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“华龙一号”全球首堆蒸发器吊装

文章出处:未知 人气:发表时间:2021-02-01
01月30日,由中核二三承担核岛安装任务的“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组商运。从振奋人心的第一罐混凝土浇筑,到装料工作正式启动、机组进入带核运行状态,再到商运,“华龙一号”在万千建设者通力合作下,振翅腾飞。
 
在这昂首阔步、飒沓前行的五年间,中核二三“华龙一号”建设团队始终秉承“两弹一星”精神和“四个一切”的核工业精神,以安全立命,质量立身,踔厉奋发,踵事增华,充分发扬中核二三62年来孕育的听党指挥、勇当国任的大局观念,战无不胜、永不言败的拼搏精神,敢为人先、永不停滞的进取姿态,执行坚决、大力协同的优良作风,以“铁军”风范,栉风沐雨,朝乾夕惕,展现了中国核工业建设者的坚定执行力和卓然风采。
 
福清核电5号机组核岛安装任务开始后,中核二三确立了“计划龙头,目标引领”的建设总基调,以计划统筹全局为抓手,先后协调15个项目部人员支援机组安装建设。中核二三福清项目部总指挥余德和带领团队围绕工程建设,制定专项节点计划,整合内外部资源,建立了集设计、采购、土建、安装、调试为一体的联动专项工作组,按照三级计划逐步推动工程进展。“很激动,压力也很大,但我比较自信,因为我们有最优秀的项目团队。”余德和说。
 
2019年4月27日10点07分,随着现场总指挥一声令下,5号机组一回路水压试验正式启动,华龙首堆提前计划50天开始冷态功能试验。从核回路冲洗到冷试,中核二三在此重要施工阶段仅用时59天,相比福清核电1~4号机组该阶段施工进程缩短近2/3时间,打破了“首堆必拖”的魔咒,创造了福清核电安装工程新记录。
 
“吊具就像医生的手术刀,不适用我们就解决,解决不了就创新。”“华龙一号”主设备安装负责人李金洲环顾着主泵泵壳四周,斩钉截铁地给团队布置下这个极具挑战性的任务。
 
原来,早在图纸会审阶段,队里的技术人员就发现泵壳支耳位置设计结构有新变化,无法再沿用以往的吊装方式。没有专用吊具,也不能照搬原来的模式,队员们便转变思路,能不能学习其他核电项目的吊装方式。交流后发现,其他项目普遍采用吊装螺栓连钢丝绳的方法,尽管反馈效果比较好,但还是存在损伤泵壳主螺栓孔的风险。经过充分研讨,李金洲带领团队决心要规避掉这个万分之一的风险,自己设计制作一套“华龙一号”主泵泵壳专用吊具。专项小组的技术专家们结合绘制的泵壳三维模型反复讨论,初步确定以泵壳支耳为吊点的吊装方式。技术员和班组成员拿着图纸、测量工具每天往仓库跑,蹲在包装箱狭小的空间里测量核对主泵泵壳支耳的尺寸。为了最大程度保证吊具的适用性,大家把到货的三台泵壳都实测了一遍。基础数据汇总后,吊具外型尺寸和构造基本成型,技术人员完成了一系列受力校核计算,经过内部的审核最终选定了原材料的材料、规格型号和尺寸。按照程序要求,李金洲还找来试验台架进行了泵壳吊具的载荷试验,过程和结果都令人满意。正式投用前,经过1比1全真模拟的有限元分析,再次证明吊具满足要求,李金洲的心才踏实下来。
 
最终,经过现场人员如做外科手术般精准的操作,这套吊具在主泵泵壳吊装过程中不只展现出了它的可靠性和稳定性,同时还实现了一天完成一台主泵泵壳引入就位的超高效率。
 
控制棒驱动机构是直接影响反应堆正常运行和安全可靠的关键设备之一,它与控制棒组件连接,通过以一定次序对三个电磁线圈通电,实现控制棒组件的插入和提升,从而控制堆芯平均温度,以达到反应堆安全启动、调节反应堆功率和停堆的目的。因此,控制棒驱动机构上的焊缝无疑是十分重要的,也被称为“oh my god”焊缝。2017年8月,主设备技术支持室负责人曹周山带领的技术团队开始了5号机组控制棒驱动机构中部小Ω环焊接工作。早在主设备队筹备初期,曹周山就不停地查阅资料,与专家沟通交流,短短几个月时间,他已经翻阅了“华龙一号”所有的安装技术文件及施工图纸,对新堆型、新工艺了如指掌。
 
本次中部Ω密封环焊接,是首次在施工现场采用自动焊工艺,且使用的焊机也是首次在核电中使用。为了保证工艺开发顺利进行,焊接需要在密封空间进行,本就炎热的环境需要门窗紧闭,焊弧闪耀下带来的只有热浪。工艺开发到关键时期,为了参数的准确,研发人员需要时刻观察焊弧动态,闷热的工作环境挑战着焊接小组的极限。曹周山经常在研发车间里一待就是一天,观察焊弧、检查焊缝表面,似乎现场温度对他毫无影响。
 
受焊机设计方面的影响,焊缝表面总是出现波浪形纹路,与设计方沟通后外观检查可以接受,但曹周山却总是觉得不够完美。与此同时,又出现了模拟实验件上验证合格的焊接参数应用到工艺评定件上则不太适用的情况。曹周山核查了所有模拟实验件和工艺评定件的尺寸,最终发现模拟实验件尺寸存在不满足设计要求的问题。经排查,他发现是焊机机头部分在设计上存在缺陷。为此,技术团队首次提出采用分段式焊接参数的想法,经过多方研讨和实践,取得了良好效果,对参数固化起到了非常大的作用。
 
2018年8月,经过了一年的努力,焊接工艺评定全部顺利通过,现场施工作业全线开启。10月14日,顺利完成了5号机组控制棒驱动机构中部小Ω环焊接,焊缝无损检测、水压试验全部合格,焊接合格率100%,焊接工期仅39天,创造了福清核电开工建设以来质量最优、工期最短、成绩最好的一项施工记录。

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