книги из ГПНТБ / Монтаж оборудования тепловых электростанций
..pdfработники СТК подчиняются только начальнику СТК; осуществляемый СТК контроль качества работ не освобожда
ет начальников цехов, прорабов, мастеров и бригадиров от от ветственности за качество выполняемых ими работ и за соответ ствие их чертежам и другим требованиям.
В обязанности СТК |
кроме проведения контроля монтажа |
и сварки входит: |
цехе, его учет и анализ, установление |
выявление брака в |
причин брака и проведение мероприятий по его устранению; оформление и систематизация технической документации,
относящейся к контролю качества монтажных и сварочных ра бот для передачи ее заказчику;
проверка исправности контрольно-измерительных инструмен тов, имеющихся на участке, проверка соответствия их пас портам и своевременное предъявление на государственную проверку;
контроль правильности отбора образцов и их маркировки и выдача заданий лаборатории на их испытания;
участие в разработке организационно-технических мероприя тий, направленных на дальнейшее улучшение качества монтаж
ных работ; |
в приемке поступающих на монтажный участок,, |
участие |
|
а также |
изготовленных на участке оборудования и материа |
лов; проверка наличия заводской документации и серти фикатов, соответствия ГОСТ, техническим условиям и мате риальным спецификациям; составление актов на дефектное обо рудование и некомплектность поставки; периодический контроль, за хранением оборудования на складах.
Лаборатория монтажного участка является самостоятельным хозрасчетным подразделением и обеспечивает все виды лабора торных испытаний: металлографические, механические, испыта ния на межкристаллитную коррозию, рентгено- и гамма-просве-
„чивание, испытания на плотность гелиевым и галоидным тече искателями и прочие методы испытаний, требующие использо вания специального оборудования.
Аппарат СТК состоит из начальника, контрольных мастеров по разным участкам АЭС и видам работ и техников по оформ-. лению документации.
Аппарат лаборатории состоит из руководителя; инженераметалловеда, инженера-химика' и инженера-рентгенолога; техни ков по механическим испытаниям, операторов и дефектоскопистов по разным видам контроля.
Численность работников СТК и лаборатории определяется объемами работ на участках.
Начальнику СТК предоставлено право:
прекращать выполнение монтажных и сварочных работ в случаях нарушения технических требований и чертежей, тех нических условий и действующих Правил;
150
требовать от начальников цехов и прорабов устранения при чин брака и наказания виновных лиц;
запрещать пользование неисправными или непроверенными приборами и приспособлениями; '
ставить вопрос о лишении или сокращении премий персона лу, виновному в допущении брака.
ОРГАНИЗАЦИЯ СЛУЖБЫ ГЛАВНОГО ТЕХНОЛОГА В МОНТАЖНОМ ТРЕСТЕ
Началу монтажных работ на каждой атомной элек тростанции предшествует длительный подготовительный период,
втечение которого решаются организационные, хозяйственные, проектные и технологические вопросы, а также подготавливает ся вся необходимая техническая документация.
По опыту Центроэнергомонтажа для выполнения этих работ
впериод, подготовки к монтажу АЭС целесообразно организо вать в тресте группу квалифицированных специалистов под ру ководством главного технолога по АЭС, которая работает в со дружестве со смежными организациями и персоналом монтаж ного участка.
Полнота и тщательность выполнения работ подготовитель
ного периода в основном определяют будущий уровень огранизации монтажных работ, рост производительности труда, а также качество работ.
В задачи группы главного технолога по АЭС входит:, участие в работах конструкторских бюро машиностроитель
ных заводов, институтов н проектных организаций в процессе создания головных образцов нового оборудования атомных электростанций с тем, чтобы обеспечить необходимые, условия монтажа этого оборудования на основе передовой монтажной технологии, механизации и индустриальных методов работ;
разработка технологии монтажных и сварочных работ для нового специального оборудования атомных электростанций, а также проведение соответствующих опытно-экспериментальных работ и лабораторных исследований;
выбор необходимых для выполнения этих работ монтажного оборудования, приспособлений, присадочных и вспомогательных материалов, а также специального оборудования для контроля монтажных и сварочных работ; составление спецификаций этих ресурсов;
изучение, анализ и обобщение опыта монтажа соответствую щего специального оборудования в Советском Союзе;
техническая помощь производственному и другим отделам и участкам треста при организации монтажных работ и в освое нии новых методов монтажа оборудования и контроля выпол ненных работ на атомных электростанциях;
151
выявление физических объемов работ треста на объектах строительства атомных электростанций;
разработка технологических карт и другой технологической документации;
выдача проектных заданий проектно-конструкторским органи зациям на выполнение проектов организации и производства ра бот по монтажу оборудования, на конструирование приспособ лений, специальной оснастки, монтажных механизмов, необхо димых для монтажа и для изготовления нестандартного обору дования;
совместно с главным сварщиком и лабораторией треста обе спечивать кооперацию со специализированными и научно-иссле довательскими организациями по выбору и освоению новых ме тодов сварки и всех видов испытаний сварных соединений.
ОРГАНИЗАЦИЯ п о д г о т о в к и КАДРОВ
Большая часть инженерно-технических работников^ направляемых на комплектование монтажных участков на строительствах АЭС, проходит переподготовку на 2—3-месяч ных курсах, которые периодически организует Учебный комби нат Центроэнергомонтажа, привлекая преподавателей кафедры атомно-энергетических установок Московского энергетического института.
Подготовка рабочих для монтажа тепломеханического обо рудования, контрольно-измерительных приборов и устройств ав томатики на строительствах АЭС осуществлялась с учетом рас пределения профессионального состава — слесари но монтажу металлоконструкций, реактора, механизмов, трубопроводов;, сварщики; слесари и электрослесари по монтажу КИПиА и пр..
Подготовка монтажников указанных квалификаций проводи лась на специальных курсах. Обучение части дефектоскоіпистов проводилось в специализированных организациях.
ПРЕДМОНТАЖНАЯ ПОДГОТОВКА ОБОРУДОВАНИЯ
Большинство узлов и деталей оборудования и трубо проводов подвергаетсяспециальной предмонтажной подготовке,, которая в основном состоит из расконсервации, предмонтажной о.чистки и укрупнительной сборки в блоки.
Расконсервация узлов и деталей оборудования от антикор розионных смазок и окрасок производится органическими раст ворителями— керосином или уайт-спиритом. Для предваритель ной расконсервации мелких деталей применяется их нагрев в во дяной ванне с последующим обезжириванием растворителями..
1 5 2
В отдельных случаях используется водяной пар при давлении 2—3 кгс/см2.
В процессе ревизии устраняются незначительные заводские дефекты, устанавливаются прокладочные и набивочные мате риалы, соответствующие нормам для АЭС, и производятся очи стка и обезжиривание внутренних полостей.
Наиболее трудоемкой работой предмонтажной подготовки является очистка трубопроводов и оборудования.
Очистка оборудования, как правило, совмещается с его ре визией и производится вручную с применением уайт-спирита, ацетона, бензина Б-70 и салфеток из белой безвороной ткани.
Очистка нержавеющих труб малого диаметра (до 57 мм) ведется простреливанием гам-ионов, смоченных растворителем. Материалом для тампонов служит белая безворсовая ткань (бязь, мадаполам и т. и.). В качестве растворителя применяют ся ацетон и бензин Б-70, а для предварительной очистки — уайтспирит. Многократное нростреливание (50—100 раз) произво дится очищенным сжатым воздухом. Производительность этого способа очень низка. За смену двое рабочих очищают 15—20 труб 0 32 мм.
Значительно более производителен способ очистки труб на полуавтоматической установке с применением тех же тампонов и растворителей, но при полуавтоматической подаче сжатого воздуха то к одному, то к другому концу трубы. При этом там пон совершает 10—20 возврат нопоступательных движений, после чего заменяется новым. За смену один оператор очищает около 50 труб 0 32 мм.
Очистка более мелких труб 0'1 О —16 мм производится на автоматической установке. Отличие этой установки от полу автоматической заключается в дополнительной электромагнит ной системе, обеспечивающей автоматическое управление элек тромагнитными клапанами, распределяющими воздух. За смену один оператор очищает до 200 труб 0 10 мм.
Сильно загрязненные трубы предварительно промываются путем прокачки через них мыльного раствора при температуре 60—80 °С в течение 1—2 ч, после чего трубы очищаются тампо нами гораздо быстрее.
Очистка труб 0 57—108 мм производится самым мало эффективным способом — протягиванием через трубу тампона, смоченного растворителем, с помощью нержавеющего тросика.
За смену двое рабочих очищают 2—3 трубы 0 |
108 мм. |
|
Очистка труб 0 более 108 |
мм производится |
вращающимися |
на гибком вале войлочными |
кругами, на периферии которых |
спомощью жидкого стекла наклеивается корундовый порошок
№32—50, после чего круги просушиваются в течение 3,5 ч при
температуре 120 °С. Приводом для |
вращения гибкого вала слу |
|
жит электродвигатель мощностью |
1,7 кет, 2 900 об/мин. |
Окон |
чательная очистка производится тампонами, смоченными |
в рас |
153
творителе. Звено в составе двух человек очищает таким мето дом 8—10 м трубы за смену.
Выполнение значительного объема работ по предмонтажной очистке оборудования и трубопроводов увеличивает общую трудоемкость монтажных работ, требует дополнительных про изводственных площадей, оборудования и материалов.
В дальнейшем следует добиваться снижения объема этих работ за счет перенесения их на заводы-изготовители с тем, чтобы оборудование и трубопроводы АЭС можно было монти ровать в состоянии заводской поставки, без дополнительной ревизии и очистки.
Укрупнительной сборке в блоки подвергаются в основном узлы корпусов атомных реакторов, за исключением корпусов водо-водяных реакторов. Сборка в блоки транспортных узлов корпусов производится или в реакторном зале, или в специаль ных тепляках, оборудованных грузоподъемными механизмами, поскольку укрупненные блоки иногда достигают массы в 500 г и более. Сборка в блоки-—это весьма сложная и ответственная работа и по сути дела является доизготовлением оборудования на месте монтажа. Здесь широко применяются металлорежу щие станки, сварочные автоматы, специальная оснастка, сбо рочные плазы и стапели, характерные для заводских производ ственных условий.
При проектировании АЭС проектные организации произво дят разбивку на блоки, исходя из максимальных габаритов и конкретных условий их транспортировки в соответствующие боксы АЭС. Сборка в блоки деталей трубопроводов выполняет ся так же, как и на тепловых электростанциях, но объем этих работ несколько меньше. ■
5-2. МОНТАЖ АТОМНЫХ РЕАКТОРОВ
Технический прогресс в развитии атомной энергетики приводит к существенным изменениям конструкций и схем бло ков, росту параметров и расширению автоматизации управления технологическими процессами. В связи с этим технология мон тажа оборудования различных АЭС и в первую очередь атом ных реакторов существенно меняется от станции к станции, от блока к блоку.
Есть, однако, и много общего в компоновке АЭС различных типов. Так, общим для большинства АЭС является размещение турбин и их вспомогательного оборудования в машинном зале, компоновка которого мало чем отличается от машинных залов тепловых электростанций. Так же как и на ТЭС, компонуются электроустройства, водопитательные установки, химводоочист ки. Существенно отличаются компоновки лишь реакторных от делений АЭС.
154
Н О В О В О Р О Н Е Ж С К А Я А Э С
Станция оборудована водо-водяными реакторами различной мощности. Сравнительные тепловые характеристики ее четырех блоков приведены в табл. 5-1, а массовые харак теристики второго, третьего и четвертого блоков — в табл. 5-2.
Т а б л и ц а 5-1
Тепловые характеристики блоков Нововоронежской АЭС
Наименование |
|
|
I блок |
II блок |
III (IV) блок |
||
Электрическая |
мощность, |
210 |
365 |
440 |
|||
М е т ....................................... |
|
|
реак |
||||
Тепловая мощность |
825 |
1340 |
1375 |
||||
тора, М е т ........................... |
циркуляцион |
||||||
Количество |
6 |
8 |
6 |
||||
ных петель, шт..................... |
|
|
|
||||
Давление в первом кон |
100 |
105 |
125 |
||||
туре , кгс/см2 |
.......................воды на вхо |
||||||
Температура |
250 |
251 |
269 |
||||
де в активную |
зону, |
°С . . |
|||||
Температура воды на вы |
275 |
277 |
301 |
||||
ходе из активной |
зоны, |
°С |
|||||
Паропроизводител ьность |
6X230=1380 |
8X320=2560 |
6X452=2712 |
||||
парогенераторов, |
т/ч . . . |
||||||
Температура |
питательной |
|
|
|
|||
воды на входе в парогене |
192 |
192 |
226 |
||||
ратор, ° С ............................... |
|
|
|
|
|||
Температура пара на вы |
236 |
238 |
259 |
||||
ходе из парогенератора, |
°С |
||||||
Количество |
турбин |
и |
их |
3 шт. (АК-70) |
5 шт. (АК-70-П) |
2 шт. (К-220-44) |
|
марка, шт............................... |
|
|
Мет |
||||
Мощность турбины, |
70 |
73 |
220 |
||||
Давление пара пе^ед тур |
29 |
30 |
44 |
||||
биной, кг/см2 ....................... |
|
|
|
|
Тепловая схема наиболее современного блока с водо-водя ным реактором типа ВВЭР-440 представлена на рис. 5-3, а ком поновка главного корпуса на рис. 5-4.
Первый контур' включает в себя реактор и шесть циркуля ционных петель. Каждая петля имеет парогенератор, циркуля ционный бессальниковый насос, запорную арматуру и трубо проводы Dy 500 мм (560X32 мм) из нержавеющей стали. В схему первого контура включен компенсатор объема, пред назначенный для компенсации температурных изменений объе ма теплоносителя первого контура.
Кроме того, к схеме первого контура относится ряд вспомо гательных систем: система подпитки первого контура, система разогрева и расхолаживания циркуляционных петель, система очистки вод первого контура и другие.
155
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5-2 |
||
Массовые характеристики блоков Нововоронежской АЭС |
|
|||||
Наименование |
Масса, оборудования, m |
|||||
IГ "блок |
III |
блок |
IV блок |
|||
|
|
|||||
Оборудование первого контура |
3850 |
|
3880 |
2900 |
||
Оборудование спецвентиляции |
290 |
|
495 |
430 |
||
Оборудование второго контура (ма- |
5910 |
|
5810 |
5500 |
||
шинное отделение) |
|
|
|
|
|
|
Трубопроводы |
из нержавеющей |
ЫІ5 |
|
550 |
490 |
|
стали |
|
|
|
|
|
|
Трубопроводы из углеродистой стали |
2580 |
|
2180 |
1900 |
||
И т о г о : |
|
13 195 |
12 935 |
11 220 |
||
П р и м е ч а н и е . |
В оборудование первого контура включены: |
реактор со вспомогательным |
||||
оборудованием, оборудованием спецводоочистки, |
хранилища |
радиоактивных |
отходов, »чистое |
игрязное* баковое хозяйство, технологические металлоконструкции.
Впервом контуре циркулирует обычная обессоленная вода. Проходя активную зону реактора, вода, играющая одновременно
роль замедлителя нейтронов, нагревается до температуры 301 °С и поступает в парогенераторы, где отдает свое тепло воде вто
рого |
контура, |
которая, |
испаряясь, |
образует насыщенный пар |
с давлением 47 |
кг/см2 при температуре 259 °С. Этот вторичный |
|||
пар |
нерадиоактнвен и |
поступает |
в турбины, установленные |
в машинном зале АЭС.
Установка ВВЭР-440 (рис. 5-5) состоит из собственно реак тора, металлоконструкций реактора и теплоизоляции. К метал локонструкциям реактора относятся: кольцевой бак 10, выпол
няющий функции |
биологической защиты, защитный колпак 18 |
и сильфон бетонной консоли 16. . |
|
Теплоизоляция |
подразделяется на теплоизоляцию корпу |
са 12, зоны патрубков 13 и верха аппарата 14. Масса теплоизо ляции корпуса— 17 т, зоны патрубков — 98 т и верха аппарата около Ю т .
Кольцевой бак 10, выполненный из углеродистой стали, слу жит одновременно силовым опорным элементом аппарата и биологической защитой от нейтронного потока, возникающего в результате работы реактора. Функции защиты выполняет во да, залитая в кольцевую полость бака. Диаметр бака 6 140 мм, высота 5 000 мм, масса 61,0 г.
Сильфон бетонной консоли 16 герметизирует кольцевой за зор между бетонной консолью и корпусом 1, обеспечивая при этом плотность надреакторного объема бетонной шахты аппа рата, заливаемого водой при перегрузках топлива реактора.
Защитный колпак 18 также герметизирует пространство над реактором. Кроме того, защитный колпак служит биологиче-
156
Рис. 5-3. Принципиальная схема АЭС с реактором ВВЭР-440.
1 — реактор ВВЭР-440; |
2 — компенсатор объема; 3 — главный, циркуляционный насос; |
||||||||||
4 — трубопровод £>у 500 мм; 5 — парогенератор; |
6 — регенеративный |
теплообменник; |
|||||||||
7 — доохладитель; 8 — фильтры |
1*й установки; 9 — деаэратор подпитки первого конту |
||||||||||
ра; |
10 — охладитель |
протечек; |
11— приямки |
организованных протечек; |
12 — баки |
||||||
«грязного» конденсата; |
13 — приямки |
трапных |
вод; 14—выпарные установки; |
15 — |
|||||||
конденсатор-дегазатор; |
16 — фильтры; |
17— баки «чистого» |
конденсата; 18 — азотная |
||||||||
установка; 19 — газоочистка; 20 — расширитель |
продувки парогенераторов; |
21 — охла |
|||||||||
дитель продувочной |
воды парогенераторов; 22 — фильтры; |
23—дренажный |
бак |
вто |
|||||||
рого |
контура; |
24 — турбогенератор; 25 — сепаратор-пароперегреватель; ' 26 — конденса |
|||||||||
тор |
турбины; |
27 — подогреватели низкого давления; 28—деаэратор |
второго контура; |
— подогреватели высокого давления.
ской защитой. На внутренней поверхности защитного колпака установлены змеевиковые охладители 19, обеспечивающие под держание температурных условий в надреакторном пространст ве. Защитный колпак выполнен из углеродистой стали толщи-
157
581
Рис. 5-4. Поперечный разрез по главному корпусу ЛЭС с реактором ВВЭР-440.
ной 25 мм\ высота колпака — 6 000 мм, диаметр—7 000 ммт масса 38 т.
Реактор ВВЭР-440, в котором производится преобразование энергии деления ядер урана в тепловую энергию, представляет собой аппарат высотой 24 м, состоящий из корпуса 1, верхнего блока 6 со сферической крышкой и внутрикорпусных устройств (ВКУ). В корпусе реактора в специальной корзине 4 размещена активная зона, выполненная в виде набора рабочих кассет и кассет управления.
Корпус реактора представляет |
собой |
цилиндрический |
сосуд |
с эллиптическим днищем высотой |
11 800 |
мм, диаметром |
около |
4 000 мм, массой около 200 т.
В корпусе имеются двенадцать патрубков Dy 500 мм. Через шесть нижних патрубков теплоноситель поступает в активную зону, а через верхние выходит из реактора. На наружной сто роне корпуса выполнен опорный бурт, которым корпус опирает ся на опору 11, с внутренней стороны между патрубками при варено кольцо, препятствующее неорганизованному перетоку теплоносителя из «холодной» зоны в «горячую».
К днищу с внутренней стороны приварена втулка 22, цен трирующая шахту 2 относительно корпуса реактора. В верхней части корпуса имеется шестьдесят резьбовых гнезд M l40, в ко торые ввернуты шпильки 8, крепящие верхний блок к корпусу аппарата. Для передачи усилия от шпилек 8 на верхний блок служит нажимное кольцо 9.
Уплотнение места разъема выполняется с помощью двух никелевых кольцевых прокладок 0 5 мм. В качестве устрой ства, компенсирующего разность подвижек от тепловых расши рений фланца корпуса и верхнего блока, применен торовый компенсатор уплотнения.
Верхний блок 6, высота которого 12 000лш, диаметр 3 400лш и масса 213 т, состоит из крышки, компенсатора уплотнения, приводов системы управления и защиты реактора (СУЗ) 7, теплоизоляции, систем термоконтроля и энергоконтроля реак тора, системы охлаждения приводов СУЗ, системы воздушни ков, мёталлоконструкции верхнего блока и съемной траверсы. Приводы СУЗ электромеханические, реечного типа, размещены в чехлах, имеющих фланцевые соединения с крышкой.
Внутрикорпусные устройства служат для установки актив ной зоны и организации потока теплоносителя внутри аппарата. К ним относятся шахта 2, днище шахты 3, корзина 4 и блок защитных труб 5. Материал внутрикорпусных устройств — не ржавеющая сталь.
Шахта представляет собой цилиндр высотой \\ м п толщи ной 36 мм, масса—48 т. Днище шахты состоит из верхней и нижней решеток и обсадных труб, защищающих топливные части кассет управления от непосредственного контакта с пото-