环形起重机安装施工中防碰撞的质量控制.doc

1、环形起重机安装施工中防碰撞的质量控制摘 要环形起重机安装运行时因设计原因部分部件的尺寸超长，在试运行时与穹顶的核级喷淋管道相撞；因穹顶中心法兰下降位移造成环吊运行集线器受损，这些事件对环形起重机自身及相关核级设施均造成较大影响。只要做好施工方案、质量计划相关措施，加强质量监督与控制，提前做好数据测量比对，就可避免环形起重机安装运行时碰撞事件的发生。 关键词：环形起重机、环吊集线器、电缆滑轨端梁、喷淋管道、标高、碰撞 中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号： 1 环形起重机的重要用途及其国产化的进程 1.1 核能是清洁能源，控制的好就能造福人类，否则就会祸及子孙后代。因此核电建设是安

2、全第一、质量第一并举。环形起重机（简称环吊）安装在核电站的心脏 反应堆厂房内，是反应堆厂房内大型核级设备工程安装和机组大修的唯一吊装设备。在工程建设期间，环吊的安装、调试、试验及投运，直接关系到 190 吨穹顶吊装、反应堆压力容器安装、380 吨蒸汽发生器安装等多项核级设备安装关键节点的实现，以及反应堆厂房内的各项施工、系统调试、役前检查等工作的开展；同时，“环吊可用”本身也是核电站建设的关键里程碑之一。核电站投运后，环吊将一直在反应堆压力容器开、关盖等换料大修活动中起重要作用。环吊吊装工作直接影响到核级设备的安全，因而对其吊装定位精确性、可靠性、安全性都有很高要求。环吊安装质量控制的重要意义

3、由此可见。1.2 我国自主生产环形起重机的历史很短，我国联合设计独立制造的历史刚刚十年有余，自主研发环形起重机的时间不足五年。到目前为止，国内制造厂家也仅有大连重工起重集团有限公司和太原重工股份有限公司两家单位。设计方面需改进完善的部位在所难免。 秦山二期扩建工程 3、4 号机组所安装的 190/20+190+5t-35.4m 环形起重机，是我国响应重大装备国产化战略的首台自主产品，由太原重工股份有限公司制造，主要技术由德国 NKM Noell GmbH 公司提供。 2 环形起重机的主要组成部分及功能范围 本文以 190/20+190+5t-35.4m 环形起重机为例介绍介绍其主要组成部分及功

4、能。 2.1 环形起重机的组成:环吊主要由环形轨道、起重机旋转机构、桥架、拱架、安装小车（190T） 、运行小车（190T+20T） 、XY 方向服务小车（5T） 、电气控制系统等组成。全部电气控制装置安装在电气主梁中部，安装小车、运行小车安装在桥架主梁上部平台，主梁之间由拱架连通、自平台由拱架爬梯直达拱架顶端。拱架为箱形梁结构，其作用为固定环形集线器，将电源由环形集线器引至环吊；固定卷扬机，待核岛安装结束由 60t 卷扬机完成安装小车的拆除。 2.2 环形起重机与常规起重机相比的独特性是：环形起重机大车运行在圆形轨道上，旋转直径 35.4m（即其大车轨道是一个直径为 35.4 米的整圆） ，

5、 轨道水平标高为 40.915m。安装小车起升重量 190T,运行小车起升重量 190T+20T，服务小车起升重量 5T,起升高度分别为：42m、42m、48.5m、43.2m，能够使 380 吨中的大型蒸发器等设备在直径35.4m 高 20m 的圆柱内实现精确吊装和翻转。能替代过去多部吊车同时工作实现的功能（如秦山三核的加拿大重水堆就在核岛厂房安装 6 部吊车） 。2.3 环吊运行的环境特殊：该环形起重机能在高温、喷淋水、酸性、辐射和绝对压力等因素的影响下运行。 3 环吊安装试运行期间发生的碰撞事件 3.12008 年 4 月环吊试运转时电缆滑车轨道工字钢梁端部与喷淋管相撞，造成喷淋管表面出

6、现凹坑，使得该喷淋管的安全可用性不可确认。 3.2 2008 年 4 月环吊试运转时，环吊集线器外壳被挤裂。 3.3 拱架爬梯护栏与喷淋管相撞。 3.4 桥架上非电气梁平台护栏与喷淋管相撞。 3.5 桥架主梁端部 4 个通气弯头与喷淋管相撞。 4 碰撞事件的原因分析 4.1 直接原因。 电缆滑车轨道工字钢梁端部与喷淋管相撞事件：检查发现电缆滑车轨道的工字钢梁较长，即工字钢端部水平半径大于穹顶内壁竖向喷淋管外壁半径，以致造成工字钢端部在穹顶内部运行时与璧装竖向喷淋管干涉；随后进一步检查发现：拱架爬梯护栏、桥架的非电气梁平台护栏（有通道自此向下） 、桥架主梁端部 4 个通气弯头均存在在不同程度与管

7、道干涉，与上述原因相同。另一方面施工单位试运行时 8 个对讲机一个频道，发生碰撞时频道被占用，发现问题人员无法及时告知环吊司机停车，也是喷淋管深度被撞的原因之一。 4.2 施工责任与质量控制方面存在漏洞。事件发生后，设备制造厂家与安装承包单位都认为对方为主要责任，自己为辅助工作，施工主体存在责任不清的状况。在质控方面检查发现该安装工作没有施工方案，没有质量计划更谈不上控制点，没有监理进行质量监督控制。 5 如何在环吊安装运行过程中做好质量控制，避免碰撞事件的发生？5.1 首先明确责任主体，完善质量控制。明确安装单位的主体职责后，要求其编制施工作业的方案、编制施工作业的质量计划。今后环吊安装活动

8、启动前，要求其首先启动质量计划。质量计划开启的先决条件就是审查其人、机、料、法、环，影响质量的五大因素是否满足要求。特别是重点审查环吊的安装环境：如环形吊车自身的部件尺寸及标高（电气滑道端梁、顶部集线器） 、穹顶中心下方的法兰盘的位置尺寸及标高等等，环吊的这些部件是否与穹顶下方的环境相适应？应当对各种尺寸数据认真核实后得出结论。 5.2 研究吊车的安装环境，抓住主要控制因素。吊车安装在穹顶下方，穹顶下方装有喷淋管系统、环吊供电电缆桥架、一条长方形通风管。穹顶喷淋管道属于安全壳喷林系统的重要组成部分，是核电厂重要的安全系统。穹顶区域喷淋管道由 A、B 两个系列共计 4 个环管及其连通管组成。A

9、系列安装标高+50.975m 和+54.16m，B 系列安装标高+52.335m 和+54.78m。沿安全壳壁向下 6 条喷淋管与四环管相连，6 条竖向喷淋管安装位置分别为： 30、40、50、110、120、320方向；210240方向还分别安装一组电缆桥架、一根风道管。扩建工程 3、4 号机组穹顶喷淋环管首先采用环管地面预组装焊接，再采取喷淋管随穹顶整体吊装的方式一次吊装就位。穹顶下方的这些部件以喷淋管最为突出，且电缆桥架与通风管均未出现过相撞事件，所以把喷淋管作为环吊安装环境的重点质量控制因素。 5.3 研究厂家技术资料，掌握环吊的接口数据。太原重工关于环吊机械部分出厂资料提供的接口数据

10、仅有：反应堆安全壳内径 37m，环吊轨道直径（与安全壳同心布置）35.4m，轨顶标高 40.915m，牛腿表面标高 40.030m，牛腿数 36 个，集线器安装完毕（包括穹顶下方的法兰）标高 55.88m。 显然这些数据不能反映，环吊自身凸出部件的高度与半径，更不能从中直接解答是否与安全壳穹顶下方的喷淋管相适应问题。 6 环吊已发生碰撞问题的处理 6.1 环吊集线器问题的处理方法：切割掉穹顶法兰截短立管，增加环吊集线器的安装高度、调整穹顶法兰与集线器的同心度一致后，焊接上法兰，同时更换新的集线器罩最终固定。 6.2 被撞喷淋管，深度较大的进行了更换，轻度被撞喷淋管进行了原样接收处理。 6.3

11、撞击喷淋管的围栏被拆除，在环吊慢速试运行中调整位置，符合要求后进行重新固定。 6.4 与喷淋管相撞的主梁端部 4 个通气弯头，被切割掉，原有通气部位作废。 7 经验总结 7.1 经验教训：环吊碰撞事件暴露了责任主体不明确，施工方案、质量控制缺失是产生问题的主要根源。施工前没有意识到穹顶下方的作业环境会存在与环吊冲突的因素，大车环形轨道试运行时无应急预案，防碰撞叫停信息传递失效，测量工作在大型设备安装中的跟进等因素应引起今后工作的重视。 7.2 在其他项目质量控制中应注意的几个方面： 7.2.1 审查完善施工方案，注重细节，确保防碰撞叫停信息传递及时即发现问题能够即刻停止环吊运行； 7.2.2

12、环吊安装调试施工前必须审查其质量控制计划（或 ITP） ，重点审查其穹顶下方的作业环境是否满足； 7.2.3 做好预控措施：研究环吊厂家接口数据资料、研究环吊安装图纸、研究穹顶下方喷淋管安装图纸，确定环吊所有凸出部位，测量其标高及半径判断是否与喷淋管等核级设备冲突。做到预控有数。 为避免环形起重机安装运行时碰撞事件的发生，只有明确责任主体，做好施工方案、质量计划（或 ITP）相关措施，加强质量控制和监督，做好质量预控工作，提前完成环吊安装部位、凸出部位的数据测量，发现环吊与安装环境的冲突点，试运行时小心谨慎不放过各种隐患，才能安全可靠、高质量地完成环形起重机的安装工作。其他大型设备的安装工作宜可借鉴。 参考文献： 1 4RX 穹顶管道断面图 图号 04014RX8BZS01002 工程名称：秦山核电二期扩建工程 2 环形起重机总图买方合同号：QEXSC105008JOEM41CN1 工程名称：秦山核电二期扩建工程