電廠大型設(shè)備吊裝的水平度測(cè)量及計(jì)算方法的討論

趙若愚 林寶明

摘 要：在電廠設(shè)備安裝過(guò)程中有許多大型設(shè)備的安裝對(duì)水平度要求極高，因此精確的測(cè)量及合適的計(jì)算方法在設(shè)備吊裝時(shí)很有必要，本文是對(duì)設(shè)備吊裝時(shí)水平度的測(cè)量取點(diǎn)及新的計(jì)算方法進(jìn)行討論，該計(jì)算方法已在國(guó)內(nèi)某核電廠使用，效果良好。

關(guān)鍵詞：水平度;大型設(shè)備吊裝;計(jì)算方法

1、概述

在電廠設(shè)備安裝過(guò)程中有許多大型設(shè)備的安裝對(duì)水平度要求極高，因此精確的測(cè)量及合適的計(jì)算方法在設(shè)備吊裝時(shí)很有必要，本文以國(guó)內(nèi)某核電廠堆內(nèi)構(gòu)件吊裝為示例對(duì)大型設(shè)備水平度的新的計(jì)算方法進(jìn)行討論。

參考堆內(nèi)構(gòu)件安裝調(diào)整程序 《上部、下部堆內(nèi)構(gòu)件的安裝及調(diào)整》，在堆內(nèi)構(gòu)件安裝調(diào)整過(guò)程中多次要求對(duì)堆內(nèi)構(gòu)件水平度測(cè)量。

1、下部堆內(nèi)構(gòu)件的準(zhǔn)備

下部堆內(nèi)構(gòu)件位于存放架上時(shí)，檢查堆芯支承板下表面水平度在 1mm 以內(nèi);

下部堆內(nèi)構(gòu)件懸掛在堆內(nèi)構(gòu)件吊具下時(shí)直接測(cè)量堆芯支承板下表面水平度，調(diào)整水平度應(yīng)在 1.5mm 以內(nèi);

2、上部堆內(nèi)構(gòu)件的準(zhǔn)備

上部堆內(nèi)構(gòu)件位于存放架上時(shí)，檢查其上法蘭水平度≤0.4mm;

3、上部堆內(nèi)構(gòu)件裝入壓力容器

將上部堆內(nèi)構(gòu)件第一次裝入壓力容器，在起吊狀態(tài)時(shí)測(cè)量水平度 1mm 以內(nèi);

在后續(xù)的上部堆內(nèi)構(gòu)件起吊時(shí)，每當(dāng)設(shè)備狀態(tài)改變（即安裝或拆除部件），就應(yīng)對(duì)吊裝水平度進(jìn)行測(cè)量，并在冷試前和冷試后，分次將數(shù)據(jù)提交設(shè)計(jì)方評(píng)估，報(bào)送時(shí)，應(yīng)說(shuō)明設(shè)備狀態(tài);

4、下部堆內(nèi)構(gòu)件置于裝有加高支承架的存放架上

將堆內(nèi)構(gòu)件吊具與下部堆內(nèi)構(gòu)件連接，從壓力容器中吊出下部堆內(nèi)構(gòu)件，并放置到裝有加高支承架的存放架上，通過(guò)控制加高支承架表面水平度不大于0.2mm 來(lái)控制堆芯支承板下表面水平度在 1mm 以內(nèi);

說(shuō)明：正常的水平度的單位應(yīng)該是 mm/m，但是程序中均以 mm為單位，我們默認(rèn)程序中的“水平度”意義為在堆芯支承板下表面或者構(gòu)件法蘭面各點(diǎn) 測(cè)量的最大高度偏差值。

當(dāng)前工程安裝階段對(duì)于水平度的測(cè)量方法如下兩種：

1、根據(jù)圓周內(nèi)間隔 120°均布的三個(gè)點(diǎn)的高度測(cè)量值，以其中兩個(gè)差值最 大的作為水平度;2、根據(jù)圓周內(nèi)間隔 90°均布的四個(gè)點(diǎn)的高度測(cè)量值，以其中兩個(gè)差值最 大的作為水平度;

如下圖所示，假設(shè)測(cè)量平面內(nèi)最高點(diǎn)為 a，最低點(diǎn)為 b，那么無(wú)論上述那種 方法測(cè)量出來(lái)的“水平度”均小于實(shí)際水平度。實(shí)際上無(wú)論在平面上取多少有 限的點(diǎn)測(cè)量其最大差值，都難以得出整個(gè)圓周面的最大高度偏差。

2、計(jì)算方法

下面闡述如何通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的三個(gè)點(diǎn)數(shù)值，得出平面內(nèi)的實(shí)際“水平度”。在圓周方向等分三點(diǎn)位置測(cè)量高度數(shù)值，分別為 h、x、y。

設(shè) h≥x≥y。假設(shè) a 點(diǎn)為整個(gè)圓周面的最高點(diǎn)，b 點(diǎn)為整個(gè)圓周面的最低點(diǎn)，a，b 連線必定過(guò)圓心，Ay，hB 為過(guò)圓心的連線。A 必在弧段 h，A 之間，b 必在 弧段 B，y 之間。設(shè) ab 與 hy 的夾角為α。α有正負(fù)之分，順時(shí)針為正，逆時(shí) 針為負(fù)。下面計(jì)算 a，b 標(biāo)高差。后文中各個(gè)點(diǎn)（a、b、x、y、h）代表標(biāo)高數(shù)值。

圓周半徑：R

直線 ab 長(zhǎng)度：2R

直線 hy，xy 長(zhǎng)度：√3R

設(shè) a、b 標(biāo)高差a-b=2R*K

則 h、y 標(biāo)高差h-y=√3R*K*cosα

x、y 標(biāo)高差

x-y=√3R*sin（30°-α）*k=√3R/2*k* cosα-3/2R*K*sinα

2x-2y=√3R*K*cosα-3 R*K*sinα

h-2x+y=3 R*K*sinα

h-y=√3R*K*cosα

（h-2x+y）/（h-y）=√3tanα

tanα=（h-2x+y）/（√3（h-y））

由于h-y=√3R*K*cosα

所以k值可以計(jì)算得出，最終要滿足a-b=h-y，必須h=x=y

即只有h=x=y時(shí)h-y=a-b，其他情況h-y

因此在堆內(nèi)構(gòu)件水平驗(yàn)收應(yīng)以a-b值作為水平度的計(jì)算值。其他大型設(shè)備吊裝的水平度測(cè)量及計(jì)算方法