摘 要:隨著十三五開局,核電建設(shè)重啟,后續(xù)每年將有5至6臺(tái)的核電機(jī)組核準(zhǔn)開工建設(shè)。核電到2020年在運(yùn)58000MW,在建30000MW的規(guī)模。文章以核島、常規(guī)島泵組的安裝差異進(jìn)行分析,讓更多人了解核電的安裝工作,核電不神秘。
關(guān)鍵詞:核電;泵組;安裝工藝;差異
1 概述
在核電施工中,核島有離心泵、容積式螺桿泵、柱塞泵(計(jì)量泵)、屏蔽泵;常規(guī)島有離心泵、軸流泵、齒輪泵(主油泵)、螺桿泵、容積式隔膜泵、葉片泵。
主要從安裝的具體實(shí)施要求上的分析不同。
2 差異分析
2.1 施工流程
兩島泵的施工流程基本一致。
泵基本施工流程:基礎(chǔ)驗(yàn)收-墊鐵安裝(核島用到無墊鐵工藝)-設(shè)備引入-找平找正-螺栓灌漿-(二次灌漿)-螺栓緊固-泵組對(duì)中-管道連接-連軸
2.2 基礎(chǔ)驗(yàn)收
按上游程序及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,兩者沒有實(shí)際性偏差。
核島泵開始安裝前,檢查基礎(chǔ)塊,基礎(chǔ)塊無裂紋,無須重新澆灌混凝土。地腳螺栓坑尺寸、基礎(chǔ)標(biāo)高符合要求。
常規(guī)島對(duì)泵基礎(chǔ)要求,表面平整,無蜂窩、麻面、露筋及裂紋等現(xiàn)象,地腳螺栓孔間距及尺寸深度符合設(shè)計(jì)圖紙要求;基礎(chǔ)中心線及標(biāo)高偏差,要求中心線偏差≤10mm,標(biāo)高偏差-20~0mm;對(duì)于固定在箱罐上的結(jié)合面干凈、無毛刺。
2.3 墊鐵安裝
(1)核島泵組有兩種工藝,一是墊鐵,另一種無墊鐵
a.墊鐵工藝:
墊鐵最小厚度:15mm,最大厚度:95mm,最多允許使用三塊標(biāo)準(zhǔn)厚度的墊鐵,并用一塊金屬板進(jìn)行最后調(diào)整。所有墊片金屬表面清潔,去除氧化皮,并涂油脂或機(jī)油以防接觸表面生銹。檢查調(diào)整墊鐵就位接觸情況。
驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn):墊鐵之間或與設(shè)備基礎(chǔ)面之間任意點(diǎn)間隙不大于0.02mm。
b.無墊鐵工藝:
對(duì)于整套底板泵組用無墊鐵工藝。無墊鐵工藝的使用減少了墊鐵配制工作,方便實(shí)用。
用臨時(shí)墊鐵或設(shè)備專設(shè)調(diào)整頂絲調(diào)好設(shè)備位置和水平度,用模板對(duì)臨時(shí)墊鐵進(jìn)行保護(hù),對(duì)地腳坑基礎(chǔ)毛面一次性完成灌漿。養(yǎng)護(hù)完成并緊固地腳螺栓后,拆除臨時(shí)墊鐵,對(duì)孔洞進(jìn)行灌漿。
采用無墊鐵工藝前提土建對(duì)基礎(chǔ)、地腳坑及二次灌漿料用無收縮水泥,保證二次灌漿和底板牢固結(jié)合。泵組為整體底座,減少預(yù)對(duì)中誤差或設(shè)備移動(dòng)造成灌漿后無法對(duì)中。
(2)常規(guī)島泵組墊鐵安裝要求
表面平整,無翹曲毛刺,表面經(jīng)過機(jī)加工。
坡度為1∶10~1∶25,薄邊厚度應(yīng)不小于10mm。
放置在地腳螺栓的兩側(cè)和底座承力處且需超過地腳螺栓中心線。
每迭墊鐵一般不超過3塊,允許用一對(duì)斜墊鐵。
墊鐵邊應(yīng)比底座邊寬出10~20mm。
墊鐵各承力面間的接觸應(yīng)密實(shí)無松動(dòng)現(xiàn)象,一般用0.3~0.5kg手錘輕敲,接觸面積不小于75%堅(jiān)實(shí)無松動(dòng)。
底座與基礎(chǔ)表面的距離應(yīng)不小于50mm,以便有足夠的灌漿高度。
2.4 設(shè)備引入
核島復(fù)雜封閉,不同區(qū)域泵引入不一樣,R區(qū)0米、-3.4米通過0米的通道引入,N區(qū)則從0米通道再經(jīng)通往各房間通道引入。核島泵組引入到安裝位置需多次轉(zhuǎn)換引入方式,包括拖運(yùn)、小吊車吊運(yùn)、樓層間的孔洞吊裝,安全風(fēng)險(xiǎn)高。常規(guī)島內(nèi)部為開放式,各區(qū)域間不存在隔斷。設(shè)備引入較為方便,從大門或側(cè)門可以將設(shè)備拖運(yùn)到位。
2.5 找平找正
(1)引入就位后按表1內(nèi)容要求對(duì)泵進(jìn)行調(diào)整,包括泵組的定位
泵就位到機(jī)座時(shí),進(jìn)行預(yù)對(duì)中。預(yù)對(duì)中有助于螺栓灌漿和緊固達(dá)至額定值后的最終對(duì)中,是后續(xù)對(duì)中的第一步。
公差通過調(diào)整安裝用的墊片來滿足,設(shè)備螺栓在調(diào)整墊片時(shí)無須緊固。檢查所有調(diào)整墊片就位接觸情況。
驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn):墊片之間或墊片與設(shè)備之間任意點(diǎn)間隙不大于0.02mm。
(2)常規(guī)島
地腳螺栓固定的泵類設(shè)備,采用成對(duì)斜墊鐵調(diào)整其水平度;膨脹螺栓固定方式,將螺栓預(yù)先打入,將設(shè)備就位,并把緊膨脹螺栓;安裝就位后對(duì)泵縱、橫向中心線及標(biāo)高偏差都應(yīng)在允許范圍內(nèi),安裝的偏差及檢驗(yàn)方法滿足表2。
對(duì)泵組進(jìn)行預(yù)對(duì)中,確保中心在范圍內(nèi)。非整體底座多級(jí)臥式泵組,檢查測(cè)量并調(diào)整電機(jī)軸揚(yáng)度要求兩側(cè)值相等方向相反。
(3)差異
檢查內(nèi)容基本上一樣只是參考標(biāo)準(zhǔn)、具體要求不一樣,如在位置、標(biāo)高、墊鐵、定位等的要求上有差異。
2.6 螺栓灌漿
(1)核島泵灌漿
錨固件埋在混凝土中部分無油脂和油漆;灌漿前地腳螺栓與錨固鋼筋鉤??;灌漿時(shí)錨固螺栓保持垂直,設(shè)備不得移動(dòng);調(diào)整地腳螺栓預(yù)留量;地腳螺栓澆灌時(shí)有安裝人員監(jiān)護(hù),防止碰撞設(shè)備,澆灌搗固時(shí)保持地腳螺栓處于垂直狀態(tài)。
(2)常規(guī)島灌漿
清理地腳螺栓油脂、污垢,地腳螺栓鉛垂直誤差小于1/100,螺栓與孔壁四周應(yīng)有間隙,末端不應(yīng)碰孔底。調(diào)整地腳螺栓預(yù)留量。灌漿前將地腳螺栓孔內(nèi)雜物清理干凈,澆灌的混凝土標(biāo)號(hào)不低于基礎(chǔ)標(biāo)號(hào)。灌漿時(shí)應(yīng)有安裝人員監(jiān)護(hù),防止碰撞設(shè)備,澆灌搗固時(shí)保持地腳螺栓處于垂直狀態(tài)。
2.7 二次灌漿
核島與常規(guī)島部分泵需二次灌漿,兩者灌漿要求一樣。
二次灌漿前將墊鐵兩側(cè)進(jìn)行點(diǎn)焊,點(diǎn)焊不得少于兩點(diǎn),對(duì)稱打緊地腳螺栓,并按規(guī)定力矩打緊地腳螺栓后進(jìn)行灌漿工作;二次灌漿后及時(shí)把底座和設(shè)備飛濺的混凝土清理干凈;強(qiáng)度達(dá)到70%以上進(jìn)行后續(xù)工作。核島未采用無墊鐵工藝的分體泵,如SEC、RCV、RRI、EAS/RIS泵等。常規(guī)島為大泵,如閉式水泵、凝結(jié)水泵、輔助冷卻水泵、主給水泵等。
2.8 地腳螺栓緊固
核島泵組地腳螺栓緊固分兩種:采用無墊鐵工藝一次灌漿成型的,在整體灌漿強(qiáng)度達(dá)到70%后對(duì)地腳螺栓進(jìn)行緊固,按力矩大小分次對(duì)稱緊固。分次灌漿在灌漿強(qiáng)度達(dá)70%后緊固地腳螺栓檢查對(duì)中符合要求后再進(jìn)行第二次灌漿,最后再進(jìn)行地腳螺栓緊固和對(duì)檢查中。
常規(guī)島泵灌漿強(qiáng)度達(dá)70%后緊固地腳螺栓并檢查泵組對(duì)中,完成后進(jìn)行最后灌漿。主給水泵分三次灌漿,第一次地腳螺栓灌漿后緊固調(diào)整對(duì)中,第二次灌漿到要求位置進(jìn)行螺栓緊固調(diào)整對(duì)中,第三次灌漿到最終位置。
2.9 對(duì)中檢查
(1)核島泵對(duì)中
檢查包括瘸腿、對(duì)輪中心檢查、軸間距測(cè)量、軸竄測(cè)量。將底板上的錨固螺栓緊固到額定值后,確保上述操作未造成任何底板框架平面度偏差(例如扭曲、翹曲,或都有),可能會(huì)引起驅(qū)動(dòng)及從動(dòng)設(shè)備變形和內(nèi)應(yīng)力,從而在起動(dòng)時(shí)引起更大的振動(dòng)。
a.瘸腿檢查
在從動(dòng)和驅(qū)動(dòng)設(shè)備上分別找瘸腿;聯(lián)軸器聯(lián)接螺栓未裝;泵前支腿松開(取下固定螺栓);找出瘸腿(所有剛性設(shè)備只由三點(diǎn)支撐)。對(duì)于大型泵組,如RCV、RRA、SEC、RRI、ASG及JPP的電機(jī)或泵等,在泵或電機(jī)待測(cè)支腿安裝百分表(如圖1)。
小泵則在被測(cè)一側(cè)的靠背輪上安裝百分表(圖2)。通過加減墊片消除泵組瘸腿,瘸腿值要求:對(duì)于水平軸泵,應(yīng)在0.10毫米以內(nèi),各支點(diǎn)間差值<0.05毫米;對(duì)于垂直軸泵,應(yīng)在0.05毫米以內(nèi)。
終對(duì)中在地腳螺栓緊固到規(guī)定的力矩值,并在驅(qū)動(dòng)和從動(dòng)設(shè)備上的形變和應(yīng)力都消除以后才能進(jìn)行。實(shí)際消除瘸腿與泵中心是相互關(guān)聯(lián)的。
b.靠背輪對(duì)中
水平軸泵對(duì)中:在驅(qū)動(dòng)側(cè)輪轂向從動(dòng)側(cè)輪轂裝兩塊百分表(兩塊表可消除軸竄對(duì)平行度的影響),測(cè)量平行度的兩塊百分表探針遠(yuǎn)離聯(lián)軸節(jié)輪轂的中心軸線安裝,無中間聯(lián)軸節(jié)平行度用塞尺驗(yàn)證。另一百分表探針對(duì)著聯(lián)軸節(jié)輪轂外測(cè)放置,以驗(yàn)證同心度。數(shù)據(jù)測(cè)量,從0點(diǎn)方向開始(調(diào)零)記錄平行、同心數(shù)據(jù),記下0、3、6、9點(diǎn)方向數(shù)據(jù),回到0點(diǎn)方向百分表歸零。
中間軸系傳動(dòng)的立式軸:
假軸固定在電機(jī)靠背輪上,在假軸的另一端用磁性表座固定百分表。
數(shù)據(jù)測(cè)量,從0點(diǎn)方向開始(調(diào)零)記錄平行、同心數(shù)據(jù),記下0、3、6、9點(diǎn)方向數(shù)據(jù),回到0點(diǎn)方向百分表歸零。
軸間距、軸竄測(cè)量:
在調(diào)整預(yù)對(duì)中、終對(duì)中需對(duì)電機(jī)軸竄進(jìn)行測(cè)量來確定軸間距(大型電機(jī)才進(jìn)行測(cè)量,功率90kW以上,立式結(jié)構(gòu)與小泵不測(cè)而是直接測(cè)量軸間距)。
軸竄測(cè)量:對(duì)中完成后將電機(jī)軸頂向最大或最小方向,未拆卸用于測(cè)量軸向的百分表調(diào)零(圖3),再將電機(jī)軸頂向最小或最大方向,從百分表直接讀取軸竄量。拆除對(duì)中工具,用內(nèi)徑千分尺測(cè)量當(dāng)前狀態(tài)下電機(jī)與泵靠背輪之間最大或最小間距。
軸間距與軸竄關(guān)系:軸間距=最大間距-軸竄量/2或最小間距+軸竄量/2。
驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn):軸間距數(shù)值由廠家文件給出,無則按表3中執(zhí)行。
計(jì)算出平行度與同心度時(shí)對(duì)比要求,不符合的進(jìn)行調(diào)整。一般先調(diào)整平行度,使兩半聯(lián)軸器平行,然后再調(diào)整同心度偏差,使兩半聯(lián)軸器同軸。
(2)常規(guī)島泵找中
泵組不需進(jìn)行瘸腿測(cè)量,按《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》與《火電施工質(zhì)量檢驗(yàn)及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》立式泵需測(cè)量轉(zhuǎn)子提升量及軸竄。
靠背輪對(duì)中:
對(duì)中檢查跟核島一樣,分百分表測(cè)量和塞尺測(cè)量。對(duì)測(cè)得數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得出中心數(shù)據(jù)對(duì)比廠家要求,無則參考表4。中心不滿足需重新調(diào)整。
(3)差異
兩島對(duì)中差異主要是瘸腿測(cè)量,立式泵抬軸兩島要求不一樣。其他在中心、軸間距上要求一樣只是各自驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)有所差異。
2.10 管道連接
完成灌漿并對(duì)中驗(yàn)收后移交管道連接。泵進(jìn)出口通常是法蘭連接,除核島主泵采用焊接。常規(guī)島主給水泵是焊接,其他為法蘭連接。
(1)核島泵接管
狀態(tài):完成安裝、內(nèi)表面已檢查、泵前支腿螺栓全部松開。
要求:聯(lián)軸器水平和垂直方向架設(shè)百分表監(jiān)測(cè)接管泵受到應(yīng)力情況,在管道連接過程中如百分表變化超過0.05mm應(yīng)從另一個(gè)方向緊固管道連接螺栓,如超過0.05mm無法向調(diào)回應(yīng)松掉與管道連接的螺栓再調(diào)整。完成連接后泵中心在要求范圍內(nèi)。
(2)常規(guī)島泵接管
采用焊接的主給水泵連接需對(duì)泵組中心監(jiān)測(cè),其他則沒有要求。采用焊接連接在冷熱變形上容易產(chǎn)生較大應(yīng)力拉扯泵體。泵轉(zhuǎn)速高,在中心變化情況下容易造成事故。因此需監(jiān)測(cè)泵組中心變化。
核島對(duì)泵與管道連接要求較嚴(yán),常規(guī)島沒有明確要求。
2.11 連軸節(jié)安裝
(1)連軸節(jié)類型
連軸器類型:有疊片撓性、蛇形、彈性柱銷、齒輪、皮帶輪、星形彈性六種。
核島常用疊片撓性聯(lián)軸器,方便后續(xù)對(duì)泵解體檢修,不拆除電機(jī)就可以拖出泵頭。其他則較單一,一般特定工藝泵上應(yīng)用。
常規(guī)島潤滑油、密封油、定冷水泵、輔助冷卻水泵及凝結(jié)水泵均為彈性柱銷聯(lián)軸器,其他為疊片撓性聯(lián)軸器。
(2)連軸節(jié)安裝
兩島同樣在電機(jī)調(diào)試后安裝連軸節(jié),裝前復(fù)查中心。聯(lián)軸節(jié)安裝時(shí)按對(duì)應(yīng)標(biāo)記安裝,按力矩緊固螺栓。SEC泵比較特殊,靠背輪相對(duì),吊起電機(jī)放入聯(lián)軸節(jié),復(fù)查中心緊固。
2.12 差異分析
兩島泵在結(jié)構(gòu)、安裝要求、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)上都有一定的差異,如前面分析的泵組定位、對(duì)中、接管等。
3 結(jié)束語
通過兩島泵組安裝全流程對(duì)比,核島更注重泵組安裝后續(xù)的運(yùn)行安全性,如對(duì)中心的要求、瘸腿要求、管道連接對(duì)泵組中心的要求??梢钥闯龊藣u的要求及工藝是成體系的。
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作者簡介:何志華(1984-),男,廣東惠州人,熱熊動(dòng)力工程師,從事核電機(jī)務(wù)專業(yè)安裝技術(shù)管理工作。