劉霞光 周林軍 楊昊林

(中國核電工程有限公司,北京 100822)

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M310核電機(jī)組主管道安裝工期分析及優(yōu)化

劉霞光 周林軍 楊昊林

(中國核電工程有限公司,北京 100822)

以方家山核電站M310核電機(jī)組主管道安裝為例，介紹了主管道焊接安裝的方案，對主管道焊接工期進(jìn)行了評估，分析了影響主管道焊接作業(yè)的主要因素，提出了焊接施工的注意事項(xiàng)以及工期優(yōu)化措施。

核電站，主管道，焊接，工期

1 概述

方家山核電站是M310核電機(jī)組，主回路的安裝是工程建設(shè)中的關(guān)鍵路徑，主要安裝工作包括主設(shè)備(1臺壓力容器，3臺蒸發(fā)器，3臺泵殼，1臺穩(wěn)壓器)的安裝就位，主管道的焊接，主泵電機(jī)與水力部件的安裝，堆內(nèi)構(gòu)件的安裝，堆頂裝置的安裝等，中間穿插土建鋼結(jié)構(gòu)的施工。其中，主管道焊接計(jì)劃工期105 d，施工難道大，焊接質(zhì)量和精度要求高，主管道焊接完成，也是后續(xù)主泵、堆內(nèi)構(gòu)件安裝的先決條件。

2 主管道焊接方案及工期評估

方家山項(xiàng)目主管道焊接采用的是純氬保護(hù)窄間隙自動焊工程技術(shù)，與傳統(tǒng)手工焊相比，該技術(shù)的應(yīng)用可以使單臺機(jī)組主管道焊接的時(shí)間縮短，并且能夠保證焊接質(zhì)量的穩(wěn)定。

每個環(huán)路主管道共8道焊口，分別為熱段兩道焊口(C1，C4)，冷段兩道焊口(F1，F(xiàn)4)，過渡段四道焊口(U1，U2，U4，U6)。

根據(jù)施工方案，8道焊口的施工順序如下：

1)主管道冷段和熱段的焊接。

在三個環(huán)路主設(shè)備全部可用后，先焊接冷、熱段焊口F4，C4到焊縫15 mm以上，當(dāng)F1，C1具備組對條件時(shí)，停止F4，C4的焊接，開始F1，C1的焊接；當(dāng)F1，C1焊到F4，C4相同厚度時(shí)，4道焊口可以同時(shí)焊接，直至100%厚度。

2)主管道過渡段的焊接。

過渡段U1焊口在蒸發(fā)器就位可用后即可焊接，所以不占主線工期。待冷、熱段及過渡段U1焊口焊完后，根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)對過渡段調(diào)整焊口(U2，U4)進(jìn)行管段余量切割和坡口加工。坡口加工完成后，先焊接U4焊口至焊縫15 mm以上，當(dāng)U2，U6焊口具備組對條件時(shí)，停止U4的焊接，開始U2，U6的焊接；當(dāng)U2，U6焊到U4相同厚度時(shí)，3道焊口可以同時(shí)焊接，直至100%厚度。

主管道自動焊所使用的焊絲為φ0.8和φ1.0兩種，φ0.8的焊絲是在焊口根部打底時(shí)使用(打底3 mm厚)，焊縫的填充和蓋面使用φ1.0的焊絲。在這里分析每道焊縫焊接的工期時(shí)，可以忽略φ0.8打底的焊接厚度和時(shí)間。根據(jù)方家山1號機(jī)組、2號機(jī)組的實(shí)際施工情況，在正常施工狀態(tài)下，焊接速度可以達(dá)到每天5層～6層，使用φ1.0的焊絲每層焊接厚度約0.9 mm～1.0 mm，則每天大約可以焊5 mm。

主管道各管段焊口焊接所需理論工期見表1。

根據(jù)前面所述的各焊口之間的焊接順序及焊接速度，每道焊口焊接到15 mm厚度需3 d時(shí)間，則可以得出冷、熱段焊接完成所需的理想工期約25 d，過渡段焊接完成所需的理想工期約24 d(U1不占主線工期)。

在主管道的冷、熱段焊接完成后，要先安裝房間上部鋼平臺，工期約15 d，然后根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)對過渡段調(diào)整焊口(U2,U4)進(jìn)行管段余量切割和坡口加工，工期約15 d。

表1 主管道各管段焊口焊接所需理論工期

綜合上述主管道焊接過程中各個環(huán)節(jié)的工期，以及考慮各個環(huán)節(jié)必要的準(zhǔn)備時(shí)間(如焊口組對、點(diǎn)固，腳手架搭設(shè)與拆除等，共按15 d計(jì))，可以得出每個環(huán)路的主管道全部焊完需要的理論工期為94 d。

所以，每個環(huán)路主管道焊接工期按照105 d計(jì)劃是合理的，并且有11 d的調(diào)整裕量。

3 主管道焊接過程中的主要影響因素

在實(shí)際施工過程中，若要能夠按照計(jì)劃的合理工期完成作業(yè)，除了足夠的資源投入，還需要對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的組織和管理。

三個環(huán)路主管道的焊接實(shí)際工期分別為：135 d，173 d，130 d，均超出計(jì)劃工期。造成實(shí)際工期突破計(jì)劃工期，主要有以下幾方面原因：

首先，在主管道焊接初期，現(xiàn)場僅4臺自動焊機(jī)，資源的投入并不滿足現(xiàn)場施工的需求。后續(xù)在8月17日增加2臺焊機(jī)、8月27日增加2臺焊機(jī)、9月5日增加1臺焊機(jī)，對施工影響將近1個月，且在焊接期間，前后發(fā)生3臺焊機(jī)故障，對施工也造成了不利的影響。

其次，三個環(huán)路過渡段調(diào)整段的測量和坡口加工分別為15 d，13 d，11 d，符合預(yù)期。但是三個環(huán)路的冷熱段焊完距離過渡段焊接開始分別為60 d，50 d，52 d，超出預(yù)期，主要原因在于過渡段主管道調(diào)整組對需要借助主泵間上部鋼平臺作為支吊架，而實(shí)際施工過程中，上部鋼平臺未能及時(shí)安裝，影響了過渡段的調(diào)整組對以及后續(xù)的焊接工作。

總體來看，在三個環(huán)路24道焊口中，實(shí)際焊接工期在25 d以內(nèi)的有8道焊口，工期在35 d以內(nèi)的有13道焊口，這也證明，在不受外界因素影響的情況下，每道焊口焊完所需的時(shí)間是符合預(yù)期的。其他焊口由于在焊接過程中出現(xiàn)不符合項(xiàng)、焊機(jī)故障等因素，焊接時(shí)間超出預(yù)期。

4 結(jié)語

根據(jù)方家山1號機(jī)組主管道的實(shí)際焊接情況進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論及需要關(guān)注的幾點(diǎn)問題：1)每個環(huán)路的主管道焊接工期按105 d安排是合理的，并有11 d的調(diào)整裕量，通過有力的組織和管理，每個環(huán)路主管道在3個月之內(nèi)焊完是可能的；2)正常情況下，三個環(huán)路之間的施工各間隔0.5個月，在主管道焊接高峰期，即有兩個環(huán)路冷熱段8道焊口同時(shí)焊接，應(yīng)至少準(zhǔn)備9臺焊機(jī)，其中1臺備用，在有焊機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)替代；3)注重自動焊機(jī)的維護(hù)工作，保證在焊機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)能夠及時(shí)維修；4)在主管道冷、熱段焊接完成后，應(yīng)及時(shí)組織土建單位安裝房間上部鋼平臺，以保證后續(xù)過渡段的施工。

[1] 卜士江.方家山核電工程核島二級進(jìn)度計(jì)劃(執(zhí)行版B版CFC)[Z].

[2] 廖佳明.方家山項(xiàng)目1機(jī)組EM2專項(xiàng)計(jì)劃(A版CFC)[Z].

[3] 吳鵬宇.主管道現(xiàn)場焊接施工方案(B版CFC)[Z].

Analysis and optimization of major pipeline installation duration of M310 nuclear power unit

Liu Xiaguang Zhou Linjun Yang Haolin

(ChinaNuclearPowerEngineeringCo.,Ltd,Beijing100822,China)

Taking major pipeline installation of Fangjiashan nuclear power station M310 nuclear power unit as an example, the paper introduces the major pipeline welding installation scheme, evaluates the major pipeline welding duration, analyzes major factors influencing major pipeline welding, and finally puts forward welding matters and construction duration optimizing measures.

nuclear power station, major pipeline, welding, construction duration

1009-6825(2016)11-0111-02

2016-01-23

劉霞光(1984- )，男，碩士，工程師

TU758

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