книги из ГПНТБ / Монтаж оборудования тепловых электростанций

воздействие на эти деформации подбором режимов сварки, обес­ печение высокого уровня чистоты в течение длительного времени монтажа внутрикорпусных устройств и применение высокоэф­ фективных способов испытания оборудования на плотность.

5-3. МОНТАЖ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ РАДИОАКТИВНЫХ КОНТУРОВ

Монтаж оборудования нерадиоактивных контуров, если это оборудование не расположено в помещениях первого контура, мало чем отличается от монтажа аналогичного обору­ дования на тепловых электростанциях, — лишь к качеству вы­ полнения работ предъявляются более высокие требования. •

Монтаж оборудования радиоактивных контуров выполняется в более сложных условиях и при соблюдении дополнительных требований, обусловленных спецификой эксплуатации.

Большое количество оборудования: насосов, теплообменни­ ков, баков, вентиляторов и т. п., а также трубопроводы не могут быть поданы к местам установки с помощью мостовых кранов аппаратного или машинного отделения, как это имеет место на тепловых электростанциях. Это оборудование приходится пода­ вать с помощью примитивных такелажных средств по довольно сложным маршрутам, используя при этом многочисленные мон­ тажные проемы, оставленные в перекрытиях и стенах бетонных боксов.

Монтаж оборудования и трубопроводов радиоактивных кон­ туров производят, как правило, в помещениях, частично или полностью отделанных и сданных под монтаж. При этом подача оборудования на место установки может быть выполнена и до сдачи помещения под монтаж. Оборудование, трубопроводы и арматуру подают в монтаж после предмонтажной подготовки, с тщательно заглушенными во избежание засорения внутренних полостей концами труб, штуцеров и патрубков.

При выполнении такелажных, сборочных и сварочных работ не допускаются удары, царапины и попадание брызг расплав­ ленного металла на поверхности труб и аппаратов, в особенно­ сти из нержавеющей стали.

Монтажные работы следует проводить со строгим соблюде­ нием технологической дисциплины, с выборочным или полным пооперационным контролем со стороны СТК. При монтаже спецоборудования в большей степени применяется специальная тех­ нологическая оснастка.

Особую группу оборудования составляют крупногабаритные, тяжеловесные аппараты. На первой очереди Белоярской АЭС было смонтировано 10 таких аппаратов массой около 50 т каж-

190

дый, причем подъем их и перемещение к местам установки выполняются с помощью лебедок, полиспастов и домкратов.

На Курской АЭС монтируется четыре сепаратора пара (на один блок) диаметром,2,5 м, длиною 30,7 м и массой 233 т каж-

Рис. 5-20. Установка парогенераторов.

1 — парогенератор; 2 — опора нижняя; 3 —опора верхняя; 4 — строительная металлокон­ струкция; 5 —закладная деталь; 6 — паровой коллектор; 7 — кронштейны; 8 —тяга; 9 — талреп; 10 — гидравлический домкрат.

дый. Сепараторы подают по железной дороге под эстакаду, раз­ ворачивают мостовыми кранами и подают в реакторный зал, оттуда по балочному настилу перемещают с помощью лебедок и полиспастов через монтажные проемы в стенах в помещение сепараторов. Установку сепараторов на штатные опоры произ­ водят с помощью гидродомкратов. В процессе установки сепа­ раторы выверяют с большой точностью по осям реактора и по высотной отметке. ■

Несколько иначе производится монтаж парогенераторов на Нововоронежской АЭС. Каждый из шести парогенераторов диа­ метром 3 340 мм, длиной 12 000 мм и массой 145 т поступает на железнодорожном транспортере. В зависимости от состояния готовности к моменту поставки парогенераторов строительной части аппаратного отделения применяют два варианта их мон­ тажа.

В первом варианте парогенераторы монтируют до сооруже­ ния перекрытия отметки 10,5 м аппаратного отделения в основ­ ном мостовым краном грузоподъемностью 250/30 тс.

191

Во втором варианте парогенераторы подают в бокс мостовым краном через три проема, оставленных в выполненном перекры­ тии отметки 10,5 м аппаратного отделения; при этом три паро­ генератора перемещают от проемов к месту установки с помо­ щью лебедок с полиспастами.

На III, IV блоках был осуществлен первый вариант монтажа (рис. 5-20), преимущество которого заключается в простоте вы­ полнения такелажных работ. После разгрузки с парогенератора срезают транспортные опоры. Парогенератор 1 устанавливают на специально выставленные на плите бокса, рядом с проектным местом, и скрепленные между собой нижние и верхние опоры 2 и 3. Верхнюю опору приваривают к парогенератору, который устанавливают краном вместе с опорами на строительную опор­ ную металлоконструкцию 4, заранее выставленную и закреплен­ ную к закладным деталям 5 плиты бокса. К штуцерам пароге­ нератора приваривают паровой коллектор 6. Таким образом устанавливают пять парогенераторов, проектные места установ­ ки которых находятся в зоне действия мостового крана. Шестой парогенератор, проектное место которого не находится в зоне, доступной для крана, устанавливают, как в первом варианте, на скрепленные между собой опоры 2 и 3, а затем на строительную металлоконструкцию 4, располагаемую вблизи от штатного ме­ ста, в зоне действия мостового крана. Затем парогенератор вместе со строительной металлоконструкцией перемещают в пла­ не с помощью винтовых домкратов по плите бокса к проектному месту установки и закрепляют металлоконструкцию к заклад­ ным деталям 5 плиты бокса. Лишь после этого заканчивают сооружение полов бокса. В процессе сооружения перекрытия отметки 10,5 м устанавливают кронштейны 7 подвесок пароге­ нераторов, а после его окончания монтируют тяги 8 подвесок, заканчивающиеся в своей нижней части талрепами 9. С по­ мощью гидравлических домкратов 10 парогенераторы подни­ мают на проектную высоту и закрепляют на подвесках.

Трубопроводы радиоактивных контуров АЭС имеют некото­ рые особенности. К их конструкции, изготовлению и монтажу предъявляются очень жесткие требования, которые должны обеспечить:

гарантированную прочность всех деталей, сварных стыков и узлов крепления трубопроводов;

высокую степень плотности, включая газовую плотность в сварных стыках, основном металле труб и запорной арматуре; высокую степень чистоты внутренних поверхностей трубопро­

водов и арматуры.

Кроме того, конструкции трубопроводов предусматривают необходимость применения значительного количества дистан­ ционных приводов к запорной и регулирующей арматуре, спе­ циальных проходок для трубопроводов через монолитные стены и перекрытия многочисленных бетонных боксов (с учетом того,

192

что в местах проходок должна обеспечиваться необходимая степень герметичности между соседними боксами). Значитель­ ная часть трубопроводов АЭС изготавливается из нержавеющей стали. Прочность трубопроводов обеспечивается не только за счет применения соответствующих высококачественных материа­ лов, но и специальных методов сварки и термообработки, а так­ же за счет тщательного контроля при изготовлении трубопрово­ дов и их монтаже.

Плотность трубопроводов проверяется с широким примене­ нием высокоэффективных методов контроля, включая рентгено­ скопию, УЗД, цветной, галоидный и гелиевый методы.

Чистота трубопроводов обеспечивается предмонтажной очи­ сткой с глушением концов подаваемых в монтаж труб герметич­

в специальном журнале. На монтаж наиболее сложных и ответственных узлов трубопроводов разра­

батывают подробные технологические карты, в которых установ­ лена последовательность монтажа деталей, способы их установ­ ки и крепления и т. л.

Одним из наиболее сложных трубопроводных узлов являют­ ся главные циркуляционные трубопроводы III и IV блоков Но­ воворонежской АЭС, имеющие диаметр 560X32 мм, выполнен­ ные из нержавеющей стали 0Х18Н12Т. В цехе предмонтажных работ проверяют конфигурацию деталей трубопроводов, выпол­

няют контрольную сборку сопрягаемых деталей с проверкой правильности стыковки, производят ревизию арматуры Dy

500 мм и укрупнение элементов трубопроводов в блоки. Монтаж блоков каждой из шести -циркуляционных петель трубопроводов проводят в заданной последовательности, придерживаясь раз­ меченной трассы, определяемой взаимным положением корпуса реактора и парогенератора.

В процессе монтажа блоки устанавливают на временные опо­ ры. Обрезку монтажных припусков блоков и обработку кромок под сварку выполняют переносными труборезами Т-570. Паро­ генератор перед пристыковкой трубопроводов отклоняют на

подвесках от вертикального положения в-сторону реактора на величину, равную половине полного теплового расширения уча­ стка трубопровода. Холодный натяг выполняют на «горячей» ■нитке трубопровода после окончания сварки всех стыков петли.

Сварку стыков выполняют как автоматами, так и вручную на стыках, где невозможно использование автоматов. После сварки внутреннюю поверхность стыка подвергают обязательно­ му визуальному контролю; просвечивают корень сварного шва и стык в целом, выполняют контроль наружной поверхности шва методом цветной дефектоскопии. Доступ к внутренней по­ верхности стыков осуществляют через корпус аппарата, улитку главных циркуляционных насосов, парогенераторы и торцы бло­ ков.

После установки постоянных опор, временные опоры трубо­ проводов демонтируют. Частичную изоляцию трубопроводов в местах, где отсутствуют сварные стыки, ведут до их гидравли­ ческого испытания, а окончательную после их испытания. Ги­ дравлическое испытание трубопроводов Dy 500 мм проводят совместно с реактором, парогенераторами, главными циркуля­ ционными насосами, трубопроводами компенсации объема Dy 200 мм и самим компенсатором. Для гидравлического испыта­ ния используют химочищенную воду с температурой 90 °С. Ги­ дравлическое испытание первого контура проводят по специаль­ ной программе.

5-4. ПРЕДПУСКОВЫЕ И ПУСКОНАЛАДОЧНЫЕ РАБОТЫ

Назначение предпусковых и пусконаладочных работ состоит в своевременной и качественной подготовке реактора, вспомогательного оборудования циркуляционных контуров, кон­ трольных и измерительных приборов, средств автоматики, управления и защиты зданий и сооружений к совместной работе в эксплуатационных условиях.

В состав предпусковых работ входят: пусковые продувки и промывки контуров; поузловая сдача оборудования в наладку;

сдача производственных помещений в эксплуатацию. В состав пусконаладочных работ входят:

поузловая наладка и опробование оборудования; физический пуск реактора; энергетический пуск реактора;

комплексное опробование оборудования под нагрузкой. Предпусковые и пусконаладочные работы начинаются за б—

10 мее. до срока ввода блока в эксплуатацию. Это самый на­ пряженный и сложный период времени в процессе строитель­ ства АЭС, так как в это время широко совмещаются и сочета­ ются самым сложным образом строительные, монтажные, пред-

194

пусковые и пусконаладочные работы. Период предпусковых и пусконаладочных работ требует очень четкого взаимодействия между многочисленными организациями и исполнителями, стро­ гой технологической дисциплины и высококвалифицированного руководства работами.

Очередности и продолжительность различных предпусковых и пусконаладочных работ определяется типом реактора, особен­ ностями тепловой схемы, фактической готовностью оборудова­ ния и другими факторами. Однако из многочисленных вариан­ тов производства работ предпочтительны те, которые обеспе­ чивают наиболее раннее начало физического пуска реактора и окончание предпусковых промывок контуров.

Несмотря на тщательную предмонтажную очистку оборудо­ вания и трубопроводов и предпринимаемые меры по обеспече­ нию чистоты контуров при монтаже, во внутренних полостях оборудования и труб всегда остается некоторое количество все­ возможных загрязнений, носящих закономерный или случайный характер.

К.закономерным загрязнениям контуров относятся консер­ вирующие составы, нанесенные на поверхности во время пред­ монтажной консервации; продукты коррозии на поверхностях, недоступных для очистки и консервации перед монтажом, ока­ лина на внутренних поверхностях околошовных зон и зон тер­ мообработки сварных стыков трубопроводов. К случайным загрязнениям отнесены: сварочный шлак и грат; абразивное зерно и кусочки шлифовальных кругов; частички сальниковой набивки арматуры и посторонние предметы в виде кусочков де­ рева, стекла, резины, проволоки, металлической стружки и т. п.

Наличие в контурах этих закономерных и случайных загряз­ нений делает необходимым проведение предпусковых промывок и продувок. Предпусковые промывки и продувки производят по специально разработанным технологическим схемам и програм­ мам. Промывка контуров требует частых манипуляций запор­ ной арматурой, поэтому к началу промывок арматура должна иметь налаженные электроприводы, управляемые с центрально­ го или временного пульта. При достижении удовлетворительных результатов составляется акт об окончании промывки или про­ дувки контура и его готовности к восстановлению штатной схемы. После этого разрешается демонтировать временные тру­ бопроводы и фильтры и установить участки постоянных трубо­ проводов.

Поскольку операции по демонтажу временных трубопрово­ дов и восстановлению штатной схемы могут явиться источником повторного загрязнения отмытого контура, следует при их выполнении принимать ряд мер предосторожности:

все стыки присоединения временных трубопроводов к посто­ янным, а также стыки присоединения фильтров должны быть расположены на горизонтальных участках трубопровода;

обрезка временного трубопровода должна производиться на удалении от постоянного на расстоянии, исключающим возмож­ ность засорения постоянного трубопровода в процессе резания (обычно не менее 1,0 м). Обрезка должна производиться только механическим способом; применение газорезки запрещается. После тщательной очистки участка трубы, оставшегося с по­ стоянным трубопроводом, в постоянный трубопровод на глубину 100—200 мм устанавливают разжимную резинометаллическую заглушку, после чего разрешается обрезать и подготовить фас­ ку под сварку на конце постоянного трубопровода. Перед замы­ канием участков постоянных трубопроводов по штатной схеме необходимо тщательно осматривать и очищать трубы от вторич­ ных случайных загрязнений.

Допускается и другой способ разрезки труб, обеспечиваю­ щий их чистоту. Вырезку производят сразу на участке постоян­ ного трубопровода шлифмашинкой до образования У-образной фаски, причем стенка трубы не дорезается до конца на глубину

1—1,5 мм.

Вырезанную фаску тщательно очищают от загрязнений, после чего оставшийся металл перерубают зубилом. Дальней­ шие операции по обработке фаски производят после установки резинометаллической заглушки аналогично описанному выше. Восстановление штатной схемы контура производят под непре­ рывным контролем СТК, после чего составляется акт о чистоте восстановленных участков.

Для удаления из контура случайных загрязнений, окалины, ржавчины и консервирующих составов, как и на тепловых элек­ тростанциях, применяется продувка трубопроводов паром. Этот эффективный способ очистки применяют для главного паропро­

Установку измерительных диафрагм в трубопроводы произ­ водят после продувки их паром, с соблюдением предосторожно­ стей для обеспечения чистоты продутых трубопроводов. После продувки необходимо произвести осмотр и очистку от загрязне­ ний тупиковых участков трубопроводов, внутренних полостей арматуры, теплообменников и т. п. Существенным недостатком продувки трубопроводов паром является необходимость монта­ жа большого количества временных трубопроводов.

Пѳузловая сдача оборудования в наладку производится с оформлением актов о поузлоівой готовности. При этом смон­ тированное оборудование тщательно осматривают, проверяют наличие документов о производстве всех видов контроля, пре­ дусмотренных проектом, о выполнении скрытых работ в соот­ ветствии с техническими требованиями и т. п. Как правило, в наладку передают комплексы оборудования, составляющие самостоятельные контуры, в которых все оборудование можно

196

опробовать и наладить в эксплуатационных или близким к ним условиях.

Сдача помещений в эксплуатацию возможна только после завершения в них всех строительных, монтажных и отделочных работ после выполнения промывок, продувок и восстановления штатных схем контуров. Желательно, чтобы к этому времени оборудование было сдано в наладку. Помещения передаются в эксплуатацию взаимосвязанными между собой группами (по­ мещения самостоятельной установки или определенный этаж здания). Сдача помещений в эксплуатацию обязательно оформ­ ляется актом. В сданных помещениях монтажный персонал мо­ жет выполнять работы только по допускам, выдываемым экс­ плуатационным персоналом.

Поузловая наладка и опробование оборудования проводятся специализированными наладочными организациями и эксплуа­ тационным персоналом с привлечением по мере необходимости монтажного персонала. Наладку и опробование проходит все оборудование и все системы АЭС по специальной программе. Для опробования и наладки оборудования часто используется пар от посторонних источников пароснабжения, например от пусковой котельной, при этом опробованию подвергается не только вспомогательное оборудование, но и турбины на холо­ стых оборотах, а иногда и под небольшой нагрузкой.

На определенном этапе монтажных и наладочных работ про­ водят физический пуск реактора. Под физическим пуском по­ нимают проведение на реакторе физических экспериментов с целью определения его характеристик. Эти эксперименты про­ водят при частично загруженной ядерным горючим активной зоне с доведением реактора до критичности. Поэтому до начала физического пуска на реакторе должен быть выполнен совер­ шенно определенный комплекс работ, должны быть смонтиро­ ваны и налажены вспомогательные системы реактора, транс­ портно-технологическое оборудование, системы вентиляции и дренажи и т. п. Центральный зал должен быть окончательно отделан.

Разрешение на производство физического пуска выдает ком­ петентная комиссия. После окончания физического пуска, опрог бования и наладки вспомогательного оборудования АЭС начи­ нается энергетический пуск блока.

Под энергетическим пуском понимают опробование реакто­ ра, вспомогательных систем и турбоагрегатов при выработке тепла в реакторе за счет самоподдерживающейся ядерной реак­ ции. Энергетический пуск начинают с небольших нагрузок ре­ актора, чтобы тепла хватало только для разогрева оборудова­ ния первого контура. На этом режиме проводится определен­ ный комплекс наладочных работ. Затем постоянно увеличивают нагрузку до получения небольшого количества пара, который направляется в технологические конденсаторы. По мере уве-

197

личения расхода пара и при условии обеспечения стабильной работы реактора начинают готовить к пуску турбоагрегаты. Наращивание мощности установки при выработке электроэнер­ гии производят постепенно в сочетании с наладочными работа­ ми на реакторе и вспомогательных системах. Монтажный пер­ сонал при энергетическом пуске используется для устранения мелких неполадок, обнаруживаемых в процессе пуска и налад­ ки оборудования. Все работы выполняются по допускам, выда­ ваемым эксплуатационным персоналом, в строгом соответствии с ПТЭ. Комплексное опробование оборудования производится в течение 72 ч, после чего оборудование передается в эксплуа­ тацию.

Г л а в а ше стая

СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ

Продолжительность монтажа тепломеханического оборудования тепловых электростанций, а также его эксплуата­ ционная надежность определяются в значительной степени организацией и качеством выполнения работ по сварке, тер­ мической обработке и контролю качества сварных соединений. С ростом единичной мощности и параметров энергетических агрегатов существенно повысились требования к качеству сва­ рочных работ, что вызвало необходимость проведения ряда важных мероприятий по совершенствованию их организации и технологии.

6-1. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ СВАРОЧНЫХ РАБОТ

До последнего времени на большинстве монтажных участков работы по сварке, термообработке и контролю каче­ ства сварных соединений выполняются группой (отделом) свар­ ки монтажного участка, в состав которой входят дипломирован­ ные сварщики 5-го и 6-го разряда, термисты и дефектоскопи­ сты. Сварщики же низких разрядов находятся в подчинении линейных цехов и закреплены за бригадами или входят в их состав. По отношению к ним группа сварки осуществляет лишь технический надзор за их работой, а их расстановку и переме­ щения производят прораб по монтажу или начальник цеха. Такая организация лишает группу сварки возможности плани­ ровать предстоящие объемы работ и координировать расстанов­ ку сварщиков. Мастера и прорабы по монтажу оборудования обращают основное внимание на выполнение монтажных опе-

198

раций и используют этих сварщиков в первую очередь на элект­ роприхватках при сборке каркаса, обишвы, коробов и других элементов оборудования. При этом сварку приходится выпол­ нять в кратчайшие сроки и, как правило, с привлечением высо­ коквалифицированных сварщиков, находящихся в ведении сварочной группы. В целях улучшения организации сварочных работ на крупных монтажных участках треста Центроэнерго-

Рис. 6-1. Структура цеха сварки.

монтаж, укомплектованных достаточным количеством инженер­ но-технических работников, организованы хозрасчетные цеха сварки на правах основного цеха монтажного участка.

Первые цеха сварки были организованы на Костромском и Нововоронежском монтажных участках в 1969 г., в состав кото­ рых включены практически все сварщики 2—6-го разрядов, термисты и дефектоскописты.

Организационная структура цеха сварки Костромского мон­ тажного участка, монтирующего блоки мощностью 300 Мет, показана на рис. 6-1. Всеми сварочными работами на участке

В котельном цехе 25—30 дипломированных сварщиков заня­ ты на сварке трубопроводов высокого и низкого давления, 30— 35 сварщиков 2—3-го разряда — на сварке металлоконструк­ ций, опор, обшивы и коробов. В период пусконаладочных работ прораб и мастер выходят на работу посменно с 20—25 свар­ щиками. Мастер по сварке второй смены одновременно являет-

199