[发明专利]在役核电站蒸汽发生器的整体更换吊装方法

说明书

技术领域

本发明涉及在役核电站蒸汽发生器的整体更换，更具体地说，本发明涉及在役核电站蒸汽发生器整体更换时的吊装方法。

背景技术

在很多核电站中，蒸汽发生器是一种大型的热交换器，其通过核岛一回路反应堆冷却剂与二回路水进行热能传递，在二回路中产生出足够驱动汽轮机发电的蒸汽，同时具有不让含有放射性物质的一回路冷却剂流入到二回路中的功能。核电站的每座反应堆一般有2到6个蒸汽发生器，个别的最多有12个蒸汽发生器。

蒸汽发生器是由壳体和数千根传热管等组成，在核电站的发展过程中，蒸汽发生器的传热管会经历各种损伤，如传热管的管壁减薄、晶界腐蚀裂纹、应力腐蚀裂纹、点蚀等，这些损伤可能带来传热管的泄露量达到极限值、计划外停堆的几率增高、蒸汽发生器的直接和间接费用增加、以及反应堆难以维持额定功率等降级影响，甚至将导致核电站的提前停运。由于蒸汽发生器的设计寿命通常为20～40年，核电站设计寿命则是40～60年，因此大多数蒸汽发生器的寿命小于核电站的寿命。据统计，目前世界上约有1/3的压水堆核电站蒸汽发生器都是带着损伤的传热管在运行着，尤其是早期投用的核电站。

据国外研究表明，更换蒸汽发生器是保证核电站安全与经济效益的最好策略。目前在役的核电站已更换了近百台蒸汽发生器，且多为整体更换。由于蒸汽发生器属于重量达数百吨的大型立式设备，因此在整体更换蒸汽发生器的施工中，蒸汽发生器的翻转和吊装作业必不可少。在现有技术中，是利用环吊小车进行蒸汽发生器的吊装，同时为了实现蒸汽发生器的翻转，需要在其尾部安装翻转抱环、并在核岛厂房内平台上安装翻转支架，吊装时吊具对蒸汽发生器的头部施力，通过翻转抱环和翻转支架的配合，完成蒸汽发生器在水平和竖直之间的翻转。可见，现有技术存在以下缺陷：

第一，无论拆除还是安装蒸汽发生器，都需要在翻转前安装翻转抱环、翻转支架等辅助工具，翻转完成后再拆除，不仅工序繁杂、工作量大，而且的关键路径需要较长的工期，工期的延长不仅直接影响到核电站的运行效益，同样也将面临更大的核辐射影响；

第二，蒸汽发生器需在核岛厂房内翻转为完全竖直，因此要求核岛厂房有足够的作业空间，尤其是高度方面，而在役核电站的空间已没有建造期间的优势，将会有制约作业的管道和建筑物等；另一方面，很多主业都想通过更换新设备来升级或技术改造来实现核电站经济效益的提升，而现有技术将会限制这种技术改进；

第三，使用机械式传动的环吊小车，且要两台小车通过一根平衡梁联合起吊，由于小车的外形尺寸和重量都较大，吊装时的载荷率较高，载荷率高也意味着风险大；另外，蒸汽发生器的升级或技术改造都会导致设备尺寸和重量的增大，尤其是显著增加设备重量，而现有技术将会限制新设备的技术改进。

有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述问题的在役核电站蒸汽发生器的整体更换吊装方法。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种在役核电站蒸汽发生器的整体更换吊装方法，以缩短蒸汽发生器的更换工期，同时减少对作业空间的要求，并提高吊装作业的安全性。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种在役核电站蒸汽发生器的整体更换吊装方法，其利用布置在核岛环吊主梁上的两台液压提升装置，通过抬吊来完成蒸汽发生器的空中翻转和安装或拆除。

作为本发明在役核电站蒸汽发生器的整体更换吊装方法的一种改进，所述液压提升装置分别为主液压提升装置和尾部液压提升装置，主液压提升装置具备的功能包括提升与下落设备、整机行走、横向移位、提升千斤顶轴向旋转，尾部液压提升装置具备的功能包括提升与下落设备、整机行走、提升千斤顶偏摆。

作为本发明在役核电站蒸汽发生器的整体更换吊装方法的一种改进，所述在役核电站旧蒸汽发生器拆除时的吊装步骤包括：

1）在蒸汽发生器的顶部和尾部安装吊耳，将主液压提升装置的吊具与蒸汽发生器顶部的吊耳连接，将尾部液压提升装置的吊具与蒸汽发生器尾部的吊耳连接；

2）利用主液压提升装置将蒸汽发生器吊起；

3）利用主液压提升装置和尾部液压提升装置，通过提升、下降、行走动作，在蒸汽发生器房间内将蒸汽发生器由竖直翻转至与水平面成一定角度；

4）利用环吊移动蒸汽发生器并将其尾部移出蒸汽发生器房间；

5）利用主液压提升装置和尾部液压提升装置，通过提升、下降、行走动作，在空中将蒸汽发生器翻转为水平；