核电站大型屏蔽门安装技术分析

陈 宇 邓 赢

(1.上海核工程研究设计院有限公司 上海 200000；2.中国核工业第五建设有限公司 上海 200000)

自20世纪50年代验证了核能发电技术的可行性后，核能发电在世界范围内得到大规模发展。随着科技的不断发展，目前世界上的主流核电技术——第三代压水堆核电站具有安全性高、经济性好、环境友好性等特点。大型屏蔽门作为第三代核电站的重要防护设备，具有防火、防爆、防弹等特殊功能。其门体尺寸大、质量大、安装精度要求高，现场安装困难较大。本文以某核电站屏蔽门安装方式为例，对大型屏蔽门的安装技术进行分析总结，为后续类似工程提供借鉴。

一、屏蔽门概况

大型屏蔽门主要由门扇、门框、铰链、驱动机构及锁紧机构等组成，以某核电站屏蔽门为例，门体结构尺寸为6.2m×4.9m×0.27m，主要材料为Q235、Q345钢材，防火层采用防火膨胀珍珠岩材料。屏蔽门满足3小时防火、35kPa防爆和4级防弹的功能要求，在极限安全地震荷载作用下保持全部功能性和结构完整性。

(1)吊装设备不可达。屏蔽门设计为门体单向开启，必须在开启一侧吊装才能实现门体的安装作业。现场安装时，大型吊装设备无法完全覆盖屏蔽门的安装区域。

(2)现场安装条件复杂、门体安装空间狭小。现场土建与安装作业深度交叉，相应门洞位置设计由管道及支吊架，现场可利用的空间受限。

(3)门体质量大、尺寸大、安装控制精度要求高。屏蔽门单扇门体重达18t，而门框及门扇的垂直度偏差需控制在±3mm内，门体安装铰链的同心度需控制在0.5mm内，难度非常大。

(4)门框焊接变形控制难度大。门框与墙体预埋件采购焊接连接，焊缝高度20mm，考虑门框尺寸，焊接工程量大、焊接应力大，容易导致焊接完成后的变形超差，焊接应力引起的变形控制困难。

鉴于以上复杂的现场条件和较高的安装技术难度，门体的安装方式需根据现场情况制定特殊安装方案。

二、屏蔽门安装方式

大型屏蔽门的安装可采用以下两种方法：一是采用在门洞上方墙体设置临时吊点的方式安装屏蔽门，二是采用特制工装设备安装屏蔽门。

图1 屏蔽门的安装过程

方式一：在墙体上设置临时吊点方式

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(1)吊装吊点设置

屏蔽门安装前在门洞上方的墙体上设置后置埋件，在埋件上焊接相应吊装钢梁支架及吊耳用于门体的吊装。具体实施时，根据吊装模拟情况确定工装设计尺寸及吊点位置，并对吊装工装进行力学复核验算。

(2)主要施工过程

①采用液压式履带起重机将门体吊运至对应层高，使用可转向滑轮车将门体缓慢拖运至门洞边。

②安装门框和铰链。保证门框垂直度和铰链同心度偏差满足要求。

③将运输到位的门体钢丝绳采用手拉葫芦连接门洞上部设置的钢梁吊耳处，通过拉动手拉葫芦使门体缓慢提升，并最终将门吊装至完全垂直状态。

④在门处于完全垂直状态时，通过拉动或推动门体侧边使门扇转动，将门扇铰链拨至门扇位置，使用千斤顶或手拉葫芦对门体进行微调，反复调整门扇使铰链螺栓孔和门扇铰链螺栓孔基本对准，再逐个用螺栓将铰链和门扇拧紧。

⑤推动检查门扇，保证屏蔽门的开启及关闭无卡阻现象。

方式二：使用特制工装设备安装屏蔽门

(1)特制工装设备构造

屏蔽门安装工装设备由搬运小坦克、顶升油缸、泵站以及钢结构骨架拼装而成。工装利用顶升油缸作为门扇的固定点，泵站操控门扇的升降，搬运小坦克提供移动功能，工装的移动由叉车提供动力。

(2)特制工装设备安装屏蔽门主要过程

①将屏蔽门门扇采用平板拖车运输至指定地点，然后采用汽车吊将门扇吊装至提前安装好的工装设备上。

②门体运输前，对运输路线地面进行清理打磨，修补，保证地面平整。利用牵引车将工装及门体移至门洞处。门洞上的门框及铰链提前安装完成，安装要求参考前节。

③门扇运输至门洞附近后，根据门框己安装铰链的位置调整门扇高度及位置，门体提升至铰链孔附近位置后用撬棍垫橡胶块进行微调，直至门的螺栓孔与铰链孔对齐。

④门扇安装完成后，安装驱动机构、锁紧机构、电控箱等，并按照设计要求进行调试和检查验收。

三、屏蔽门安装方法分析

采用在门洞上方墙体设置临时吊点的安装方法优点是简便快捷、施工成本较低。不足之处是需要在门洞上方增加临时后置埋件，后置埋件施工时不易避开墙体内钢筋，定位难度较大。后续其他工程如采用此方式安装屏蔽门，建议在墙体施工时提前预埋吊装用预埋件。另外，增加的吊装支架容易与其他已安装的管线发生碰撞，现场门体安装时需注意对已安装物项做好成品保护。

采用特制工装设备安装屏蔽门优点是人力投入少、受其他物项干涉影响小、现场安全风险低、安装质量控制容易。不足之处是工装设备需要定制整体费用较高，工装设备结构需要作专门设计，整体技术要求较高。

四、结论

两种屏蔽门安装方式各有长处，对不同外部条件下屏蔽门的安装提供了解决方案。两种方法都已在实际工程中得到应用，成功解决了在安装操作空间小、吊装障碍物多等复杂条件下安装大型屏蔽门的难题。从节约施工成本，提高安装效率和安装质量的角度分析，均具有良好的推广、应用价值，可为后续同类型门体的安装提供宝贵的施工经验。