蔡龍霆

摘 要：在AP1000核電機組中，堆內(nèi)構(gòu)件吊具位于安全殼廠房，主要用于上部堆內(nèi)構(gòu)件、下部堆內(nèi)構(gòu)件、堆內(nèi)測量格架組件的吊裝和轉(zhuǎn)運。本文結(jié)合工程實踐，對AP1000核電機組堆內(nèi)構(gòu)件吊具的有關(guān)設(shè)計進行了改進，提升了維修便利性，有利于減少大修工期。

關(guān)鍵詞：堆內(nèi)構(gòu)件吊具;上部堆內(nèi)構(gòu)件;下部堆內(nèi)構(gòu)件

1.AP1000核電機組堆內(nèi)構(gòu)件吊具的基本設(shè)計信息

AP1000核電機組堆內(nèi)構(gòu)件吊具是非核級、非抗震類設(shè)備，設(shè)計遵循NUREG 0612[1]、AISC N690[2]等設(shè)計標準，設(shè)計壽命為60年。其位于安全殼廠房，主要設(shè)計功能是在大修期間用于上部堆內(nèi)構(gòu)件、下部堆內(nèi)構(gòu)件、堆內(nèi)測量格架組件的吊裝和轉(zhuǎn)運。

結(jié)構(gòu)上，堆內(nèi)構(gòu)件吊具由上、下部堆內(nèi)構(gòu)件吊具和堆內(nèi)測量格架組件吊具組成。其中，上、下部堆內(nèi)構(gòu)件吊具由操作平臺、三腳架、提升柱操作工具等部件構(gòu)成，而堆內(nèi)測量格架組件吊具則由導向螺柱延伸件、導向螺柱延伸件操作工具、提升套管、支架和專用操作工具等部件構(gòu)成。

操作時，維修人員能夠在操作平臺上操作上、下部堆內(nèi)構(gòu)件吊具和堆內(nèi)測量格架組件吊具，從而嚙合、釋放上、下部堆內(nèi)構(gòu)件吊具和堆內(nèi)測量格架組件吊具，之后結(jié)合安全殼廠房環(huán)吊主鉤進行吊運操作。

2.某AP1000核電機組在大修中的設(shè)計經(jīng)驗反饋

某AP1000核電機組在大修期間，維修人員發(fā)現(xiàn)堆內(nèi)構(gòu)件吊具的操作存在如下兩個方面的問題。

2.1堆內(nèi)構(gòu)件吊具操作平臺圍欄與裝卸料機干涉

在目前的設(shè)計中，核電機組運行期間，堆內(nèi)構(gòu)件吊具位于上部堆內(nèi)構(gòu)件存放格架上。上部堆內(nèi)構(gòu)件存放格架位于98英尺平臺，高度為3.47米，堆內(nèi)構(gòu)件吊具高度為9米。裝卸料機運行于135英尺平臺，底部高度0.73米。這就導致堆內(nèi)構(gòu)件吊具在不拆除圍欄的情況下的實際高度超過裝卸料機橋架走臺底部0.4米，會發(fā)生干涉、影響裝卸料機通過。其中，堆內(nèi)構(gòu)件吊具操作平臺的上部圍欄達到了1.06米，每次裝卸料前需將其拆除。出于人員防護和工業(yè)安全的考慮，在每次上部堆內(nèi)構(gòu)件吊裝IGA操作前又需將其安裝。每次大修需要多次拆裝，每拆、裝一次護欄需要占用主線約2小時并占用環(huán)吊或裝卸料機，且欄桿拆裝過程中工業(yè)安全和異物風險較大，會增加人員輻射劑量。

因此，需要考慮對堆內(nèi)構(gòu)件吊具的圍欄設(shè)計進行優(yōu)化。

2.2堆內(nèi)構(gòu)件吊具的存放位置不夠合理

按照目前的設(shè)計，堆內(nèi)構(gòu)件吊具存放在換料水池區(qū)域上部堆內(nèi)構(gòu)件存放架上，可能對于每10年一次的下部堆內(nèi)構(gòu)件吊裝會產(chǎn)生影響。在大修期間，下部堆內(nèi)構(gòu)件吊裝完成后，需要將堆內(nèi)構(gòu)件吊具存放到上部堆內(nèi)構(gòu)件存放架上。之后若要再將下部堆內(nèi)構(gòu)件從下部堆內(nèi)構(gòu)件存放架上吊入堆芯，需要先將堆內(nèi)構(gòu)件吊具從上部堆內(nèi)構(gòu)件存放架上吊出，之后才能執(zhí)行下部堆內(nèi)構(gòu)件的吊裝操作。

在此過程中，需要執(zhí)行兩次堆內(nèi)構(gòu)件吊具與上部堆內(nèi)構(gòu)件的吊入與吊出工作，此工作因?qū)χ胁僮骼щy、風險較大，而且占用大修的關(guān)鍵路徑。

因此，需要考慮對堆內(nèi)構(gòu)件吊具的存放位置進行優(yōu)化。

3.對設(shè)計經(jīng)驗反饋的處理

對于前述的兩個問題，維修人員反饋給設(shè)計管理人員后，設(shè)計管理人員進行了認真分析，提出了有效的解決方案。

3.1堆內(nèi)構(gòu)件吊具操作平臺圍欄與裝卸料機干涉的問題處理方案

對于目前已經(jīng)處于運行階段的核電機組，可考慮在堆內(nèi)構(gòu)件吊具操作平臺的圍欄結(jié)構(gòu)中增加活接頭，修改為伸縮式或插拔式。對于后續(xù)新建項目，可以從設(shè)計的初始階段即考慮將圍欄設(shè)置為折疊式并新增鉸鏈結(jié)構(gòu)。

3.2堆內(nèi)構(gòu)件吊具的存放位置不夠合理的問題處理方案

按照目前的設(shè)計，堆內(nèi)構(gòu)件吊具存放在換料水池區(qū)域。經(jīng)分析，認為可以將堆內(nèi)構(gòu)件吊具存放在135英尺平臺一體化頂蓋附近的空置場地。在空置場地上，選用3根25號槽鋼拼接成臨時存放框架，每根槽鋼再通過螺栓與預埋件固定。

4.總結(jié)

對于維修人員反饋的操作技術(shù)難點，設(shè)計管理人員應予以重視，并關(guān)注設(shè)計優(yōu)化的可能性，提升運維的便利性，減少大修工期。

參考文獻

[1]NRC， Control of Heavy Loads at Nuclear Power Plants： Resolution of Generic Technical Activity A-36， NUREG 0612-1980[S].

[2]American Institute of Steel Construction， Specification for Safety Related Steel Structures for Nuclear Facilities， AISC N690-1994[S].