（中国能源建设集团浙江火电建设有限公司 浙江省杭州市 310016）
摘要：AP1000核电机组和以前所使用的核电机组相比其在设计方面就存在许多的差异，AP1000核电机组蒸汽发生器属于第三代压力堆，其在结构与支撑设计方面较为新颖，这也间接为该发生器的安装工艺提供了更高的要求。对此，为了更好的提高AP1000核电机组蒸汽发生器的使用效益，本文详细分析安装方式。
关键词：AP1000；核电机组；蒸汽发生器；安装
引言
AP1000核电机组是由美国的西屋公司研发的一种第三代压力堆核电技术，我国目前已经有多个地区开始建设关于AP1000核电机组的核电站。因为AP1000核电机组系统在技术方面较为先进，应用了非能动、模块化的建设技术，所以在住设备的设计以及位置的安装方面和常规的核电机组存在明显的不同，这也间接提高了对安装工艺的技术要求，安装工艺有着较高的规范性要求。对此，探讨AP1000核电机组蒸汽发生器的安装具备显著现实意义。
1.AP1000核电系统
AP1000核电机组的冷却系统主要是通过2个环路方式构成，每一个环路都是由一台蒸汽发生器、两条冷段主管道、一条热段主管道、两台反应堆冷却机泵构成[1]。另外，还有一台稳压器连接在环路的热管段当中。AP1000核电机组的蒸汽发生器属于立式、倒U型的管型，型号属于△125，这一种型号也是△75的增容型。主泵应用了无轴的密封泄漏屏蔽式的主泵，泵壳的入口采取直接性焊接方式，在蒸汽发生器的底部出口位置连接在冷端的主管道当中。AP1000核电机组当中的系统设备主要是应用简化与紧凑的方式布置，不仅显著缩小了反应堆的冷却剂压力边界，同时也显著提升了主系统的可靠性以及安全性，并且促使整个安全壳的内部设备在布置难度方面有明显的减少。和以往的传统的压力堆住系统对比来看，AP1000核电机组的主系统取消了主管道的过渡段，所以整个环路的存在明显的降压改进效果，显著简化了蒸汽发生器、主泵以及管道的基础与支撑系统，所以在安装施工方面的难度以及复杂程度也更高。
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2.AP1000核电机组蒸汽发生器的支撑
2.1支撑的数量及其类型
AP1000核电机组蒸汽发生器的支撑结构主要是以5个横向支撑与1个垂直支撑构成，横向的支撑结构主要是以下部的横向支撑、中部的横向支撑以及上部的横向支撑三个层面，而垂直支撑则是以单根的钢结构立柱为主[2]。对于横向支撑而言，上部的横向支撑总共有2个，其分别在于筒体的过渡段上方，同时每一个支撑均带有一个阻尼器，同时平行在主管道的热端。而中部的横向支撑也有2个，其主要在于筒体的过渡段下方，垂直在主管道的热端中。下部的横向支撑则只有一个，处于垂直支撑的部位位置上，并且垂直在主管道的热端。上述的横向支撑均是在蒸汽发生器的固定阶段，同时能够隔间在内墙体之上。
2.2支撑结构的基本设计
AP1000核电机组蒸汽发生器的整个系统中支撑结构的设计主要是以允许蒸汽发生器存在横向、垂直方向的热力位移以及平行热管段方向的水平型位移。垂直的支撑需要承担竖直方向的所有的荷载，同时还需要适当程度的吸收掉水平方向的位移荷载。其余的横向支撑则需要承担水平方向的所有荷载，同时适当吸收水平、竖直方向的位移荷载。
3.AP1000核电机组蒸汽发生器的安装
以我国某核电站为例分析AP1000核电机组蒸汽发生器的安装工艺。该机组总共有2台AP1000核电机组蒸汽发生器，蒸汽发生器的上部分直径为5580mm，下部分的直径为4380mm，每一台的AP1000核电机组蒸汽发生器下部分的悬挂主要是以2台主泵泵壳为主，设备的整体高度约为24250mm，整体净重约为660t[3]。根据以往的核电站机组AP1000核电机组蒸汽发生器施工方案，AP1000核电机组蒸汽发生器的安装工作的具体流程为测量防线、支撑临时结构、安装支架、AP1000核电机组蒸汽发生器吊装、AP1000核电机组蒸汽发生器安装、AP1000核电机组蒸汽发生器和主管道焊接以及永久支撑安装、拆除临时支架以及成品的保护。
3.1支撑结构的安装
AP1000核电机组蒸汽发生器是核电机组的关键性部件之一，同时安装的周期比较长，安装技术的要求也比较高。在设备就位之后，需要及时测量安装的间隙同时添加适当的垫块。为了保障整体精确度，需要设备保持稳定的直立姿势，所以需要采取特殊的临时支撑设备进行支撑。在安装AP1000核电机组蒸汽发生器的横向支撑之前，需要借助吊装在垂直支撑当中，同时借助临时框架进行位置限制，因为机组的2台蒸发器安装的时间间隔并不长，所以需要配置两套支架进行安装。
临时的支撑主要有两个部分，分别为千斤顶和支撑柱与临时支撑架和预埋件。AP1000核电机组蒸汽发生器的安装顺序具体为：1、安装墙体的支撑架以及耐磨重力板；2、安装立式的千斤顶与连杆气缸；3、安装液压的操作系统；4、安装水平的梁架以及A型架；5、安装AP1000核电机组蒸汽发生器的上、下部结构组建；6、安装钢丝绳与螺纹柱；7、对液压缸并实行起升以及焊接。在AP1000核电机组蒸汽发生器顺利吊入之后，需要及时安装永久支架，同时拆除临时之家，拆除的顺序与安装的顺序相反。AP1000核电机组蒸汽发生器的支撑主要有5个横向的支架与1个垂直的支撑架构成，具体结构见2.1的分析。设计蒸汽发生器的支撑系统的时候需要根据发生器的竖直方向位移量与平行热管段方向的水平位移量作为参考数据，确保相应支撑方向能够承担相应方向的荷载要求。
3.2蒸汽发生器的吊装
AP1000核电机组蒸汽发生器的主要设备在体积方面比较大且重量较高，再加上反应堆的空间不多，所以需要规避占用时间过长而导致其他施工环节的开展。另外，蒸汽发生器的设备安装属于重点环节，安装的周期以及质量会直接决定整个电站的建设效益。对此，常规的核电站一般在吊装完成之后可以借助筒体预留设备闸门的方式引入设备，再借助临时钢结构与卷扬机的设备实现翻转吊装。在该机组的施工过程中，采用新式的吊装工艺，其主要是以开顶法进行吊装。在厂房封顶之前，先借助履带式的起重机将蒸汽发生器这一类大型设备从厂房的顶部直接吊入到相应位置。借助这一种施工方式，施工过程中的机械设备使用率比较高，所以整个吊装的施工周期就比较短。在安装的环节当中，可以将原本因为空间约束而必须采取流水施工的工序转变为了平行的施工方式，从而显著减少了整个工程的施工时间。
AP1000核电机组蒸汽发生器的吊装可以划分为水平吊装、旋转吊装以及翻转树立吊装三个阶段。首先，采用两台起重机进行抬吊，将设备从运输车上吊到旋转装置当中，之后通过操作旋转的设备将蒸汽发生器二次侧入孔旋转到水平的位置状态，同时安装翻转的组件，并完成好下部临时支撑、主吊耳的安装，之后采用专门的吊具通过高荷载起重机将设备翻转竖立并吊装在上部的临时安装支撑当中。为了保障吊装效果，在正式吊装之前需要先进行试吊，在试吊完成之后才可以正式开展吊装。
4.结语
综上所述，因为AP1000核电机组蒸汽发生器的大多数设备都存在大、重等特点，所以在安装过程中，为了更好的节省安装的时间，确保安装效果的最大化，这一设备在安装完成效益与核电站的建设周期存在直接性的关系。对此，采取新式的吊装安装工艺，蒸汽发生器的安装就显得非常重要，要求吊装能够直接到位，实现高机械化利用效益，缩短核电站的整体施工周期，提高施工实效性，从而达到提高AP1000核电机组使用价值的目的。
参考文献
[1]杨松，杨圆明.AP1000蒸汽发生器环焊缝局部热处理对U形管局部损伤的分析及预防[J].焊接学报，2015，36(6):90-94.
论文作者:刘文近
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/2
标签：核电论文; 发生器论文; 机组论文; 蒸汽论文; 横向论文; 设备论文; 荷载论文; 《电力设备》2017年第35期论文;