核电建造工程吊装与实例讲解

第七期全国工程建设行业吊装管理人员培训班z核电建造工程吊装与实例讲解z核电建造工程吊装与实例讲解1、核电常识2、AP1000核电建造模式介绍3、AP1000核电模块吊装4、吊装实例讲解吊装项目的运行控制z吊装项目的运行控制z几种新型起重吊装机械与应用实例1、核电常识）核电基础知普及教育1）核电基础知识(普及教育)z了解核能z认识核电站浙江三门核电厂鸟瞰图z认识核电站AP1000核电效果图z认识核电站AP1000核电3D图z认识核电站AP1000核电3D模型剖面图AP1000核电3D模型剖面图z认识核电站AP1000核电站生产原理图z认识核电站日本核电事故原理日本核电事故原理z认识核电站日本核电站分布情况日本核电站分布情况z认识核电站二三代核电安全性比较图二、三代核电安全性比较图z认识核电站生活中的辅射2）我国的核电建设情况2）我国的核电建设情况2）我国的核电建设情况2）我国的核电建设情况2）我国的核电建设情况3）我国核电的分布情况4）全球核电的分布情况4）全球核电的分布情况4）全球核电的分布情况2、AP1000核电建造模式介绍1）AP1000核电简介）核电简介zAP1000核电是由美国西屋公司设计，属于世界上最先进的第三代压水堆核电技术。采用了“安全系统非能动”设计理念，具有先进的非能动安全特性，使得安全性大大增加（设计上采用自然循环、重力非能动安全特性，使得安全性大大增加（设计上采用自然循环、重力原理，不需要1E级应急柴油发电机组来实现堆芯冷却和热量排除，使操作员的宽限时间增加到72h）。z我国正在建造的浙江三门和山东海阳AP1000核电机组属于自主化依我国正在建造的浙江三门和山东海阳AP1000核电机组属于自主化依托项目，由于浙江三门AP1000核电在世界上是首次建造，因此三门核电的1#机组也被称作“世界首堆”。AP1000核电核岛结构示意AP1000核电核岛结构示意2、AP1000核电建造模式介绍2）AP1000核电建造模式）核电建造模式zAP1000核电采用的是模块化建造模式，模块分为钢制安全壳组件、结构模块、设备模块，共88个，其中安全壳组件和大型结构模块的运输和吊装是施工的重点和难点。输和吊装是施工的重点和难点。zAP1000核电模块化建造的理念并不能理解为土建、安装两道大工序的平行施工，而是模块预制与建造两道大工序的有机结合。2、AP1000核电建造模式介绍2）AP1000核电建造模式）核电建造模式z建造过程示意ATP+0开始CA01预制ATP+19安装就位ATP-7开始CA20预制ATP+15安装就位开始第一罐混凝土浇灌CA20内部混凝土浇灌CA01内部混凝土浇灌建造施工完成2、AP1000核电建造模式介绍2）AP1000核电建造模式）核电建造模式z建造计划示意AP1000的建造理念并不是土建、安装两道大工序，而是模块预制与建造两道大工序。而是模块预制与建造两道大工序。2、AP1000核电建造模式介绍3）模块化建造技术的特点）模块化建造技术的特点z在工程的设计和建造中大规模的采用模块化技术，它的最大优点是通过减少在现场的施工量而缩短核电的建设工期。采用模块化后，大量的施作在制造完成好地保施质的施工工作在制造厂完成，可以更好地保证施工质量。z然而，从施工角度看大规模的模块化在提供各种便利的同时，却增加了施工的难度，模块的大型化给运输和吊装工作带来了较大的风险和挑战。zAP1000核电反应堆厂房内大型设备，都采用“开顶法”吊装，这也是其模块化建造的突出特点之一，即在反应堆厂房环吊安装前，用大型吊车将重型设备在厂房外吊装，翻转竖立，然后越过反应堆厂房结构进行设备的就位，待反应堆厂房所有重型设备和大型结构模块就位后，再进行反应堆厂房穹顶施工。2、AP1000核电建造模式介绍3）模块化建造技术的特点）模块化建造技术的特点2、AP1000核电建造模式介绍3）模块化建造技术的特点）模块化建造技术的特点3、AP1000核电模块吊装1）主要的设备结构模块）要的设备结构模块CA01CA20CA03CA04KB11KB12KB22底封头CV环3、AP1000核电模块吊装2）主要的大型结构模块）要的大型结构模块模块名称外形尺寸(m)设备重量(t)吊装重量(t)CA0126.8×29.0×23.5816.01032.90CA0126.8×29.0×23.5816.01032.90CA2020.5×14.2×21.0795.01010.50CV顶封头Ø39.624×7.8650.0745.47CV第四环Ø39.624×7.8613.0848.47第环CV第三环Ø39.624×11.7572.5807.97CV第二环Ø39.624×11.7602.0834.47CV第一环Ø39.624×11.7610.0845.47CV底封头Ø39.624×11.5677.8914.833、AP1000核电模块吊装2）几个主要的大型结构模块）几个要的大型结构模块以CA20为例：子模块由单件到组合件，再由组合件到四个大组件，最后由四个大组件的拼装成整体CA20模块。3、AP1000核电模块吊装3）主要吊装机械）要吊装机械三门核电AP1000模块吊装主要使用的吊装机械：LAMPSONLTL2600B型2600t履带式起重机（山东海阳使用DEMAGCC8800-1TWIN型3200t履带式起重机）CA01与CA20均使用1200t吊梁安TWIN型3200t履带式起重机），CA01与CA20均使用1200t吊梁，安全壳组件使用800t吊梁。大型结构模块组件翻转、竖立主吊使用400t履带吊（超起工辅助尾使带采主和尾况），辅助溜尾使用320t履带吊，采用200t主梁和100t溜尾吊梁。AP1000核电大型起重机械对比吊机性能比较参考吊机性能比较3、AP1000核电模块吊装3）主要吊装机械LAMPSONLTL2600B型2600t履带式起重机）要吊装机械型履带式起重机3、AP1000核电模块吊装3）主要吊装机械DEMAGCC8800-1TWIN型3200t履带式起重机）要吊装机械型履带式起重机3、AP1000核电模块吊装3）主要吊装机械400t、320t履带式起重机）要吊装机械履带式起重机3、AP1000核电模块吊装3）主要吊装机械1200t吊梁）要吊装机械吊梁3、AP1000核电模块吊装3）主要吊装机械800t吊梁）要吊装机械吊梁3、AP1000核电模块吊装3）主要吊装机械模块组件翻转、竖立吊装梁）要吊装机械模块组件翻转竖吊装梁3、AP1000核电模块吊装4）主要技术应用）要技术应用z使用有限元分析软件对吊装的应力及变形进行分析，确保吊装安全。3、AP1000核电模块吊装4）主要技术应用）要技术应用z使用吊装软件进行吊机择算和校核验算。3、AP1000核电模块吊装4）主要技术应用）要技术应用z吊装过程中的测力技术（应力测试）。可调拉杆上的应变片计算机显示结果3、AP1000核电模块吊装4）主要技术应用）要技术应用z专用工装的设计与试验。3、AP1000核电模块吊装5）运行控制）运行控制z方案评审、论证；z吊装前的安全技术交底；过程监控z过程监控。4、吊装实例讲解1）实例）实例两个典型的模块实例：CA01、CA20CA01模块整体外形CA20模块整体外形4、吊装实例讲解2）模块介绍）模块介绍AP1000核岛由反应堆厂房、核辅助厂房、柴油发电机组厂房、放射性废物厂房和附属厂房组成。CA20模块与CA01模块是AP1000核电中最大和最复杂的两个大型结构模块。最大和最复杂的两个大型结构模块。CA20模块具备乏燃料的贮存、传输、热交换及废物收集等功能，位于附属厂房5&6区，其外形尺寸约为20.5m长，14.2m宽，20.7m高，由18个房间构成，结构总重达776.898t，为AP1000堆型中最重的结构模块。18个房间构成，结构总重达776.898t，为AP1000堆型中最重的结构模块。在该结构模块中分布着大小设备、设备模块及管道组件22台件，总重约40t，其中14台件需要随着CA20楼板模块的组装而移入并临时固定。CA01结构模块是一个非常复杂的结构模块呈“T”字型其外型CA01结构模块是个非常复杂的结构，模块呈T字型，其外型尺寸为28.27m长，28.96m宽，23.47m高，结构总重约736.1t。位于核岛反应堆厂房内，其内部分布着蒸汽发生器、反应堆压力容器以及主管道等。CA子模块全部在工厂预制完成后运至三门核电现场经三门SPMOCA子模块全部在工厂预制完成后运至三门核电现场，经三门SPMO验收合格后，根据拼装工作需要，子模块首先需要在CA模块拼装场地4、吊装实例讲解2）模块介绍）模块介绍完成水平拼装形成组件，其中CA20分为4大组件，CA01分成8大组件，在拼装平台上翻转竖立后完成整体组装。然后由液压平板车运输至核岛，使用LampsonLTL-2600B型2600t吊机吊装就位。使用apso600型600t吊机吊装就位。有以下几个主要特点：1、子模块截面形式有七种之多()，组合件截面形式也有7种（）且形状极其不规则尺寸不一结构重心不容有7种（），且形状极其不规则，尺寸不一，结构重心不容易确定。2、整个CA20与CA01模块吊装工程超过50t的吊装共为16次，超过100t的吊装8次其中CA20模块整体吊装时外形尺寸20977m×14174100t的吊装8次，其中CA20模块整体吊装时外形尺寸20.977m×14.174m×20.955m，结构总重710.38t；CA01模块的外形尺寸26.75m×28.96m×23.47m，结构总重约874.25t，大件吊装工作量较大，单件重量大。3模块和组件的刚性差其中墙体子模块钢板厚度多为1273、模块和组件的刚性差，其中墙体子模块钢板厚度多为12.7mm，两块钢板间通过角钢、槽钢进行纵横向加强，吊装时极易引起变形，必须采取有效的防变形措施。4、吊装实例讲解2）模块介绍）模块介绍4、组合件的吊耳需要自行设置，且设置时需考虑吊耳自身和吊耳对组合件的影响，保证模块组合件吊装时的整体挠度、局部应力等满足要求，计算难度较高；模块的墙板材质主要为碳钢(A36)和双相不锈钢要求，计算难度较高；模块的墙板材质主要为碳钢(36)和双相不锈钢（A240S32101），吊耳设置时要避开不锈钢湿面，对吊耳设计的限制较大。5、为同时满足不同外形尺寸的组合件吊装要求，CA20模块组合件5、为同时满足不同外形尺寸的组合件吊装要求，CA20模块组合件需要设计三吊点支撑式吊梁，CA01模块组合件需要设计分段可调节长度形式。组合件吊梁及吊索设计需要与吊耳的设计同步进行，同步变更，对吊梁的设计提出了更高的要求。对吊梁的设计提出了更高的要求6、CA20与CA01模块就位前就位基础上布满插筋，插筋与模块墙体内型钢设计间隙较小，模块吊装时必须保证与周围建筑及设施不发生碰撞，就位精度要求很高。撞，就位精度要求很高。7、CA01模块与CA20模块分别设置了8个整体吊装吊耳，使用三级吊梁完成了整个吊装作业。4、吊装实例讲解2）模块介绍）模块介绍N7CA20模块及CA01模块安装位置CA模块拼装场地4、吊装实例讲解2）模块介绍）模块介绍CA模块拼装场地4、吊装实例讲解2）模块介绍）模块介绍CA模块拼装场地4、吊装实例讲解3）主要吊装节点）要吊装节点4）主要吊装工艺5）安全质量管理）装过程（演）6）吊装过程（演示）链接ASME要求ITP投标阶段准备阶段实施阶段总结阶段投标阶段准备阶段实施阶段总结阶段专家成员一般技术新技术应用标准收集信息采集技术方案交底卡工艺卡记录记录、报告资质、合格证总结方案策划初步方案方案论证过程监控专家组成员总结归纳通用技术方案优化新技术一般方案重大方案现场勘察场地准备检查确认实施吊装过程监控纠偏控制数据整理核心技术技术交底投标书项目合同资源准备检查确认单吊装令试验项目摘钩令产权保护发布成果标准化新技术开发项目信息总结、论文、工法专利研发成果企业标准项目合同吊装令摘钩令产权保护项目信息专利实例1实例2ITP新型液压起重吊装机械介绍液压门式起重机