堆冷卻劑泵（又稱主泵）是核島中唯一高速旋轉(zhuǎn)的主設(shè)備，其性能及可靠運(yùn)行直接影響著核電站的發(fā)電能力和安全。其在現(xiàn)場安裝的進(jìn)度直接影響著冷試?yán)锍瘫?jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，對“華龍一號”能否按照計(jì)劃工期完工有重要影響。

二、“華龍一號”主泵簡介

“華龍一號”主泵是國產(chǎn)化設(shè)備，由國內(nèi)企業(yè)研發(fā)、設(shè)計(jì)，為立式、單級軸流泵，設(shè)計(jì)壽命為60年。其主要由泵殼、水力部件、密封、軸承、電機(jī)、冷卻器及其他附屬管線組成。

為了更好地保護(hù)設(shè)備部件，主泵采用“散件運(yùn)輸、現(xiàn)場組裝”的安裝模式。主泵泵殼精加工完成后發(fā)運(yùn)到核電站現(xiàn)場與主管道進(jìn)行焊接。水力部件、電機(jī)、軸承、密封組件等在制造廠內(nèi)經(jīng)過試驗(yàn)后，重新解體并以零部件包裝形式發(fā)運(yùn)到核電站。

主泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要組裝零部件及組裝過程中用到的工器具數(shù)量均在千項(xiàng)以上；部件配合精確度要求極高，在安裝過程中對作業(yè)環(huán)境有極高的清潔度、濕度要求；組裝工作時間長，從水力部件開始組裝到電機(jī)空載試車合格至少需3個月左右的時間；作業(yè)區(qū)域范圍廣，不僅涉及AC廠房和核島主泵間兩個區(qū)域組裝作業(yè)，還涉及島內(nèi)環(huán)吊的使用，重要部件及專用工器具的島內(nèi)外轉(zhuǎn)運(yùn)等，因此在主泵組裝之前需要周密計(jì)劃，充分準(zhǔn)備，在組裝過程中要有序推進(jìn)，精準(zhǔn)控制。

三、主泵現(xiàn)場組裝及島內(nèi)安裝施工流程

主泵部件組裝工作主要在AC廠房完成，分為水力部件組裝，電機(jī)組裝，密封、軸承等附屬部件組裝三部分。島內(nèi)安裝工作分為泵殼安裝，水力部件安裝，電機(jī)安裝，附屬部件及管道、電纜安裝五部分。

主泵現(xiàn)場組裝及安裝流程如下：

四、主泵組裝和安裝過程中影響進(jìn)度風(fēng)險及其控制措施

（一）先決條件準(zhǔn)備

1.設(shè)備到貨

1）風(fēng)險分析

根據(jù)現(xiàn)場施工邏輯泵殼到貨時間最遲應(yīng)為FCD+34月，最后一臺主泵到貨時間節(jié)點(diǎn)最遲為FCD+41.5月?！叭A龍一號”主泵抗震要求從0.2g提升到0.3g，設(shè)計(jì)壽命從40年提升到60年，脆性轉(zhuǎn)變溫度從-10℃降低到-21℃，且組合軸承部分是重新設(shè)計(jì)，設(shè)備安全性和適用性提升的同時也大大增加了設(shè)備的制造難度，設(shè)備按時到貨存的風(fēng)險很大。

2）風(fēng)險控制措施

a.在生產(chǎn)制造過程中要密切關(guān)注主泵的軸承設(shè)計(jì)改造、全流量和小流量試驗(yàn)、主泵泵體制造、電機(jī)制造等關(guān)鍵風(fēng)險點(diǎn)，提前準(zhǔn)備風(fēng)險預(yù)案；

b.主泵部件到場后，技術(shù)人員要提前開箱驗(yàn)收，仔細(xì)核對廠家發(fā)貨是否準(zhǔn)確；

c.與廠家提前溝通組裝計(jì)劃，要求廠家按照組裝計(jì)劃提前備貨，按計(jì)劃要求進(jìn)行發(fā)貨，確保零部件到廠進(jìn)度能夠滿足現(xiàn)場需求；

2. AC廠房工作環(huán)境

1）風(fēng)險分析

AC廠房是主泵關(guān)鍵零部件組裝的場地，密封組件、軸承組件等精密部件均需在AC組裝完成。AC廠房通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定性、清潔度控制及廠房吊車存在較大影響組裝進(jìn)度風(fēng)險。

2）風(fēng)險控制措施

a.主泵組裝期間要保證AC廠房穩(wěn)定通風(fēng)，及時更換冷風(fēng)系統(tǒng)濾芯，保持廠房內(nèi)空氣清潔；

b.采用實(shí)體標(biāo)識Ⅱ級工作地帶的邊界，通過警衛(wèi)控制出入隔離區(qū)的人員和物資，適時清潔地面并要求穿戴鞋套以維持區(qū)域的清潔度；

c.AC廠房吊車設(shè)計(jì)時要匹配主泵的重量、高度。增設(shè)清潔間懸臂吊車，用于密封與軸承部等小部件的組裝，主吊車專門用于電機(jī)和水力部件組裝，多線并行，提高組裝效率；

3.技術(shù)文件、工器具及人員準(zhǔn)備

1）風(fēng)險分析

華龍主泵很多部件進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，參考核電廠首堆主泵安裝經(jīng)驗(yàn)，因圖紙升版導(dǎo)致組裝停工或返工的可能性較大，設(shè)計(jì)文件影響組裝及安裝進(jìn)度的風(fēng)險較高。此外在以往的主泵組裝及安裝過程中還多次出現(xiàn)因工器具缺少、損壞，工作人員溝通不暢等導(dǎo)致停工甚至返工等問題。華龍主泵組裝過程中該風(fēng)險仍然可能存在。

2）風(fēng)險控制措施

a.設(shè)備零部件圖紙?jiān)诎l(fā)布前應(yīng)經(jīng)過包括組裝技術(shù)人員在內(nèi)的多方審查，對審查意見要及時溝通澄清確認(rèn)；

b.對已到廠的工具應(yīng)及時清點(diǎn)并進(jìn)行數(shù)量、尺寸、材質(zhì)核查，安排專設(shè)存儲區(qū)域；對使用頻繁或易損壞工器具按最大比例配備，現(xiàn)場準(zhǔn)備好機(jī)加材料，若有損壞，及時加工；

c.建立分工明確，結(jié)構(gòu)合理的人員組織機(jī)構(gòu)。全部組裝人員需進(jìn)行專項(xiàng)技術(shù)培訓(xùn)；建立快速反饋通道，重大問題第一時間反饋決策層；

（二）AC廠房組裝

1.電機(jī)調(diào)中心

1）風(fēng)險分析

華龍主泵采用三軸承設(shè)計(jì)，需在飛輪處安裝盤車專用瓦，盤車測量間隙后，通過調(diào)節(jié)瓦塊進(jìn)行間隙調(diào)整。由于電機(jī)轉(zhuǎn)子軸系較長（約5m），重量大（約18t），中心精度要求高（≤0.02m m），且調(diào)整完成后若固定不當(dāng)極易造成轉(zhuǎn)子中心變化，因此該工作難度極大，工期延誤風(fēng)險很高。

2）對組裝進(jìn)度的影響

水力部件安裝完成后，電機(jī)本體組裝上升為關(guān)鍵路徑，若滯后時間超過8天，則會影響電機(jī)入島節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，直接影響主泵島內(nèi)安裝的進(jìn)度。

3）風(fēng)險控制措施

a.安排高水平技術(shù)工人組成專項(xiàng)組，降低因技術(shù)難度帶來的風(fēng)險；

b.緊湊安排裝下機(jī)架、插轉(zhuǎn)子、裝定子、裝上機(jī)架工作，提前為電機(jī)調(diào)中心做準(zhǔn)備；

c.盤車腳手架搭設(shè)時組裝人員要現(xiàn)場指導(dǎo)，確保腳手架搭設(shè)能夠滿足盤車要求；

d.專用工器具要提前開箱檢驗(yàn)，確保使用時專用工器具狀態(tài)良好。

2.電機(jī)與組合軸承組裝

1）風(fēng)險分析

華龍主泵軸承室與電機(jī)支座配合間隙小，軸承室重量大，且工作空間狹窄，專用工具上升過程中水平度不夠精準(zhǔn)或與支座未完全對正，極易造成軸承室O型圈損壞，此處安裝操作難度較大，進(jìn)度滯后的風(fēng)險較高。

電機(jī)與電機(jī)支座調(diào)中心時，若電機(jī)轉(zhuǎn)子在整個過程中未完全固定，則會造成中心調(diào)整測量值與實(shí)際值不符，空載試車時極易造成電機(jī)振動較高，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致軸承燒毀。電機(jī)與支座調(diào)中心極易造成電機(jī)轉(zhuǎn)子中心跑偏，該步驟風(fēng)險系數(shù)極高，造成進(jìn)度滯后的風(fēng)險極大。

2）對組裝進(jìn)度的影響

電機(jī)與組合軸承組裝是電機(jī)本體組裝的關(guān)鍵路徑。若滯后時間超過3天，則會影響電機(jī)入島節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，直接影響主泵島內(nèi)安裝的進(jìn)度

3）風(fēng)險控制措施

a.提前完成上軸承室組裝，確保電機(jī)調(diào)中心完成后，第一時間能與組合軸承進(jìn)行配合組裝，盡可能提前開始電機(jī)與組合軸承的組裝。

b.在組合軸承與電機(jī)支架配合前安排技術(shù)人員精確測量組合軸承的位置及水平度；

c.專用工具使用前仔細(xì)檢查多次動作，確保專用工器具升降順暢，無傾斜卡澀現(xiàn)象；

d.要求廠家在場內(nèi)試驗(yàn)時測量組合軸承調(diào)整數(shù)據(jù)，減少現(xiàn)場工作量。

（三）核島安裝

1.油密封安裝

1）風(fēng)險分析

主泵電機(jī)軸采用雙鍵設(shè)計(jì)，雙鍵在加工過程中形位偏差不可避免，因此對雙鍵與鍵槽配合精度提出了極高的要求，在安裝過程中極容易發(fā)生O型圈損壞或靠背輪拉傷，導(dǎo)致進(jìn)度計(jì)劃滯后。

2）對安裝進(jìn)度的影響

油密封安裝為島內(nèi)安裝關(guān)鍵路徑節(jié)點(diǎn)，將影響后續(xù)島內(nèi)鋼平臺施工。若滯后時間超過7天，則會影響鋼平臺施工。

3）風(fēng)險控制措施

a.制造模擬體，組裝人員先在模擬體上練習(xí)安裝，熟練后再進(jìn)行組裝；

b.提前完成油密封組裝，確保泵與電機(jī)對中完成后，第一時間可以進(jìn)行安裝。

c.將安裝人員分組，在安裝油密封的同時安裝電機(jī)上軸承箱、止逆機(jī)構(gòu)、附屬部件等，同時可以進(jìn)行鋼平臺施工的準(zhǔn)備工作。

d.提前測量電機(jī)軸與靠背輪尺寸，必要時用大功率燈泡對靠背輪進(jìn)行加熱，增加配合間隙；

2.輔助管線、電纜施工

1）風(fēng)險分析

華龍一號主泵電機(jī)體積較大，容易出現(xiàn)主泵間管線與電纜、鋼平臺等干涉情況。主泵就位后，在進(jìn)行管道的焊接、電纜托盤切割等工作時，需停止主泵軸承與密封安裝工作，影響關(guān)鍵路徑工作的正常進(jìn)行。

2）對安裝進(jìn)度的影響

在設(shè)備島內(nèi)安裝過程中，輔助管線、電纜施工是次關(guān)鍵路徑，設(shè)備主體安裝完成后，其上升為關(guān)鍵路徑，直接影響主泵空載試車時間點(diǎn)。

3）風(fēng)險控制措施

a.改變施工邏輯，在主泵就位前提前布置電纜，鋪設(shè)管道，預(yù)留管道與設(shè)備的接口，主設(shè)備就位后直接連接即可，避免主泵入島后大量切割打磨作業(yè)；

b.成立安裝與設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)小組，確保安裝單位和設(shè)計(jì)能夠及時溝通，遇到問題第一時間解決；

c.模擬現(xiàn)場狀況，提前進(jìn)行施工推演，優(yōu)化管道、電纜布置設(shè)計(jì)。

五、結(jié)論

通過以上分析，本文結(jié)論如下：

（1）設(shè)備按計(jì)劃到貨存在極大風(fēng)險，在設(shè)備制造過程中要密切關(guān)注主泵的軸承設(shè)計(jì)改造、全流量和小流量試驗(yàn)等關(guān)鍵風(fēng)險點(diǎn)，提前準(zhǔn)備風(fēng)險預(yù)案。

（2）組裝及安裝過程中電機(jī)和組合軸承調(diào)中心、油密封安裝、電纜施工有較大滯后風(fēng)險，可以通過調(diào)整施工邏輯、增加人力、優(yōu)化組織機(jī)構(gòu)等措施進(jìn)行控制。

參考文獻(xiàn)：

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