谢 飞
(中国中原对外工程有限公司,北京 100191)
海外核电项目钢结构加工地点决策
谢 飞
(中国中原对外工程有限公司,北京 100191)
以恰希玛核电设备转运平台吊车梁的加工制作为例,分析了钢结构集约化制作对工程的影响,并结合钢结构特点,给出加工地点的决策方案,以保证钢结构能按量如期到达施工现场。
核电站,钢结构,加工地点,运转平台
核电作为一种清洁、高效的能源,有着广阔的发展前景。目前世界各国都将核电发展提上日程,制定各自的核电发展计划,扩大核电的比重,以解决电力需求。
钢结构是核电站建设过程中的关键施工任务之一。一方面,钢结构在核电站中数量大,型式复杂;另一方面,钢结构为建筑物(构筑物)的支撑结构,承受构筑物、设备及设备运行过程中的载荷受力,对建筑物(构筑物)的功能和安全起着非常重要的作用。钢结构能否按质、按量如期到达现场,直接影响着项目的建设工期和建设成本,也影响电站后期的运行安全。
2.1 恰希玛核电简介
恰希玛核电是我国自行设计、建造的第一座出口商用核电站,以秦山一期为参考电站,采用中核集团具有完全自主知识产权的CNP300技术[1]。一期于2000年9月投入商业运行;二期于2011年5月通过临时验收,运行状况良好;目前三期正在建造中。
2.2 转运平台简介
设备转运平台是核电站反应堆厂房内设备入口处的吊运设施,是核电站设备进出反应堆的通道。平台安装在安全壳筒体设备闸门的外侧,位于轴线161°处,整个转运平台由12根钢柱、8根吊车梁、8榀辅助桁架、36榀ST桁架、8榀制动架、6根钢垫梁及钢爬梯组成。柱与吊车梁、柱与桁架、柱与柱间桁架以及桁架与桁架之间在安装时全部采用临时螺栓进行固定,标高和中心线位置调整合格后再用焊接最终固定,总重量约520 t。
2.3 材料
设备转运平台为全钢结构,单机组构件清单如表1所示。吊车梁材质为低合金结构钢Q345B,其余钢结构的材质均为碳素结构钢Q235B。钢结构制作连接方式为焊接。焊接时手工电弧焊选用E5018-1的焊条,埋弧焊自动焊接选用H08MnA焊丝和SJ501焊剂。
钢结构的防腐材料底漆选用环氧富锌底漆100,中间漆选用环氧漆410,面漆选用可覆涂聚氨酯面漆188,面漆颜色为浅灰色。
恰希玛核电位于巴基斯坦东北部,距离首都伊斯兰堡约280 km,距离南部港口城市卡拉奇约1 200 km。恰希玛核电采用中核集团自主知识产权的CNP300技术,其设备及材料的国产化率达到80%左右,因此其大部分的设备、材料均需从中国购买后运至现场。
工程上钢结构的加工一般有两种方式:一种是工地现场加工;另一种是在加工中心集中加工,再运往现场安装。
表1 转运平台构件清单
3.1 工地加工
钢结构在条件允许的情况下,大部分在工地加工,工地加工有快捷等优势:
第一,能快速适应工地的需要,并且能根据现场实际情况进行调整;第二,运输距离短,减少了设备或构件的搬运,节省了人力、物力,降低工程建设成本。
但工地加工也有一定的缺陷:
第一,需要对加工配置专门的设备、人员、技术等,只为一个项目服务,增加了项目的建设成本;第二,现场施工场地有限。
3.2 集约化加工
集约化就是集合人力、物力、财力等生产要素,进行统一的配置和管理,以节俭、约束、高效为价值取向,从而达到降低成本,高效管理的目的。
钢结构集约化生产有以下优点:
第一,有利于钢结构加工的专业化、规范化,保证钢结构的加工质量和效率;第二,便于钢结构加工的管理,降低加工制作成本;第三,有利于统筹发展,形成规模效应。
C-3/C-4项目是一出口核电项目,建设地点位于巴基斯坦恰希玛。相对于国内的核电站建设来说,具有物资运输距离远,往返不方便的特点。钢结构的集约化加工制作,有以下缺点:
第一,钢结构有损坏的风险。钢结构在加工中心加工完成后,由陆路运至上海港,海运至卡拉奇,然后再陆路运到恰希玛。由于路途遥远,转运次数多,钢结构损坏的风险较大;第二,影响工期。路途存在不确定性,到达现场的时间和路途的路况、天气、安全等情况有关,不能完全确定钢结构到达现场的时间。若设备为关键设备,则有可能影响工程的工期;第三,质量问题处理繁琐。如果钢结构到达现场,发现有质量问题,或者由于变更等原因需要对钢结构进行处理,如果现场没有场地、厂房、设备加工能力不足、缺乏技术人员等情况时,那么需要返回国内进行维修,则会影响工程建设的成本和项目的工期。
3.3 加工地点选择
钢结构选择加工地点应扬长避短,主要考虑两点:
第一,钢结构加工的难易程度;第二,钢结构对项目工期的影响。
工地加工和集约化加工,考虑其优缺点择优选择,进行经济技术性分析。可以选择专业化程度较高的、规模较大、集中加工能大大降低加工成本的工件进行集约化加工。对于现场加工困难,加工设备贵重,对运输要求较高的,也可以选择集约化加工。变更频繁、对时间要求敏感、加工成本低于集中加工、现场有加工能力的工件可以选择现场加工。
恰希玛核电对部分钢结构试行集约化加工的措施,将钢衬里贯穿件、汽机厂房、转运平台、燃料厂房钢结构焊接H型钢、换料水箱池顶钢梁和单轨吊等钢结构委托国内钢结构加工中心进行加工,在车间加工制作完毕后再运往安装现场进行安装。
3.4 转运平台钢结构加工地点决策
恰希玛核电设备转运平台的钢结构加工根据钢结构的特点分为两部分,一部分在国内钢结构加工中心加工,一部分在恰希玛现场加工。考虑到该项目是海外核电的特殊性,转运平台的钢柱、吊车梁和垫梁选择在国内钢结构加工中心加工,辅助桁架、桁架、制动桁架、钢梯在工地现场加工,如表2所示。
表2 钢结构加工地点决策表
本文对C-3/C-4项目设备转运平台做了详细的介绍,对钢结构的工地现场加工和集约化加工的优缺点作了详细的分析,并给出了选择加工地点决策方法,为后续项目建设提供参考。
[1] 沈增耀,罗守仁.巴基斯坦恰希玛核电厂设计[J].核动力工程,2000,21(1):44-47.
[2] 谭 锦,赵 琳.浅谈钢筋集中加工的优点和质量管理[J].建筑安全,2017(1):29-30.
The decision making of steel structure process location of overseas nuclear power project
Xie Fei
(China Zhongyuan Overseas Engineering Limited Company, Beijing 100191, China)
Taking the process and production of Chashma nuclear power equipment transport platform crane beam for example, this paper analyzed the influence of steel structure intensive production to engineering, and combining with the characteristics of steel structure, gave the decision method of process location, to ensure the steel structure could arrive at the construction location.
nuclear power plant, steel structure, process location, transfer platform
1009-6825(2017)08-0240-02
2017-01-05
谢 飞(1984- ),男,硕士,工程师
TU391
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