潘 宏

（中核國電漳州能源有限公司，福建漳州 363300）

0 引言

隨著我國核電上網(wǎng)電價(jià)逐步市場化，核電廠面臨越來越大的成本控制壓力，對涉及工程投資較多的核電廠房子項(xiàng)投資控制要求也越來越高。核電廠放射性機(jī)修及去污（AC）廠房屬于生產(chǎn)服務(wù)類廠房，主要用于放射性沾污設(shè)備、部件及工具去污、清洗、維修及臨時(shí)存放。相比其他服務(wù)廠房，該廠房面積較大，工藝設(shè)計(jì)要求高，配套設(shè)備及設(shè)施多，工程投資占用較多。在投資控制要求越來越高的背景下，電站AC 廠房設(shè)計(jì)相比同行變化較大。工程總包設(shè)計(jì)人員不熟悉核電現(xiàn)場維修需求，AC 廠房主泵維修區(qū)的設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)不足之處，主要是主泵電機(jī)拆卸坑偏少、主泵電機(jī)空載試驗(yàn)坑缺少、吊車配置不滿足主泵電機(jī)翻轉(zhuǎn)需要。為將AC 廠房投資費(fèi)用控制在較低水平，滿足主泵在AC 廠房內(nèi)的維修需要，維修人員深度參與AC 廠房子項(xiàng)設(shè)計(jì)過程，審查設(shè)計(jì)方案是否滿足維修需要，在設(shè)計(jì)窗口及時(shí)推動(dòng)設(shè)計(jì)單位優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

1 核電廠AC 廠房簡介

核電廠AC 廠房屬于生產(chǎn)服務(wù)類廠房，地上一層，部分地下一層和地上兩層，廠房占地面積76 m×78 m，全廠6 臺(tái)機(jī)組共用。主要用于核電廠內(nèi)放射性沾污設(shè)備或部件去污、清洗、維修及臨時(shí)存放，為核島的主泵等主要設(shè)備、整體螺栓拉伸機(jī)等專用工具提供存放場地。主要設(shè)計(jì)功能有：

（1）核島放射性沾污設(shè)備和部件去污、維修和臨時(shí)儲(chǔ)存。

（2）壓力容器役前和在役檢查專用工具校驗(yàn)標(biāo)定、維護(hù)和存放。

（3）核島主要設(shè)備及專用工具專門（主泵、螺栓拉伸機(jī)、阻尼器等）維修、試驗(yàn)和存放。

（4）主泵及電機(jī)的役前拼裝。

（5）主泵電機(jī)空載試驗(yàn)。

（6）在役檢查項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)樣品制取。

2 AC 廠房主泵維修區(qū)設(shè)計(jì)不足

主泵維修區(qū)主要在地上一層，部分地下一層，占地面積37.5 m×78 m。主泵維修區(qū)上空+13.3 m 層配備一臺(tái)承載能力為80 t 并帶有一個(gè)20 t 副鉤的橋式吊車，主要用于主泵電機(jī)等大型設(shè)備的吊運(yùn)。該區(qū)域除螺栓拉伸機(jī)的存放外，應(yīng)滿足的主要功能有：主泵及電機(jī)的役前拼裝；主泵及電機(jī)維修和存放；主泵電機(jī)空載試驗(yàn)。

維修人員在審查AC 廠房設(shè)計(jì)方案過程中，發(fā)現(xiàn)主泵維修區(qū)的主泵電機(jī)拆卸坑偏少、主泵電機(jī)空載試驗(yàn)坑缺少、吊車配置不滿足主泵電機(jī)翻轉(zhuǎn)要求等設(shè)計(jì)不足。

2.1 主泵電機(jī)拆卸坑偏少

主泵電機(jī)拆卸坑設(shè)計(jì)有2 個(gè)、偏少，只能維修或放置2 臺(tái)主泵電機(jī)。

該拆卸坑需滿足6 個(gè)機(jī)組主泵電機(jī)的維修。根據(jù)主泵電機(jī)拆卸坑實(shí)際使用需求經(jīng)驗(yàn)，6 臺(tái)機(jī)組全部運(yùn)行期間，兩臺(tái)機(jī)組同時(shí)大修的可能性非常大，平均每次大修至少會(huì)有2 臺(tái)主泵電機(jī)維修，為避免影響大修工期，至少需要設(shè)置4 個(gè)主泵電機(jī)拆卸坑以滿足主泵電機(jī)維修及存放和主泵轉(zhuǎn)子配合腳手架的立式組裝及存放。另外，一種型號(hào)主泵電機(jī)一般設(shè)置2 個(gè)電機(jī)拆卸坑，6臺(tái)機(jī)組公開招標(biāo)很可能采用不同型號(hào)主泵，如采用不同型號(hào)主泵，可以對其中2 個(gè)進(jìn)行適應(yīng)性改造；平時(shí)富余主泵電機(jī)拆卸坑也可以用于存放及維修主泵備用電機(jī)。

同行反饋主泵及電機(jī)在AC 廠房主泵維修區(qū)的役前組裝使用到全部3 個(gè)拆卸坑，便于主泵電機(jī)的組裝和組裝后存放以及輔以腳手架進(jìn)行主泵轉(zhuǎn)子的組裝及存放。同行4 機(jī)組或6 機(jī)組電站一般設(shè)置3 或4 個(gè)電機(jī)拆卸坑。

出現(xiàn)該不足的主要原因是設(shè)計(jì)人員認(rèn)為6 臺(tái)機(jī)組僅采用一種堆型，設(shè)置2 個(gè)電機(jī)拆卸坑可滿足要求。未考慮多機(jī)組高峰期使用需求及采用不同型號(hào)主泵情況。另外，設(shè)計(jì)人員面臨成本控制壓力，盡量簡化設(shè)計(jì)和少配備設(shè)備及設(shè)施。

2.2 主泵電機(jī)空載試驗(yàn)坑缺少

主泵電機(jī)空載試驗(yàn)坑未設(shè)計(jì)，無法在AC 廠房內(nèi)進(jìn)行主泵電機(jī)空載試驗(yàn)。

主泵電機(jī)空載試驗(yàn)坑用于在每次解體維修后都需要進(jìn)行的維修后的空載試驗(yàn)，6 臺(tái)機(jī)組全部運(yùn)行期間，每次大修至少會(huì)有2 臺(tái)主泵電機(jī)解體維修，使用頻率很高。前期用于主泵電機(jī)役前拼裝完成后的空載試驗(yàn)。還可用于備用主泵電機(jī)的定期試驗(yàn)檢查及投用前試驗(yàn)檢查。電站與廠家相距遙遠(yuǎn)，運(yùn)回廠家試驗(yàn)大修工期不允許，運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)大，成本也偏高。運(yùn)回廠家試驗(yàn)不可取，應(yīng)在AC 廠房內(nèi)補(bǔ)充設(shè)計(jì)主泵電機(jī)試驗(yàn)坑。

根據(jù)某同行電站反饋，由于沒有電機(jī)試驗(yàn)坑，盡管其距離上海電機(jī)廠家較近，每次解體后運(yùn)回廠家進(jìn)行試驗(yàn)也非常麻煩；參考電站設(shè)置有2 個(gè)主泵電機(jī)試驗(yàn)坑。

出現(xiàn)該不足的主要原因是設(shè)計(jì)人員面臨成本控制壓力，盡量簡化設(shè)計(jì)和少配備設(shè)備及設(shè)施。另外，設(shè)計(jì)人員意見回復(fù)函件中認(rèn)為，電機(jī)試驗(yàn)等工作應(yīng)該在電機(jī)供應(yīng)商廠家進(jìn)行，可見設(shè)計(jì)人員對主泵電機(jī)維修及試驗(yàn)需求不了解，也未考慮電站與主泵電機(jī)廠家相距遙遠(yuǎn)。

2.3 吊車配置不滿足主泵電機(jī)翻轉(zhuǎn)要求

AC 廠房主泵維修區(qū)僅配備1 臺(tái)80 t/20 t 吊車，且主鉤、副鉤不能同時(shí)使用，無法滿足主泵電機(jī)整體翻轉(zhuǎn)要求和主泵電機(jī)解體維修抽轉(zhuǎn)子的翻轉(zhuǎn)要求。

漳州主泵電機(jī)到漳州現(xiàn)場采用整體運(yùn)輸方式，轉(zhuǎn)子和定子組裝在一起，到現(xiàn)場后由臥式翻轉(zhuǎn)為立式。電機(jī)廠家對主泵電機(jī)整體吊裝翻轉(zhuǎn)要求是兩鉤同時(shí)使用，且主鉤>70 t，副鉤>40 t。

主泵電機(jī)定期解體維修時(shí)須將轉(zhuǎn)子豎直抽出，用吊車將轉(zhuǎn)子翻平并水平放置在枕木和專用支架上以方便對轉(zhuǎn)子軸檢查和測量及電氣人員對電機(jī)繞組進(jìn)行檢查和測試。完成檢查后再用吊車將電機(jī)轉(zhuǎn)子吊起并翻轉(zhuǎn)成垂直狀態(tài)。電機(jī)轉(zhuǎn)子在此過程中的兩次翻轉(zhuǎn)同行采用兩個(gè)吊鉤完成。吊車配置不能滿足轉(zhuǎn)子翻轉(zhuǎn)要求。6 臺(tái)機(jī)組全部運(yùn)行期間，平均每次大修至少會(huì)有2 臺(tái)主泵電機(jī)解體維修，抽轉(zhuǎn)子的翻轉(zhuǎn)頻率很高，應(yīng)對吊車配置方案進(jìn)行優(yōu)化以滿足要求。

出現(xiàn)該不足的主要原因是設(shè)計(jì)人員面臨成本控制壓力，據(jù)悉此區(qū)域設(shè)置一個(gè)吊車的設(shè)計(jì)，是集團(tuán)組織的漳州項(xiàng)目設(shè)計(jì)重點(diǎn)優(yōu)化內(nèi)容。設(shè)計(jì)人員不清楚現(xiàn)場維修使用需求的情況下進(jìn)行了削減，也未考慮其他替代方案。參考電站主泵電機(jī)屬于散件到貨現(xiàn)場組裝，沒有整體翻轉(zhuǎn)的需求，但是電站的主泵電機(jī)與參考電站不同，是整體到貨有整體翻轉(zhuǎn)需求，該需求早期電機(jī)廠家已傳遞給設(shè)計(jì)人員，但并未作為設(shè)計(jì)輸入。設(shè)計(jì)人員也不清楚主泵電機(jī)解體維修抽轉(zhuǎn)子的翻轉(zhuǎn)需求。最終AC 廠房主泵維修區(qū)域較參考電站減少1 臺(tái)吊車，僅有1 臺(tái)80 t/20 t 吊車，且主鉤、副鉤不能同時(shí)使用。

3 優(yōu)化方案及實(shí)施結(jié)果

維修人員深度參與AC 廠房子項(xiàng)設(shè)計(jì)過程，審查設(shè)計(jì)方案是否滿足維修需要。上述設(shè)計(jì)不足及時(shí)作為意見反饋，通過積極與設(shè)計(jì)人員溝通，制定優(yōu)化方案，推動(dòng)方案實(shí)施。

3.1 主泵電機(jī)拆卸坑偏少

立足于滿足多臺(tái)主泵電機(jī)維修及存放和主泵轉(zhuǎn)子配合腳手架的立式組裝及存放需要，在不額外占用場地的情況下，優(yōu)化拆卸坑設(shè)計(jì)，將每個(gè)坑設(shè)計(jì)成可以同時(shí)維修或放置2 臺(tái)主泵電機(jī)，達(dá)到等同于4 個(gè)拆卸坑效果。為主泵及電機(jī)的役前拼裝和運(yùn)行期間高峰期使用提供便利，節(jié)約工期；同時(shí)兼顧兩種型號(hào)主泵維修需要。

3.2 缺少主泵電機(jī)空載試驗(yàn)坑

主要為滿足主泵電機(jī)解體維修后空載試驗(yàn)需要，提出補(bǔ)充設(shè)計(jì)意見。經(jīng)多次推動(dòng)設(shè)計(jì)部門，最終同意補(bǔ)充設(shè)計(jì)1 個(gè)電機(jī)試驗(yàn)坑及相應(yīng)試驗(yàn)平臺(tái)配套設(shè)施。為主泵電機(jī)解體維修后試驗(yàn)提供便利，節(jié)約大修工期。另外該試驗(yàn)坑在閑置時(shí)也可作為1 個(gè)電機(jī)拆卸坑用于主泵電機(jī)的維修及存放。試驗(yàn)坑配備的試驗(yàn)平臺(tái)等設(shè)施以主泵電機(jī)廠家對電機(jī)空載試驗(yàn)要求為設(shè)計(jì)輸入開展設(shè)計(jì)配備。

3.3 吊車配置不滿足主泵電機(jī)翻轉(zhuǎn)需求

對吊車配置不滿足主泵電機(jī)翻轉(zhuǎn)要求的設(shè)計(jì)不足進(jìn)行分析，可行的優(yōu)化方案如下。

（1）AC 廠房增加1 臺(tái)吊車。建議恢復(fù)參考電站兩臺(tái)吊車方案，既能滿足電機(jī)整體翻轉(zhuǎn)要求，又能滿足多臺(tái)設(shè)備同時(shí)組裝或維修，也能滿足運(yùn)行期間主泵電機(jī)抽轉(zhuǎn)子翻轉(zhuǎn)需求。將需求意見通過函件發(fā)設(shè)計(jì)單位，設(shè)計(jì)單位反饋土建已完成施工設(shè)計(jì)，并已開始土建施工，如在此區(qū)域采用雙行車，需重新計(jì)算廠房力學(xué)結(jié)構(gòu)，對子項(xiàng)土建設(shè)計(jì)施工進(jìn)度影響較大。土建及設(shè)備費(fèi)用增加較多。

（2）改造現(xiàn)有AC 廠房吊車，將主鉤和副鉤分到兩輛小車。該優(yōu)化方案需配合修改電機(jī)工裝才能滿足安裝期間主泵電機(jī)整體翻轉(zhuǎn)需求。改造現(xiàn)有AC 廠房吊車，將主鉤和副鉤分到兩輛小車實(shí)現(xiàn)同時(shí)使用獨(dú)立操作，可滿足運(yùn)行期間主泵電機(jī)抽轉(zhuǎn)子翻轉(zhuǎn)需求。

（3）電機(jī)翻轉(zhuǎn)支架輔助單鉤整體翻轉(zhuǎn)或雙汽車吊整體翻轉(zhuǎn)。電機(jī)翻轉(zhuǎn)支架在主泵維修區(qū)域澆筑固定，做成一個(gè)錨點(diǎn)。電機(jī)運(yùn)輸保護(hù)工裝與翻轉(zhuǎn)支架連接，可實(shí)現(xiàn)吊車單鉤整體翻轉(zhuǎn)。此方案成熟可行，上海某電機(jī)廠家有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在當(dāng)前吊車配置情況下，主泵廠家推薦其在廠內(nèi)采用的雙汽車吊整體翻轉(zhuǎn)方案。

為滿足主泵電機(jī)翻轉(zhuǎn)需要，提出設(shè)計(jì)優(yōu)化意見。經(jīng)多次溝通推動(dòng)設(shè)計(jì)單位，最終達(dá)成一致：關(guān)于主泵轉(zhuǎn)子翻轉(zhuǎn)方案，經(jīng)電機(jī)廠家轉(zhuǎn)子重量與吊車載荷、轉(zhuǎn)子受力等方面技術(shù)確認(rèn)，改造現(xiàn)有AC 廠房吊車，改為主鉤和副鉤分開運(yùn)行方式滿足電機(jī)抽轉(zhuǎn)子維修翻轉(zhuǎn)要求；經(jīng)確認(rèn)行車廠家可變更為主鉤和副鉤分開運(yùn)行方式。最終決定采用此優(yōu)化方案，為運(yùn)行期間主泵電機(jī)抽轉(zhuǎn)子維修提供條件。關(guān)于安裝期間主泵電機(jī)整體翻轉(zhuǎn)，運(yùn)行期間電機(jī)在廠內(nèi)沒有使用翻轉(zhuǎn)支架進(jìn)行整體翻轉(zhuǎn)的需求，該方案僅用于滿足安裝期間主泵電機(jī)的整體翻轉(zhuǎn)。由工程總包單位決定是采用此方案還是雙汽車吊翻轉(zhuǎn)，如采用翻轉(zhuǎn)支架方案，需注意避免使用完畢對場地的占用及影響場地用于其他維修活動(dòng)。

4 總結(jié)

由于投資費(fèi)用控制要求提高，AC 廠房設(shè)計(jì)不斷變化。電站維修人員深度參與AC 廠房子項(xiàng)設(shè)計(jì)過程，審查設(shè)計(jì)方案是否滿足維修需要，補(bǔ)齊設(shè)計(jì)人員對維修需求不了解的短板。在工程窗口及時(shí)推動(dòng)設(shè)計(jì)人員優(yōu)化方案，實(shí)現(xiàn)主泵電機(jī)拆卸坑設(shè)計(jì)、主泵電機(jī)空載試驗(yàn)坑配置和主泵維修用吊車配置的優(yōu)化，在滿足AC 廠房投資費(fèi)用控制要求的同時(shí)，滿足主泵在AC 廠房內(nèi)的維修需要。電廠AC 廠房設(shè)計(jì)不足的反饋及優(yōu)化措施為后續(xù)新建機(jī)組提供借鑒和參考。