环吊技术总结.docx
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环吊技术总结
核岛重型吊装设备190吨和217吨环吊的安装
——岭澳核电站安装工程
关键词：
环吊、测量、组装、抱闸调整、楔块加工、载荷试验
1.工程概况
1.1环吊概述：
在建设岭澳核电站核岛安装过程中，环吊安装是一项非常关键、复杂的施工项目，是核电站最主要的起重设备之一，它的安装标志着核岛安装工程的全面展开，环吊安装位于反应堆厂房+40.061米标高的牛腿上，所占空间从+40.061米到拱架顶面标高+54.10米，安装半径达17.700米，其吊装工作量大（总重约600吨，但由于采用大型吊机4600-S进行分体吊装，吊装过程相对比较简单，因此本文将不再详述其具体的吊装过程）、安装精度要求高，其运行小车与现场小车配合，以达到396吨的额定起重能力（目前是我国环吊起重量最大的起重设备），实现对EM2堆芯设备和主回路设备的吊装。
因此其安装质量好坏，直接影响着反应堆厂房EM2主设备（如压力容器、蒸汽发生器、稳压器、主泵等）的吊装，是核电站建设的重要里程碑，在核岛安装中占有相当重要的地位。
1.2环吊主要部件：
（如图所示）
1.穹顶2.轨道梁（6段，重量102,800Kg）
3.牛腿4.217T小车（1台，重量57,600Kg）
5.217T卷筒6.10T卷筒
7.5T小车通道8.5T吊钩
9.190T小车（1台，重量42,500Kg）10.190T卷筒
11.端部小车（2台，重量52,100Kg）12.四轮转向架
13.导向轮（4个，重量16,200Kg）14.驾驶室
15.电气梁（1根，重量64,000Kg）16.对应梁（1根，重量61,100Kg）
17.拱架（1个，重量12,700Kg）18.旋转电源
19.按钮盒轨道20.按钮盒
21.5T小车轨道
22.5T小车X-Y梁（1台，重量12,250Kg）
2.施工部署
2.1施工现场平面布置
见附录A。
2.2施工顺序
测量系统的建立
环吊轨道中心定位
标高控制
环吊部件组装
环吊轨道的组装与调整
主梁下5吨小车轨道的组装
拱架组装
环吊主梁与端部小车组装
环吊载荷试验
静载试验
动载试验
额定载荷试验
疲劳试验
问题的发现和改进措施
楔块加工
环吊抱闸的调整
环吊提升梁吊钩组装
牛腿放线和钻孔
环吊217吨小车冠状齿轮/轮鼓异常噪音
3.安装前的准备工作
3.1技术文件的准备
在施工前的准备期间，通过查阅和参考一期核电站环吊安装的有关资料和文件，特别是一期完工报告和EOMM，对环吊的整个安装工序以及技术要求有了较为清楚的认识，在此基础上，编制了EM1施工组织设计，使环吊的安装工作有了一个较为系统的指导性文件，随着FRAMATOME提供的SEPP包和二核图纸/文件的陆续到来，在充分消化吸收的基础上，针对二核和一核不同的技术要示并结合机械队的实际情况，陆续编制并不断完善了适用于二核环吊安装的工作程序，主质量计划、采购技术说明书等，使环吊的安装准备工作有章可循。
适用的工作程序：
TM-L81032170KN环吊：
轨道梁的安装
TM–L81052170KN环吊/1300KN移动桥吊的现场贮存程序
TM–L8106环吊轨道楔块的加工
TM–L8107环吊的安装
TM–L8118环吊喷砂和高强度螺栓的组装
TM–L8120环吊试验程序
主质量计划：
MQP-EM1-006环吊轨道梁的安装
MQP-EM1-007环吊的安装
MQP-EM1-008环吊的穿绳
在施工期间，针对现场出现的问题编制了相应的特殊典型质量计划，使现场安装和问题处理的活动质量得到控制，同时也为以后的工作留下文件依据。
如：
STQP-EM1-1DMR-001环吊主吊钩的拆除（GD1）
STQP-EM1-1DMR-002环吊载荷试验
STQP-EM1-1DMR-0042170KN滑轮组的修改（NCR：
1DMR996098）
STQP-EM1-1DMR-005安全抱闸的检查和修改
二核环吊的额定载荷为396T，高于一核环吊的设计载荷365T，而环吊试验用吊架和平台均采用一核的，是按365T设计所设计，为此，考虑到环吊试验，特别是静载荷试验的需要，对环吊专用的试验吊架/平台重新进行计算和校核，并在此基础上对试验平台/吊架采取了全面的除锈、液体渗透试验，并在主承载梁上焊接加强筋板，更换所有的高强度连接螺栓等措施，使其能满足二核环吊静载试验的要求，并在环吊安装开工前使其达到可用状态。
对连
接吊耳和连接销轴重新计算加工。
这些工作的提前完成，能缩短环吊的安装工期，为环吊所有吊钩可用这一关键里程碑创造条件。
在环吊安装进行到每一阶段之前，如地面组装、轨道安装、部件吊装、调整、载荷试验等，均编制了详细的技术交底卡，并组织各有关部门、人员进行技术交底，使施工人员和质量、质保控制人员熟知下一阶段的工作内容和技术要求，对重点、难点进行剖析和讨论，为下一阶段的工作创造良好条件，使人人做到心中有数。
3.2人力动员及人员培训
3.2.1人力动员
根据机械队人力动员的总体计划以及岭澳核岛安装四级进度计划的要求，考虑到环吊安装的重要性和特殊性及满足环吊安装进度的要求，动员人数30人，测量工和电气安装、调试人员分别由工程部和电气队负责指派。
施工人员主要来源于有一核机械安装经验或曾参加一期核电站检修的人员，具有丰富的施工经验。
3.2.2人员培训
按照岭澳核电站核岛安装主合同的要求,对不同岗位的人员须经过相应的理论和实际操作培训。
除了必要的质量保证培训，安全消防培训和职业道德外，还必须经过一系列的专业技术培训，以提高施工人员的专业技术素质和质量、安全意识。
对环吊安装工程技术人员，要求参加如下培训项目：
环吊安装专业技术培训（由外方技术支持主讲）
起重工专业技术培训
机械钳工专业技术培训
机械技术管理人员培训
岭澳主合同介绍
物项管理软件LRCM/MASSIT系统培训
工程管理培训等
对环吊安装现场施工人员要求参加的培训项目：
环吊安装专业技术培训
起重工专业技术培训
机械钳工专业技术培训
表面处理培训---酸洗钝化/喷砂培训练（部分人员）
班组长培训（仅限于班组长）等
所有专业/专项技术培训必须经考试合格并授权后方可上岗工作，对于某些专用工机具，如磁力电钻（Φ55mm）、电动液压板手等，由供应商代表在现场进行理论和实际操作培训，使施工人员能熟悉掌握专用工机具的使用。
在环吊安装前期准备期间，组织负责安装的技术员，主要班组长、技术工人以及测量技术员在海盐二期核电站经过为期二个月的现场安装实际操作培训，为岭澳核工程环吊安装积累了一定的实际经验。
通过各种培训，使参与环吊安装的所有人员了解现场所使用的工作程序，质量计划的具体内容，掌握环吊安装的技术要求和验收标准，建立环吊安装测量系统，熟练掌握专用工机具的使用操作，了解环吊安装的整个工序，以及安装调整的方法和措施。
对整个安装工程有个全面的感性和理性认识，为顺利完成岭澳核电站环吊安装工程奠定扎实的基础。
3.3专用工机具和主要消耗材料
3.3.1专用工机具
电动液压扳手HY-3XLT（651NM~4379NM）
4个200T千斤顶（能同时顶升和下降，用于环吊试验）
磁力电钻（Φ55mm）,专用于牛腿钻孔
Φ55mm的中空钻头
便携式喷砂设备SPBM-4720V-3/10
试验吊架（610.5T）
试验平台
Φ250mm的专用销轴
Φ17mm、Φ36mm钢丝绳金属套网
万向接头（自制，用于穿绳）
销轴（用于地面组装）
液化气喷火枪（用于焊接前预热）
弹簧秤（1T用于吊钩组装）等。
3.3.2主要消耗材料
Φ3.2mm,Φ4.0mm,焊条TEUACITOR7018
MOBILGEAR629（612L）润滑油
MOBILGEAR630（36L）润滑油
MOBILDTE24（144L）润滑油
MOBILDTE25（90L）润滑油
MOBILUXEP0（16Kg）润滑脂
MOBILUXEP1（16Kg）润滑脂
MOBILUXEP004（16Kg）润滑脂
MOBILUXEP2（90Kg）润滑脂
MOBILUXEP3（54Kg）润滑脂
MOBILUXTAC81（540Kg）润滑脂
MOBILUXTAC325NC（36Kg）润滑脂
4.测量系统的建立
4.1环吊轨道中心定位
根据秦山一期核电站以及大亚湾核电站一期F/S的经验，结合岭澳现场的实际情况，首先以堆芯为中心，在牛腿面上用四点（1#、10#、19#、28#牛腿）构成中点四边形，把平面坐标引测到牛腿面上。
之后，选用以上四点，采用前方交会法测得各牛腿面上轨道中心点，同时通过从堆芯直接测量各牛腿轨道中心点的平面位置来对其最终结果进行控制。
实际测量结果：
牛腿的径向偏差最大为2.5mm方位偏差最大2.3mm，完全满足安装技术要求。
如图所示。
4.2标高控制
在3#和21#牛腿顶面距钢衬里20cm处各设置两个标高标志，用水准仪NA2测定其标高值，两标高点应在同一直线上，以引测的一标高点为基准，测量牛腿面标高。
每个垫铁位置测五个标高。
设置两个测站，测站到标高垫距离应相等，每一测站测对面半个圆周上的牛腿标高。
5.环吊部件的组装
环吊部件是以散件的形式供货，在安装前，一部分在地面组装，一部分在空中组对。
部件间的连接大部分以高强度螺栓连接，连接表面要进行喷砂处理以达到f=0.5的表面摩擦系数，如轨道梁的组装，拱架组装、主梁与端部小车组装等。
5.1环吊轨道的组装与调整
轨道吊装就位前，根据重型吊车的位置及工况，同时考虑到反应堆空气闸门和设备闸门的吊装空间以及四个端部小车防倾斜支腿的位置来确定环吊轨道梁的安装位置和顺序。
同时，环吊轨道的安装位置也取决于环吊端部小车的安装位置，而端部小车的安装位置取决于环吊主梁的位置。
而为了安装的方便，环吊的主梁安装应大致垂直于反应堆堆芯与重型吊车重心的连线且远端为对应梁，近端为电气梁。
如图所示。
轨道梁吊装前，仔细除去高强度螺栓接合面的可剥落清漆保护物，并进行喷砂处理。
使用顶丝（每段轨道梁三个）预调轨道梁上表面的标高。
使用安装在每段轨道梁背后的两套调整千斤顶调整环形轨道梁内沿的半径和圆度（R=171904mm，圆度5mm）。
经测量加工好的36块楔块按编号分别放在牛腿与环吊轨道梁之间，用电动液压扳手紧固轨道梁。
轨道梁最终几何检查：
标高：
+409465mm
半径：
171904mm
圆度：
5mm
5.2主梁下（电气梁和对应梁）5吨小车轨道的组装
5吨小车的轨道安装在主梁下，在主梁进行载荷试验期间，特别是静载试验，主梁将有向下的最大挠曲变形影响到5吨小车轨道，根据大亚湾一期经验，5吨小车轨道与主梁之间的螺栓紧固不同于一般的螺栓拧紧方式，具体如下：
----将5吨小车轨道用枕木支垫在主梁下，与主梁之间的间距尽可能小。
----在5吨小车轨道下，与主梁待连接部位用千斤顶支承，将轨道顶起并紧靠在主梁下，和主梁之间应无间隙。
----由下而上的安装螺栓，用手或扳手轻微将紧固螺母拧紧后，安装锁紧螺母。
----紧固锁紧螺母到力矩值，拧紧期间，安装在锁紧螺母下的紧固螺母不应转动。
5.3拱架组装
拱架主要有三个部件组成，考虑到组装后运输困难，通常将拱架部件运到反应堆厂房附近，在重型吊车吊臂范围内进行组装。
----将拱架三个部件平铺在预搭好的枕木垛上，并保持三个部件在同一水平上，检查支承中心距离，如图所示。
----仔细去除四个待连接表面的可剥落清漆，用丙酮清洗以除去油脂。
----使用便携式喷砂设备对连接面进行喷砂处理。
----用高强度螺栓进行连接，并按顺时针方向紧固，最终扭矩为44daNm。
（此项工作应在喷砂后5小时内完成。
）
----检查HR螺栓的力矩值及拱架支座中心距离。
5.4环吊主梁与端部小车组装
5.4.1高强度螺栓的预紧及最终紧固
高强度螺栓预紧力矩等于最终扭矩的70%，且禁止使用任何气动紧固机具。
最终紧固必须在预紧后24小时内完成，否则必须在接合面周围涂抹互为兼容的保护材料以防止潮湿渗入。
5.4.2螺栓扭矩检查
采用超紧固螺母的方式进行。
----在待组装的部件上标记螺母的位置并施加一个平均力矩，按最终安装条件且与紧固力矩相同的方向对螺栓施加校核力矩。
平均检测力矩值CC=1.07CS（紧固力矩）
----对于10.9级的高强度螺栓不能有大于12%的正向转动。
如果在检测中发现不符和，则有关螺栓必须更换。
这一检查必须在螺栓紧固后24小时内进行。
禁止重复使用经最终紧固后的高强度螺栓。
5.4.3环吊主梁与端部小车紧固顺序，如图所示。
6.环吊载荷试验
环吊在进行载荷试验前必须经初始试验、空载试验及减载试验，全部合格后，才能进行静、动载和额定载荷试验。
6.1静载试验
将小车置于主梁的中间，将1.5倍额定载荷吊于空中1小时，测量横梁的变形量，并检查确信抱闸无滑动，记录测量值，释放载荷，再次检查主梁的变形偏移。
该试验不应造成永久变形和弯曲，且偏移量不得超过试验中最大测量值的1/5。
为了控制主梁的变形，防止载荷一瞬间下加入主梁上，采取了与大亚湾核电站一期不同的方式，在试验吊架底部安放四台千斤顶（每台200吨起升能力），进行静载试验：
如图所示。
----将试验吊架放置在反应堆20米平台上，试验吊架上放置胶合板以弥补表面不平的状况，试验吊架连同110吨的载荷吊起并落在已安装在反应堆池上的试验平台上。
----记录环吊217吨＋190吨的位置后脱开吊钩，放置试验载荷：
325吨（217吨静载试验），610.5吨（217吨+190吨联合静载试验），注意载荷的分布以保持吊架重心始终处于同一竖直线上。
----作出试验吊架和试验平台的相对标记，以检查当吊架提升时的水平位移，连接吊钩、提升梁和试验吊架。
----提升吊架并使钢丝绳的张力达到额定起重量（217吨），此数值由环吊自带的电子称重器来显示，同时顶升四个200吨的千斤顶，当电子称重器上显示的数值开始下降时，表示试验吊架开始被千斤顶顶起。
检查试验吊架没有水平偏移后。
继续顶升试验吊架使电子称重器的数值降到54吨。
提升吊钩并使钢丝绳的张力再次达到217吨。
----千斤顶完全回缩到零，如果吊架下降到试验平台上则继续上述步骤。
----试验完成后，顶升千斤顶直至电子称重器上显示的数值开始下降，下降吊钩，回缩千斤顶使试验吊架就位在试验平台上。
6.2动载试验
动载试验的试验载荷是吊车额定载荷的1.2倍。
----在动态载荷下进行卷扬运动（上、下），进行小车方向运动（前进和后退），进行旋转运动（顺时针和逆针时），试验中每一动作应持续20分钟，且不包括任何测量。
----检查确信抱闸能在无滑动的情况下止住试验载荷，检查确信变速齿轮箱没有过热，温度不应超过40℃。
----在小车以最高操作速度运行时切断电源进行断电试验。
6.3额定载荷试验
将额定载荷悬吊于空中，设备在低速和高速下工作。
----检查安全设施的有效性。
----测量电压、电流、功率、速度、行程末逼近距离和吊升的竖直性（217吨操作卷扬机和10吨卷扬机）.
----在进行试验主卷扬机上,检查确信10米提升高度（上、下）上的竖直偏移最大为5mm。
在试验结束后，应检查卷扬机抱闸和闸盘的情况，不应有异常的划痕，凹坑或异常现象。
6.4疲劳试验
疲劳试验在安全工作载荷下进行各种运动操作，每一动作持续30分钟。
在整个试验中，电机和电气设备不得有异常的温度升高。
轴承转动轴线垂直方向上的振动峰值不应超过40μ。
7.问题的发现和改进措施
7.1楔块的加工
-----存在问题的原因分析
在轨道梁安装进行调整时，由于牛腿表面的标高和轨道梁本身存在误差，所以测量从1#牛腿到36#牛腿，每一牛腿四角值各不相等，因此导致楔块加工时四角厚度不等。
技术要求一次成型，不容许在楔块表面上形成两个加工面，这样给加工工艺带来一定难度。
改进措施
如要达到上述加工条件，楔块两个对角厚度之和必须或接近相等，因此必须对实测值进行均衡和假设以计算出楔块四角的理论加工厚度，如图所示。
根据36块楔块实测值，根据几何学原理,用以下公式分别进行数据处理：
1）计算E点的厚度：
∵（B-D）/（E-D）=BD/DE
∴E=（B-D）/900.43×408.93+D
2）计算F点的厚度：
∵（F-A）/（E-A）=CA/EA
∴F=（E-A）/408.93×900.43+A
3）计算C点实测厚度和计算厚度F的差G
G=C-F≈0
通过调整楔块四角的实测厚度（每个角允许调整范围±0.5mm）使C点实测厚度和计算厚度的差值G为零，这样，楔块对角之和基本相等并可以保证一次加工成形，满足环吊轨道梁的技术要求，缩短了加工工期。
7.2环吊抱闸的调整
------存在的问题的原因分析
环吊217T运行小车在动载试验时发现安全抱闸刹车盘与连接销相碰，使闸盘外表面损伤（损伤区域：
宽30—40mm深0.5mm），如图所示：
原因分析
1.
闸盘不在两连接销中间，（一边距离3mm，另一边距离7mm），如图所示。
2.
当217T小车作动载试验时使导向滑轮承受大部分的载荷，因此，使滑轮支撑梁变形并向闸盘方向移动。
如图所示
改进措施
1.扩孔
根据以上分析，首先将刹车盘机构5个固定螺栓孔扩大，使闸盘在两连接销中间。
如图所示：
（扩孔值e=32+（b-a）/2=34mm）
2.安全抱闸更换
1）闸盘的拆除
在20M平台处安装一卷扬机，将轮鼓上的起吊钢丝绳放下并用环吊10T吊钩固定217T吊钩直到钢丝绳起吊限位器的低限位起作用。
检查轮鼓上钢丝绳位置并做记录，松开钢丝绳直到轮鼓上只剩3圈；锁定和拆开相关的控制部件；使用提前装在拱架上的倒链起吊轮鼓到一定高度（约1m），以便能取出损坏的闸盘；并用吊索和两个10T的倒链把闸盘固定在拱架滑轮上，同时应在闸盘和轮鼓上作一标记以便给闸盘定一角度。
如图所示：
2）新闸盘绞孔
新闸盘定位在水平面上，直径1340mm面向上，损坏的闸盘放置在新盘上，也是直径1340mm面向上，并把两个中心销（专为此操作制作）插入两个径向相对的孔内使其固定，移置旧盘上的标记到新盘上进行绞孔（10）个，然后用两个膨胀销沿径向定位于已加工好的孔，取出两中心销，用同样的方法绞孔（2个）如图所示：
3）安装新闸盘
起吊新闸盘到小车上，起吊期间保护新闸盘使其表面免受损坏，若轮鼓降下，则重新起吊轮鼓。
在轮鼓顶部的两个孔内安装两个经过标定、直径为40mm、长度为150mm的定位销。
把闸盘安装在轮鼓轴上，放下闸盘以便两定位销插入闸盘的两个孔内。
注意：
闸盘相对轮鼓的夹角方向，并尽可能的向前移闸盘到轮鼓的法兰上，留一定空间以便作吊索的拆除。
如图所示：
4）液压抱闸的调整，如图所示。
首先拧紧螺母（部件1），使液压抱闸的止动臂能被打开；拧松锁紧螺钉（部件2），以便调整螺杆（部件3）能不受约束地动作，使制动臂完全打开；正确安装刹车片（部件4）缓慢的上紧调整螺杆（部件3）；调整刹车片和抱闸之间的间隙到0.5—0.7mm.
7.3环吊提升梁吊钩组装
------存在的问题原因分析
吊钩螺母借助倒链、用吊车吊起，将安装在预先垂直放置的吊钩螺杆上并缓慢放下，通过倒链来调整螺母的升降以便控制螺母与螺杆螺纹部位的接触。
在转动螺母的同时，通过倒链逐渐降低螺母，结果螺母在拧入时，无法拧入导致丝扣拧坏。
原因分析：
由于螺母的重量为550kg，用上述方法无法控制螺母的重量，使螺母的重量传递到吊钩的螺纹上，产生很大的摩擦力导致螺母转动困难使丝扣损坏。
如图所示：
改进措施：
首先通过一个重量计在组装过程中预先测出螺母的重量，利用倒链来控制重量计的读数，使其保证在450----650kg之内，当读数超过此范围时，用倒链慢慢调整，直至螺母拧入到吊钩上。
如图所示
具体步骤：
1）用脚手架将吊钩螺杆竖直固定。
2）清洁螺帽与滚珠止推轴承内环间的接触面，检查内环是否正确安装在螺帽上。
3）将滚轴和止推轴承的内环装到提升梁构架上，并正确润滑（用油脂MOBILEP2）。
4）清洁螺杆和螺母的螺纹，不应有污物，不应有可见的撞击痕迹，润滑螺纹（用油脂MOBILEP3）。
5）用起重机和重量计将螺帽装到螺杆上，只可用手旋上，不得强行旋上螺栓。
6）当旋转螺帽到止推轴承，带上螺丝和垫片的插销，检查螺杆中心和构架底部间距离（至少390mm），如少于该值则反旋半圈。
7.4牛腿的放线和钻孔
-------存在问题原因分析：
1#环吊轨道就位到牛腿上并经过调整之后，发现有14个牛腿上的螺栓孔与轨道上的螺栓孔不对正。
如下表所示：
由上表的数据分析得知：
轨道孔相对于牛腿孔的偏差值是厂家给定偏差的2倍且方向相反。
假使上述牛腿的给定偏差方向改变，则牛腿上孔与轨道上孔偏差会大大减少。
改进措施：
在2#环吊安装时，首先提前对环吊轨道梁进行开箱检查，对轨道梁上每组螺栓孔进行检查、测量相邻两牛腿实际中心线之间的弦长与轨道梁上相应每组螺栓孔轴线之间的实际弦长进行比较，控制误差在±2mm之内。
提高牛腿上放线的精度，用划针在牛腿上划出每个螺栓孔的中心线，检查相邻的对角螺栓孔中心线之间的间距，控制偏差在±1mm内，使用专用磁力电钻。
孔径为φ55±1mm。
复查牛腿上相邻螺栓孔之间的距离±1mm，如图所示。
通过技术改进，提高放线和钻孔精度，使得2#反应堆牛腿上的牛腿孔与环吊梁的孔全部对中，一次合格，保证了质量，缩短了工期。
7.5环吊217T小车冠状齿轮/轮鼓异常噪音
当环吊217T小车做承载试验时，发现异常噪音，（217T+190T双钩试验时尤为明显），为此，对冠状齿轮/轮鼓、安全闸盘/轮鼓的螺栓连接进行全面检查。
------原因分析：
冠状齿轮和安全闸盘上的12个螺栓垫片与闸盘相磨导致异常噪音。
如图所示：
------改进措施
1）增加垫片的厚度以防止变形（由4mm增至8mm）；
2）
膨胀销的开口方向改变，使膨胀销的受力处于最佳状态（由原先的任意方向改为沿切线向后）如图所示：
3）紧固力矩值降低（由原先设计37daN.m降为30daN.m）
通过重新更换垫圈和装配膨胀销处理，现消除了异常噪音。
8.施工进度计划
为了更有效地安排工作，在实施现场操作之前，编制了详细的专项进度计划。
9.质量安全管理措施
9.1质量措施：
建立适合的质保体系，实现了一级QA、二级QC的有效性。
质量一次合格率得到提高，使整个施工环节处于受
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