一种核电站大型立式储罐底板更换方法与流程

专利2025-06-22  8


本发明属于更换方法,具体涉及一种核电站大型立式储罐底板更换方法。


背景技术:

1、核电行业的大型立式储罐通常是安装在露天的水泥基础上,经过多年运行以及防腐工作的困难等因素导致罐底板腐蚀严重从而不能满足设计之初的技术要求。我国的核电站多数分布在沿海一带,空气湿度大,腐蚀性强以及每年的降雨量多,导致储罐水泥基础长时间无法处于干燥条件,雨水渗入罐底腐蚀底板,存在介质泄漏的风险,严重危险到核电站的正常安全运行。综上所述需要将罐体与底板切割分离,将罐体提升一定高度再对其底板进行更换。

2、目前国内外提升罐体的技术方案一般有两种:①采用大型起重机设备将罐体提升;②在罐体上焊接吊耳,罐内安装提升装置提升罐体。

3、第①技术方案的缺点在于:

4、1)大型的起重机械设备的使用周期长,并且租赁费用昂贵;

5、2)大型起重机械设备数量少,需提前与设备拥有方一同制定施工计划,协调难度大;

6、3)大型起重机械设备站位困难,受周围地形环境的影响很大等。

7、第②技术方案的缺点在于:

8、1)提升装置安装在罐内,罐内属于密闭空间,空气不流通增加施工人员窒息风险,可能造成大型人身亡事故的发生;

9、2)储罐已封顶,只有人孔供人员进出罐内,以及受周围设备、建筑位置影响提升装置的部件进出不方便,难度高,耗时长,效率低下;

10、吊耳直接安装在罐体上,罐体厚度薄,在提升的过程中罐体的变形难以控制,安装恢复期间需花大量的时间对其进行校正。


技术实现思路

1、本发明针对现有技术的缺陷,提供一种核电站大型立式储罐底板更换方法。

2、本发明是这样实现的:一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其中,包括下述步骤

3、步骤一:提升装置的设计

4、根据需更换底板的储罐的基本信息设计提升罐体的装置,

5、步骤二:提升装置性能试验

6、对提升装置进行性能试验,

7、步骤三:现场底板更换实施

8、将提升装置安装到罐体外部;然后将罐体与底板及其他附属设备切割分离;再使用提升装置将罐体提升一定高度;再将旧底板从罐底平移抽出及新底板铺设安装;最后恢复罐体与底板及其他附属设备连接,并拆除提升装置。

9、如上所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其中,步骤一包括下述内容

10、提升装置由抱杆系统、抱箍系统、倒链系统组成,抱杆系统安装在储罐混凝土基础上,抱箍系统安装在罐体上,抱杆系统与抱箍系统之间使用倒链进行连接。

11、如上所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其中,抱杆系统由抱杆、连接梁、斜拉杆以及斜拉杆锚点组成,若干根抱杆均匀的围绕罐体设置,每根抱杆后设置一个斜拉杆,斜拉杆的一端与抱杆连接,另一端与地面连接,斜拉杆与地面的连接点为斜拉杆锚点,相邻斜拉杆之间用连接梁连接,各部件之间使用六角头螺栓连接,抱杆、斜拉杆锚点与混凝土地面之间采用膨胀螺栓连接,便于拆除与安装。

12、如上所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其中,抱杆包括抱杆立柱与抱杆吊耳,两者之间的连接方式为,将抱杆立柱顶端开槽,然后将抱杆吊耳放置在槽内焊接,最后在抱杆立柱的顶端焊接堵头将管口封盖。

13、如上所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其中,抱箍系统由环形抱箍段、安全限位板、抗剪切板组成,其中,安全限位板围绕罐体均匀设置,相邻安全限位板之间设置环形抱箍段。

14、如上所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其中,环形抱箍段之间间距10-20mm。

15、如上所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其中,环形抱箍段之间采用2颗六角头螺栓连接为整体,并通过螺母的松紧调整环形抱箍段与罐体的贴合程度和接触压力,然后再将抗剪切板与抱箍连接板焊接。

16、如上所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其中,倒链系统为手拉葫芦组,上下分别与抱杆吊耳、抱箍吊耳连接。

17、如上所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其中,所述的步骤二包括下述内容

18、(1)抱杆系统性能试验

19、抱杆系统在制作完成之后进行1.25倍静载荷试验,载荷试验需使用的工具有:倒链、卸扣、拉力计、吊带、配重块等,

20、随机抽取一根抱杆及斜拉杆,并将其安装在与储罐基础混凝土标号相同的混凝土上;再将拉力计的上端与抱杆吊耳连接;再将倒链的上端与拉力计连接,下端与配重块连接,确定连接可靠后,操作倒链使拉力计读数至试验载荷值,静止10分钟,检查抱杆有无明显变形、油漆脱落、裂纹等缺陷,检查地面混凝土有无裂缝或者其他缺陷,如无即为合格,否则判定为不合格,

21、(2)抱箍系统性能试验

22、抱箍系统在制作完成之后进行1.25倍静载荷试验,载荷试验需使用的工具有:起重机、卸扣、吊带、配重块,

23、将环形抱箍段连接为一个整体,然后将抱箍系统与起重机、配重块连接,确定连接可靠后,操作起重机使配重块离开地面100-200mm,静止10分钟,检查抱箍系统有无明显变形、油漆脱落、裂纹等缺陷,如无即为合格,否则判定为不合格。

24、如上所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其中,所述的步骤三包括下述内容

25、底板更换的施工工艺由安装抱箍系统,安装抱杆系统,新旧底板更换3部分组成,

26、(1)抱箍系统安装

27、在罐体外壁上定位、划线,画出环形抱箍段的安装位置,并使用螺栓将环形抱箍段连接为一个整体,并通过螺母的松紧调整环形抱箍段与罐体的贴合度和接触压力;再将抗剪切板与抱箍连接板焊接;

28、在罐体外壁上定位、划线,画出安全限位板的安装位置,将安全限位板与罐体外壁焊接,

29、(2)抱杆系统安装

30、在储罐混凝土基础上定位、划线,画出抱杆的安装位置,钻取膨胀螺栓孔;

31、抱杆吊耳必须抱箍吊耳一一对应,位于同一垂直面,且位于同一垂直线上;

32、抱杆就位,使用垫铁调整抱杆的垂直度,抱杆的垂直度≤2/1000,按照膨胀螺栓的安装技术要求紧固螺栓;

33、使用连接梁将抱杆两两连接;

34、在储罐混凝土地面上定位、划线,画出下拉杆锚点的安装位置,钻取膨胀螺栓孔;

35、使用斜拉杆将抱杆与斜拉杆锚点连接;

36、使用记号笔在每根抱杆对应的罐体外壁上画出罐体提升高度的刻度线,刻度线的精度为10mm;

37、在抱杆立柱上安装激光笔,激光笔的安装位置与刻度线的顶部平齐,

38、(3)新旧底板更换

39、将罐体与底板及其他附属设备切割分离,确保罐体提升路径上无干涉物项;

40、检查提升装置的连接可靠性,确认无误后,在每根抱杆处安排一名起重工,再安排一名起重指挥;以起重指挥的哨声为口令,哨声响一次,起重工操作一次手拉葫芦,同时观察激光笔的激光束照射在罐体上的刻度位置,每提升10mm之后观察每根抱杆处罐体的提升高度,若某根抱杆处与其他抱杆处罐体提升高度存在偏差,则作适当的调整至刻度数值相等,再重复提升操作,直至提升至预定位置;

41、罐体提升至预定位置之后,在罐体下方放置一定数量的支座,操作手拉葫芦使罐体坐落在支座上;

42、将旧底板切割,从罐体与混凝土之间的间隙运出;

43、将新底板从罐体与混凝土之间的间隙运至罐内铺设、焊接;

44、新底板铺设完成后,对罐体进行防台处理,即在罐体下端安装l型支架;支架的一端与罐体焊接,一端紧固在储罐地脚螺栓上;

45、新底板安装完成后,恢复罐体与底板及其他附属设备的连接;拆除提升装置。

46、本发明的显著效果是:1)结构稳定,可靠性高。抱杆连接梁将各抱杆之间连接为一个整体,约束了各抱杆之间的横向位移,保证抱杆整体结构的横向稳定性;斜拉杆约束了各抱杆径向位移,提高的抱杆的抗弯刚度,减轻了抱杆弯曲对膨胀螺栓的拉伸程度,保证了抱杆整体结构的径向稳定性;采用了环形抱箍结构替代单个吊耳焊接在罐体外壁上,罐体的重量作用在环形抱箍上,抱箍水平提升,使得抱箍上各吊耳受到相同的力,解决了吊耳受力不均的问题;

47、2)罐体受力均匀,变形量小。采用了环形抱箍段贴合(不焊接)在罐体外侧,罐体提升所需的力基本上由环形抱箍段与罐体之间的摩擦力提供,安全限位块基本上起安全防滑的作用,避免了吊耳直接焊接在罐体上造成罐体造成局部应力集中,导致罐体严重变形。实践证明了以上理论的正确性,现场实施时限位与环形抱箍之间的挤压面的油漆并未脱落,罐体的直径基本上无变化;

48、3)减少了密闭空间作业时间,降低了施工事故发生的几率。提升装置安装在储罐外,且罐体提升后,罐体与混凝土基础之间形式了一定的间隙,罐体空气的流通性得以保障;

49、4)罐体提升平稳。每根抱杆都安装测量提升高度装置,在罐体提升时保证提升高度一致,不一致时可通过微调的方式进行调整使得提升高度一致后再进行下一步的操作。保证了在提升过程中罐体的重心不偏离,增强了稳定性;

50、5)提升装置制作方便,成本低廉,经济效益高。本发明的提升装置结构所使用的材料都是常规材料,价格低廉;核电站大型立式储罐的建造数量众多,运行时间久并且环境对底板的腐蚀影响达到极限,更换其底板是必要的。


技术特征:

1.一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其特征在于,包括下述步骤

2.如权利要求1所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其特征在于:步骤一包括下述内容

3.如权利要求2所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其特征在于:抱杆系统由抱杆、连接梁、斜拉杆以及斜拉杆锚点组成,若干根抱杆均匀的围绕罐体设置,每根抱杆后设置一个斜拉杆,斜拉杆的一端与抱杆连接,另一端与地面连接,斜拉杆与地面的连接点为斜拉杆锚点,相邻斜拉杆之间用连接梁连接,各部件之间使用六角头螺栓连接,抱杆、斜拉杆锚点与混凝土地面之间采用膨胀螺栓连接,便于拆除与安装。

4.如权利要求3所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其特征在于:抱杆包括抱杆立柱与抱杆吊耳,两者之间的连接方式为,将抱杆立柱顶端开槽,然后将抱杆吊耳放置在槽内焊接,最后在抱杆立柱的顶端焊接堵头将管口封盖。

5.如权利要求4所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其特征在于:抱箍系统由环形抱箍段、安全限位板、抗剪切板组成,其中,安全限位板围绕罐体均匀设置,相邻安全限位板之间设置环形抱箍段。

6.如权利要求5所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其特征在于:环形抱箍段之间间距10-20mm。

7.如权利要求6所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其特征在于:环形抱箍段之间采用2颗六角头螺栓连接为整体,并通过螺母的松紧调整环形抱箍段与罐体的贴合程度和接触压力,然后再将抗剪切板与抱箍连接板焊接。

8.如权利要求7所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其特征在于:倒链系统为手拉葫芦组,上下分别与抱杆吊耳、抱箍吊耳连接。

9.如权利要求1所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其特征在于:所述的步骤二包括下述内容

10.如权利要求1所述的一种核电站大型立式储罐底板更换方法,其特征在于:所述的步骤三包括下述内容


技术总结
本发明属于更换方法,具体涉及一种核电站大型立式储罐底板更换方法。它包括:步骤一:提升装置的设计;步骤二:提升装置性能试验;步骤三:现场底板更换实施。本发明的显著效果是:1)结构稳定,可靠性高。2)罐体受力均匀,变形量小。3)减少了密闭空间作业时间,降低了施工事故发生的几率。4)罐体提升平稳。5)提升装置制作方便,成本低廉,经济效益高。

技术研发人员:孟毓军,张建平,苏杰,李剑,刘朝珂,洪硕儒,方军,秦绪尧,秦建友
受保护的技术使用者:中国核工业二三建设有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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