CPR1000应急柴油发电机系统施工的人因控制实践

摘要：CPR1000应急柴油发电机组作为施工风险较高的典型系统（设备），面临首次国产化的技术消化、施工工艺探索等人因课题。本文旨在探究设备施工逻辑优化和必要的施工工艺创新，最大程度上规避施工安全风险并提高施工质量，从而到达人因控制的目的。

关键字：CPR1000；柴油发电机组；人因控制

中图分类号：TM31文献标识码： A

1 CPR1000核电柴油机系统施工综述

红沿河核电项目一期CPR1000柴油发电机系统作为核安全相关（1E级）系统，其关键设备首次实现国产化。后期施工过程中逐渐暴露出接口设计不足、工艺措施落后等诸多问题，在一定程度上带来了施工安全、质量风险。本文主要关注机械设备施工的人因控制实践。

柴油机厂房包括应急柴油发电机系统和消防系统两部分，主要设备为柴油发电机本体（以下简称“EDG”）、空冷器等20余台设备，其分布状况如图1所示。整个系统（设备）安装紧密围绕EDG和空冷器展开。

图1 柴油机组设备布置示意

2 关键设备的施工逻辑优化

本节重点讨论EDG和空冷器的施工逻辑优化问题，以其满足人因控制的实践需要。

2.1 EDG施工逻辑优化

红沿河核电项目一期EDG为18PA6B型，整体供货，与其它参考电站的同堆型机组相比，体积和重量（90t）更大。如上图1所示，设备坐落在应急柴油机厂房+0.8m标高处（本文标高均为绝对标高）。其安装前后需要重点关注的问题包括：

1）EDG引入前需将上图1所示+8.4m标高(空冷器所在位置)以下所有设备完成引入就位，包括柴油机系统辅助设备、通风过滤器和消防设备等，以避免EDG就位后厂房吊车的使用受到限制，进而影响到其他设备的引入；

2）须格外关注辅助泵的提前安装问题。由于柴油机辅助泵均安装在完工基础面上，对土建二次基础的水平度提出了更高的要求，往往需要反复修改才能满足要求。如工期控制不力，会在一定程度上制约EDG的按期引入；

3）由于柴油机厂房周边空间限制，需要采取双台吊方式，其吊装布置如图2所示。为此需要特别关注双台吊的布置设计，做好吊梁、吊耳的应力计算和载荷试验，尤其是引入过程中的平衡控制等人因考量。具体实操过程，本文不作赘述。

图2 设备引入的双台吊布置示意

2.2 空冷器施工逻辑控制

空冷器总重超过22t，布置如上图1所示的+8.4m位置，引入通道狭小，安装方式复杂，对厂房上侧横梁及基础底面要求都比较高，是柴油机厂房施工控制难度最大的设备。所以，在空冷器安装前，须将+8.4m及以上所有设备引入完成，包括柴油系统辅助设备和通风系统相关设备。

1）+8.4m处的通风换热器安装需要二次灌浆，其支模的位置恰好在+3.75m所有设备正上方，直接影响该层设备的引入和安装，继而影响2.1节所述EDG的最终引入；

2）空冷器安装最重要的是控制好安装底面40个和横梁20个穿墙螺栓孔的尺寸配合，尤其要关注横梁自身水平度及在安装底面投影的尺寸配合。根据红沿河核电项目一期的施工经验，该区域土建施工反复修改的几率非常大，给施工工期及成本带来的风险也最大；

3）空冷器分为上下两部分引入，其狭小的空间布置是其安全控制的重点，如图3所示。

图3 空冷器引入的过程控制示意

3 施工工艺创新实践

3.1 EDG施工工艺创新实践

为支撑图4（左）所示的设备预埋板，图纸初次设计为“桥架法”，即在预埋板下方设置调整板（现场加工），其尺寸大于地脚螺栓坑，强度满足支点应力设计，并采取传统的凿点调整法（水泥基础），此法所需工期长、质量控制难度大、施工成本高，劣势非常明显。

为此，现场经过反复对比和深入探索，并征得供应商书面同意，改用支模支撑工艺。如图4（右）所示，将地脚螺栓坑先行二次灌浆缩小，改设计为两条形垫铁支撑，并使用无收缩灌浆料填充。同时为保证灌浆料与垫铁下表面的均匀贴合，需要在调整板上开若干透气孔，以便灌浆产生的气泡溢出。该工艺目前已在红沿河核电项目一期的后续机组中得到实践，对质量、工期及成本的控制收效显著。

图4 EDG安装工艺改进前后对比示意

3.2 空冷器施工工艺创新实践

如2.2节所述，空冷器安装的60组穿墙螺栓孔、横梁间的相互尺寸配合是关键性的控制工程，属于共因，处理难度大、周期长。主要考虑的问题包括：

1）底面标高和水平度与横梁不匹配，优先考虑处理底面；

2）穿墙螺栓孔位置超差，尤其是横梁20个孔的偏差，处理起来十分困难；

3）横梁实际尺寸与位置超差（底面投影控制），需要二次处理，难度较大。

为此，本文经过详细论证并参考其他核电堆型空冷器的安装模式，建议将横梁上的穿墙螺栓锚固改为预埋板焊接，并施以必要的垫片调整裕度，上述问题都可以得到根本性解决。当然，从设备后期方便拆卸的角度看，似乎不便。其实不然，受厂房空间狭小的限制，一旦出现整体拆卸的状况，设备等同破坏性拆除，打磨焊口与拆卸螺栓的价值不存在根本性差异。

4 结论

柴油机组施工逻辑优化和必要的工艺创新实践，理论分析到位，可操作性强并得到实践验证，从而实现人因控制的根本目的，对降低施工成本、改善施工质量、控制施工风险具有重要的现实意义。同时，对其他机型相同或类似设备的施工人因控制也具有较强的借鉴价值。

参考文献：

[1]马亚宁.红沿河项目柴油发电机组的安装总结[J].核电站机械设备安装经验反馈汇编,2011(3):36-43

[2]曹中秋,曹百林.CPR1000核电大型设备施工工艺创新实践[J].中国科技博览，2014(3):337-338

作者简介：曹百林（1984―），男，山西人，本科，从事核电站施工管理工作