一种核电站干保护设备环形埋件结构及安装方法技术

本发明专利技术提供一种核电站干保护设备环形埋件结构，包括环板本体和锚筋，所述环板本体包括焊接固定的两个半圆的第一环板和第二环板，锚筋焊接在第一环板和第二环板上；现场吊装就位后第一环板和第二环板水平设置，下方浇筑混凝土，并通过锚筋将设备埋件与堆芯形成稳固的整体；本发明专利技术还提供了核电站干保护设备环形埋件结构的安装方法。本发明专利技术解决了埋件现场安装的锚筋焊接操作空间小、焊接变形大、与内部结构交叉施工时间长、施工安全作业风险大、占用关键路径工期长等问题，采用本发明专利技术，在车间将环板与锚筋拼装、组焊成两个半圆形构件，现场利用塔吊吊装就位，将两个半圆形构件调整、加固、组焊成完整的设备埋件，可有效缩短施工工期，提高施工效率。

Structure and installation method of annular embedded parts for dry protection equipment in nuclear power plant

【技术实现步骤摘要】
一种核电站干保护设备环形埋件结构及安装方法
本专利技术属于建筑施工
，涉及用于核岛内部结构干保护设备环形埋件的拼装、吊装和现场安装，具体的说，是一种核电站干保护设备环形埋件结构及安装方法。
技术介绍
田湾核电站3、4号机组采用俄罗斯WWER-1000型核电技术，满足国际三代核电安全要求，是中俄两国间最大的核能合作项目。核反应堆厂房（1UJA）堆芯安装有干保护设备装置，是作为屏蔽压力容器产生中子辐射的屏障，安装在干保护设备环形埋件（以下简称“设备埋件”）上，设备埋件通过高强度锚固钢筋（以下简称“锚筋”）锚固于堆芯混凝土中，与堆芯形成稳固的整体。堆芯干保护为WWER-1000堆型所特有的设备，其埋件为单体最大的设备埋件，具有钢板厚度大、直径大、锚筋数量多、焊缝集中、安装精度要求高的特点。以往核岛干保护设备环形埋件的安装都是在现场安装，与堆芯土建交叉施工，施工安全风险高，焊接施工操作空间受限、存在钢筋障碍，施工工期长，增加了现场安装施工时间，占用了关键路径施工工期。随着核电站建设步伐的加快和建造要求的提高，传统的单件安装工艺难以满足核电站建设的需要，开发干保护设备环形埋件分片拼装、现场安装的施工技术，以解决在保证焊接施工质量的基础上，进一步减少占用核岛内部结构施工的关键路径，为核岛土建施工创造条件。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是针对现有核电站干保护设备环形埋件现场安装的焊接操作空间狭小、焊接变形大、与内部结构交叉施工时间长、施工安全作业风险大、占用关键路径工期长等问题，提供一种核电站干保护设备环形埋件结构；本专利技术的第二目的是提供一种核电站干保护设备环形埋件的安装方法。本专利技术采用以下技术方案：一种核电站干保护设备环形埋件结构，包括环板本体和锚筋，所述环板本体包括焊接固定的两个半圆的第一环板和第二环板，锚筋焊接在第一环板和第二环板上；现场吊装就位后第一环板和第二环板水平设置，下方浇筑混凝土，并通过锚筋将设备埋件与堆芯形成稳固的整体。进一步的，所述环板本体内径为5498㎜，外径为6750㎜；所述环板本体上设置有若干个赛焊孔，锚筋通过赛焊孔塞焊垂直固定在第一环板和第二环板上。进一步的，所述赛焊孔的设计数量为60个，相应的，锚筋设置60根；所述锚筋均匀设置在两排直径为5950㎜和直径为6550㎜的圆周上，每排各30根。本专利技术核电站干保护设备环形埋件结构的安装方法，包括以下步骤：步骤一、锚筋组对：沿环板本体的赛焊孔坡口内侧预热，将锚筋插入环板本体上的塞焊孔中，使用直角尺调节垂直度，进行点焊固定，每根锚筋沿塞焊孔坡口内侧根部圆周均布点焊；步骤二、锚筋焊接：对焊接区域进行预热，采用SMAW工艺进行施焊，锚筋正面所有焊缝焊接完成后翻身，进行预热和清根，预热后再焊接，焊接完成后，对焊缝表面质量进行检查；步骤三、焊后消氢处理：在每个锚筋正面焊缝最终焊接完成后清理干净，进行消氢处理，在锚筋背面焊缝焊接完成后，再次进行焊后消氢处理，清理构件，修磨焊缝并去除余高磨平；步骤四、防腐涂装：采用喷砂除锈工艺去除设备埋件上的铁锈、灰尘、水分和油污，将设备埋件喷砂除锈，采用目视法检查除锈质量，合格后采用滚涂法涂刷防腐涂料，对现场焊缝区暂不涂刷防腐涂料；步骤五、吊装就位：使用塔吊将焊接有锚筋的第一环板和第二环板吊装至安装支架上固定稳固；步骤六、环板组对：使用倒链调整第一环板和第二环板的拼接焊缝间隙和水平度；采用临时加劲板组进行固定加固，临时加劲板组焊接前需进行预热；步骤七、环板焊接：将第一环板和第二环板的焊接区域预热，采用SMAW工艺，由焊工同步对称进行第一环板和第二环板的两条拼接焊缝的焊接施工；步骤八、焊后消应力热处理：去除临时加劲板组，清理加热区，在拼接焊缝正面和背面铺设带式加热器，设置热电偶固定、压紧，每条拼接焊缝正面和背面铺设保温棉，设置保温棉固定装置，设置消应力热处理控温参数，启动温控柜进行消应力热处理，完成后拆除保温棉、加热器及热电偶，清理构件并修磨拼接焊缝；步骤九、焊缝防腐：两条拼接焊缝无损检测合格后，对拼接焊缝附近区域进行表面除锈和清理，按照设计技术要求进行防腐涂装作业。进一步的，步骤一中，通过若干组沿着环板本体圆周分布的刚性模架进行锚筋组对；所述刚性模架固定在钢平台上，包括H形支架，所述H形支架包括两根模架立柱和横梁，两根模架立柱竖直固定在钢平台上，两根模架立柱之间水平固定横梁，并通过水准仪测量横梁并调平，可将第一环板和第二环板置于横梁上进行锚筋组对。进一步的，所述刚性模架的设计数量为16个，各个刚性模架沿着环板本体圆周均匀分布。进一步的，所述模架立柱上固定设置有支架斜撑，进一步起到稳定装置的作用。进一步的，所述刚性模架上方还设置有加固装置，所述加固装置包括上横梁、钩铁及楔铁；将环板本体置于横梁上后，将楔铁设置在环板本体与模架立柱之间，用于控制环板本体径向的自由度；随后将上横梁设置在环板本体上，并在上横梁上设置钩铁，钩铁一端与模架立柱连接，另一端与上横梁连接，用于控制环板本体垂直方向的自由度，并将各连接点焊接加固，防止松动。进一步的，所述加固装置还包括垫铁，所述垫铁设置在横梁上表面、环板本体与横梁之间，设计尺寸为100×100×20㎜。进一步的，步骤二中，对焊接区域进行施焊之前，还需进行防止锚筋焊接变形的处理，所述防焊接变形通过支撑装置来完成；所述支撑装置包括中心立柱、中心连接板、水平支撑架和连接体；所述中心立柱下端垂直固定在钢平台上，上端水平焊接中心连接板，中心连接板位于环板本体中心，所述中心连接板上安装若干组水平支撑架，水平支撑架与环板本体通过连接体固定连接；所述环板本体下方还设置有千斤顶，可对环板本体起到支撑固定的作用，焊缝焊接完成且完全冷却到环境温度后拆除千斤顶。进一步的，所述水平支撑架为槽钢20或者工字钢20，设计数量为8个，均匀设置在环板本体和中心连接板之间，相邻水平支撑架之间的角度为45°，形成刚性的米字形支撑装置；所述千斤顶支设在沿环板本体径向的两根锚筋之间，距两根锚筋中心的距离均为150㎜。进一步的，步骤二中，所述锚筋的全熔透穿孔塞焊焊接工艺为：焊接前先对焊接区域进行预热，预热温度控制在50~100℃范围内，由4名焊工采用SMAW工艺同步对称错位跳焊进行施焊，间隔1个锚筋焊接，每4个锚筋为一个焊接单元，打底和层间填充照此进行，即：锚筋焊缝的打底、填充和盖面全部采用对称错位跳焊的方式施焊，所有锚筋的焊缝打底结束后依次进行填充，每条焊缝一次填充两层后填充下一条焊缝，全部填充完成后再进行盖面，锚筋的正面所有焊缝焊接完成并自检合格后翻身，对锚筋焊缝背面进行清根，清根前需进行预热，预热完成后进行焊接，清根、打磨及焊接，依次采用同步对称错位跳焊的方式进行，每条焊缝一次焊接完成。进一步的，步骤六中，所述临时加劲板组包括加劲板、内弧度板和外弧度板，所述加劲板固定设置在环板本体的拼接焊缝上、下两面，每一面设置2块；所述内弧度板和外弧度板分别固定设置在拼接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电站干保护设备环形埋件结构，其特征在于，包括环板本体（1）和锚筋（2），所述环板本体（1）包括焊接固定的两个半圆的第一环板（11）和第二环板（12），锚筋（2）焊接在第一环板（11）和第二环板（12）上；现场吊装就位后第一环板（11）和第二环板（12）水平设置，下方浇筑混凝土，并通过锚筋（2）将设备埋件与堆芯形成稳固的整体。/n

【技术特征摘要】
1.一种核电站干保护设备环形埋件结构，其特征在于，包括环板本体（1）和锚筋（2），所述环板本体（1）包括焊接固定的两个半圆的第一环板（11）和第二环板（12），锚筋（2）焊接在第一环板（11）和第二环板（12）上；现场吊装就位后第一环板（11）和第二环板（12）水平设置，下方浇筑混凝土，并通过锚筋（2）将设备埋件与堆芯形成稳固的整体。


2.根据权利要求1所述的核电站干保护设备环形埋件结构，其特征在于，所述环板本体（1）内径为5498㎜，外径为6750㎜；所述环板本体（1）上设置有若干个赛焊孔（13），锚筋（2）通过赛焊孔（13）塞焊垂直固定在第一环板（11）和第二环板（12）上；所述赛焊孔（13）的设计数量为60个，相应的，锚筋（2）设置60根；所述锚筋（2）均匀设置在两排直径为5950㎜和直径为6550㎜的圆周上，每排各30根。


3.根据权利要求1-2所述的核电站干保护设备环形埋件结构的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、锚筋组对：沿环板本体（1）的赛焊孔（13）坡口内侧预热，将锚筋（2）插入环板本体（1）上的塞焊孔（13）中，使用直角尺调节垂直度，进行点焊固定，每根锚筋（2）沿塞焊孔（13）坡口内侧根部圆周均布点焊；
步骤二、锚筋焊接：对焊接区域进行预热，采用SMAW工艺进行施焊，锚筋（2）正面所有焊缝焊接完成后翻身，进行预热和清根，预热后再焊接，焊接完成后，对焊缝表面质量进行检查；
步骤三、焊后消氢处理：在每个锚筋（2）正面焊缝最终焊接完成后清理干净，进行消氢处理，在锚筋（2）背面焊缝焊接完成后，再次进行焊后消氢处理，清理构件，修磨焊缝并去除余高磨平；
步骤四、防腐涂装：采用喷砂除锈工艺去除设备埋件上的铁锈、灰尘、水分和油污，将设备埋件喷砂除锈，采用目视法检查除锈质量，合格后采用滚涂法涂刷防腐涂料，对现场焊缝区暂不涂刷防腐涂料；
步骤五、吊装就位：使用塔吊将焊接有锚筋（2）的第一环板（11）和第二环板（12）吊装至安装支架上固定稳固；
步骤六、环板组对：使用倒链调整第一环板（11）和第二环板（12）的拼接焊缝（14）间隙和水平度；采用临时加劲板组（8）进行固定加固，临时加劲板组（8）焊接前需进行预热；
步骤七、环板焊接：将第一环板（11）和第二环板（12）的焊接区域预热，采用SMAW工艺，由焊工同步对称进行第一环板（11）和第二环板（12）的两条拼接焊缝（14）的焊接施工；
步骤八、焊后消应力热处理：去除临时加劲板组（8），清理加热区，在拼接焊缝（14）正面和背面铺设带式加热器，设置热电偶固定、压紧，每条拼接焊缝（14）正面和背面铺设保温棉，设置保温棉固定装置（7），设置消应力热处理控温参数，启动温控柜进行消应力热处理，完成后拆除保温棉、加热器及热电偶，清理构件并修磨拼接焊缝（14）；
步骤九、焊缝防腐：两条拼接焊缝（14）无损检测合格后，对拼接焊缝（14）附近区域进行表面除锈和清理，按照设计技术要求进行防腐涂装作业。


4.根据权利要求3所述的核电站干保护设备环形埋件结构的安装方法，其特征在于，步骤一中，通过若干组沿着环板本体（1）圆周均匀分布的刚性模架（3）进行锚筋（2）组对；所述刚性模架（3）固定在钢平台（4）上，包括H形支架（31），所述H形支架（31）包括两根模架立柱（311）和横梁（312），两根模架立柱（311）竖直固定在钢平台（4）上，两根模架立柱（311）之间水平固定横梁（312），并通过水准仪测量横梁（312）并调平，可将第一环板（11）和第二环板（12）置于横梁（312）上进行锚筋组对；所述模架立柱（311）上固定设置有支架斜撑（36），进一步起到稳定装置的作用。


5.根据权利要求4所述的核电站干保护设备环形埋件结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈天宝，赵贵会，吴虞，张宏，王伟，
申请(专利权)人：中国核工业华兴建设有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32