核电施工过程中机械设备安装要点分析与应用

何朝文

摘 要： 在核电站的建设过程中，机械设备安装等环节，对整个核电站运行过程具有重要作用。核电施工具有一定的系统性，在施工过程中涉及的设备多样化，构造系统具有复杂性。因此，在核电施工过程中涉及机械设备安装时，常常会出现问题，对工程的整体质量造成不良影响。针对核电施工过程中机械设备安装的重要性、常见问题、改进策略以及注意要点进行了分析，以期对相关研究起到一定的补充作用。

关键词： 核电施工 机械设备 安装要点 核电站

中图分类号： TU85文献标识码： A文章编号： 1679-3567（2024）01-0110-03

在核电施工过程中，涉及的机械设备主要包括主设备和各种通用设备。主设备的要求较为严格，技术标准较高，在技术方面没有很强的通用性。通用设备主要以动设备为主，也是经常发生问题的设备类型。基于此，对于机械设备的安装问题要给予足够重视，并且注意安装时的要点，保证核电施工工程的质量。

1 核电通用机械设备的重要性

在核电厂中，通用机械设备占据着非常重要的位置，主要包括发电设备、辅助设备以及通用机械设备。机械设备种类繁多、重量较大，主要包括大型液压起重机、大型压力容器、核反应堆芯、瓦斯绝缘开关站等设备[1]。通用机械是保证核电厂能够正常运转的重要基础，主要负责为电力设备提供动力，将核能转化为电能，以及为核电厂运行提供机械动力。此外，通用机械设备还在核电厂的安全保障方面扮演着重要角色，比如冷却系统、排放系统、泵站等。冷却系统能够将核反应堆的温度降低，避免温度过高造成事故。排放系统能够将核电厂在运行时产生的蒸汽排放到大气中，将排放压力控制在合理范围内，避免出现爆炸事故。因此，对于机械设备的安装，应给予足够重视，确保安装质量，保证核电厂安全、稳定地运行。

2 核电施工过程中机械设备安装常见问题与改进对策

2.1 设备缺陷

在实际的核电施工中，常常会发现设备缺少配件或者自身存在缺陷的问题，主要有以下几种原因：第一，技术规格书上的信息存在错误，设备供应商使用的设计输入不正确；第二，设备生产出厂之后，在装卸、运输或者仓储过程中存在维护不当的情况；第三，设备在安装时或者安装后对成品缺少有效保护；第四，设备在采购过程中存在缺件的问题。对于设备功能上的缺陷或者带有一定复杂性的问题，可以填写不符合项报告，由供应商做出判断，是否需要进行返厂处理。供应商可提供返修方案，到施工现场返修，或者将设备返厂修理。对于非功能性的问题，且操作简单时，可以由安装单位进行处理，并做好相应的记录。如果机械设备存在缺件的情况，需要与采购方或者供应商取得联系，及时补全。

2.2 设计问题

设备安装之前，在技术准备阶段或者施工阶段，常常会存在设计图纸中的位置、标高、尺寸等存在标注错误或者信息不全的情况，使安装单位在安装时缺少技术依据。造成这种情况的主要原因是设计人员缺少经验或者工作不认真，造成设计信息存在缺失。此外，设计进度落后也可能造成设计信息的暂时性缺失。如果在安装时发现设计信息上的问题，安装单位应该形成文件，提交给设计方。在设计方收到文件之后，应对问题进行评估，解决安装单位的疑问。对于信息不全的问题，可对设计进行变更或者对图纸进行升级，将设计信息补充完整。

2.3 基础问题

若机械设备在安装时没有将基础处理好，会对设备安装的质量造成直接影响。一般来说，机械设备的安装形式主要包括焊接与螺栓连接。焊接主要应用于设备的底座或者预埋板的安装。螺栓连接主要是地脚螺栓的预埋，或者打膨胀螺栓[2]。在基础施工中，可能会出现基础地面与墙面平整度或者标高超差、预埋板与地脚螺栓位置超差或者缺失、设备基础底座二次灌浆质量缺陷等问题。造成基础问题的主要原因包括设计上的遗漏或者信息上的错误；土建施工质量不高或者没有做好防变形控制工作；厂房结构问题间接造成；土建和安装公差上的差异等。

施工人员在施工过程中，应将设计文件作为依据，保证施工质量。一般来说，土建公差是厘米级公差，而安装公差是毫米级公差，土建公差要大于安装公差。因此，应对土建公差进行合理控制，使设备安装时更加便捷，提高整体的工作效率。同时，在基础施工时，应对地脚螺栓的安装做好防变形控制工作，避免在设备安装时出现基础问题。对于带有一定复杂性的基础问题，可填写不符合项报告，提交设计方处理。设计方根据设备的实际情况，对安装信息进行评估，尽可能选择保守性的解决方案，避免大幅度的更改。

2.4 干涉问题

干涉问题主要包括设备内部自身干涉和厂房、设备以及其他设备干涉问题。在安装机械设备时，可能出现所安装设备与已经安装好的设备、风管、支架等存在干涉问题。在核电施工过程中，此类问题时有发生。造成这种情况的主要原因是设计方在设计时考虑不周，没有对各个物项之间的干涉情况进行核实；在出厂试验时，对全过程运行实验不够重视，相关检测过于敷衍；安装单位在施工中没有按照设计要求进行，施工逻辑缺少合理性；基础厂房结构或者邻近厂房存在位置偏差的情况。内部干涉大多发生于动设备当中，当设备包含较多运动部件、结构较为复杂时，极易发生自身干涉。当出现此类问题时，会将处理难度增大，需要进行大规模的改动和修正。其他设备干涉问题主要发生于电缆架桥、管线、风管等设备中。在功能上存在接口关系的设备也可能会发生干涉问题。如果现场设备出现干涉，往往会造成较为严重的后果，应对设备进行修改。若安装单位没有按照设计要求施工，则需要做返工处理或者将存在干涉问题的物项拆除。若返工会对施工造成较大影响，则应填写不符合项报告，由设计方进行评估处理。若施工逻辑存在不合理之处，则需要进行返工，按照合理逻辑施工，避免出现干涉问题。对于此类问题应总结经验教训，避免再次出现重复性的问题。

2.5 埋件问题

一般来说，设计设备时应包括预埋件。无埋件和埋件位置偏差是核电机械设备安装时的常见问题。在实际安装时，预埋件的位置和实际情况存在较大的偏差，造成设备无法按照原来的设计进行安装。造成这种情况的主要原因是在施工管理上存在一定的缺陷[3]。在施工时缺少管理和防范工作，忽略了图纸上的埋件位置要求，在作业时胡乱施工。设计人员粗心大意以及土建施工误差也可能会造成这样的问题。土建误差的要求较高，一般来说，埋件位置偏差多是这个原因造成的。依靠埋件的定位精度来达到设备定位的要求，极易造成安装时存在风险。此外，埋件尺寸也会造成偏差问题，对设备的正常安装造成影响。在安装准备工作中，应综合评估设备的性能和使用情况，确保设备埋件后可以完成安装。当发现未达标的情况时，应按照相关规定进行返工。在施工时，可以将设备定位在埋件上，部分增加膨胀螺栓，将其固定于厂房模块。

2.6 施工问题

在核电施工过程中，由于安装人员能力、经验、工作态度等问题，可能会造成施工结果和设计不符的情况。部分安装人员并不具备很强的工作能力，对于图纸和设计文件中的内容不能彻底消化。部分安装人员在工作过程中凭借主观经验进行施工或者工作态度不认真。在施工过程中，部分工作人员会背离施工要求，甚至对设备进行额外安装和修改，均会导致施工问题。

2.7 验收问题

在核电机械设备安装施工中，还可能会存在验收遗留问题，主要原因是设备在设计时缺少合理性，没有充分考虑尺寸余量问题，造成相互存在接口的设备不能有效连接。另外，在设备验收时，不仅要验收机械设备，还要检验相关接口设备的功能，避免问题的遗留。

验收问题的发生具有一定的特殊性，往往发生在设备接口处。在出厂验收时很难完全规避，往往会忽略。因此，应加大对验收工作的重视程度。在核电安装验收项目中涉及较多的有管道、阀门、板材等。每种材料的验收程序大致相同，在验收时应进行取样和复检，保证机械设备的使用性能。

3 核电施工过程中机械设备安装注意要点

3.1 管控财务成本

在核电机械设备安装过程中，应注意每一个环节的财务成本，避免出现不必要的经费消耗。核电施工往往周期较长，作业范围广，要求相关工作人员要有较高的技术水平和较强的责任心。因此，在施工时需要投入的人力和财力成本均较大[4]。核电施工应该建立合理的财务成本管理制度和工作体系，将整体建设要求作为依据，合理配置财务成本，协调各方面资源。在机械设备安装过程中，应该明确各个款项的实际用处和总体流向，做好登记备案工作，根据严格严谨的原则，同步落实财务审批和财务监督工作。

3.2 控制安装进度

核电施工过程中的机械设备安装较为复杂，难度较大。因此，应把控好安装进度，做好科学、合理的安排，保证机械设备的安装质量。对于未知风险也要进行合理预测，做好防范，避免问题的出现。安装管理人员应充分了解整体安装情况，并且及时总结经验。对于在安装时出现的突发问题，应制定有效的防范对策，提高机械设备安装的实效性。

3.3 处理接口关系

核电机械设备安装时涉及的领域非常广泛，包括采购、设计方、安装方等。因此，应处理好各个接口之间的关系，加强彼此之间的交流与合作。在机械设备安装中，应针对施工现场制定一个质保部门，确定负责人员[5]。负责人要与其他部门进行密切的沟通，及时反馈所获信息，使机械设备的安装质量能够达到各个标准。采购部门按照规定做好设备采买工作，在设备进场之后，安装部门要按照安装计划进行施工，并且由质保部门进行质量验收，做好各个部门的工作交接。

3.4 做好现场管理

在核电施工中安装机械设备时，可能会受到气温、场所等多种因素的影响。为了有效提升机械安装的效率，应做好安装现场的管理工作。根据施工要求，应制定有效的管理办法，防范外界因素的干扰，避免环境对安装进度的影响。在安装过程中，工作人员应对天气状况进行全面分析，避免安装作业与天气之间的冲突，从而出现安装问题。例如：在大风天气情况下，机械设备中的叶片容易受到风力影响，使得叶片转速过高，增加安装难度。因此，在安装之前，应分析天气、场所等环境因素，在安装环节做好维护，在保证工作人员安全的前提下保证施工质量。

3.5 保证项目安全

在核电机械设备安装施工中还应做好安全管理工作，既要保证施工人员的安全，也要保证设备运行时的安全，避免对周围的自然环境造成破坏。安装单位应制定科学、合理的施工安全管理制度，创设良好的工作环境，对安全隐患进行合理规避。在安装之前，应对施工人员进行培训，提高其成本管理意识和安全意识[6]。

4 案例分析

在某核电机械设备建筑安装现场，新燃料升降机布置于燃料厂房乏燃料贮存水池的转角处，升降机的起升机构通过安装支架的方式与水池旁操作平台预埋板搭焊。起升机构与水池中的燃料篮通过钢丝绳连接，对燃料的升降运动进行控制。在安装设备时，发现新燃料升降机起升机构的安装埋件存在较大的位置偏差，实际埋件位置发生偏移，与设计安装的位置出现了600 mm的偏差，属于较为明显的埋件偏差问题，如图1所示。因为升降机的操作点会对其他设备的操作接口造成影响，所以不能改变安装位置。通过现场勘察，最终确定的改进方案为取一块尺寸大的新垫板代替设备自带垫板，将其一端和原预埋件进行搭焊，另一端用三颗膨胀螺栓与楼板相连。新燃料升降机的起升机构安装于配作垫板，保证设备安装在预先设计的位置上，施工偏差的埋件无需进行返工。

5 结语

综上所述，核电机械设备在核电厂中占据极为重要的位置，但是在实际的安装过程中可能会出现各类问题，很容易造成工期延误，影响项目的进程。因此，在核电施工设备安装时，应注意施工要点，将工程质量以及设计作为着手点，规范操作流程和方法，对机械设备进行全面的掌控，避免出现安装问题，保证核电厂能够安全、稳定地运行，降低事故发生率。

参考文献

[1]汤日辉.核电厂施工期间业主如何落实质量责任的探讨[J].核标准计量与质量，2023（2）：24-27.

[2]戴玲.浅谈核电工程施工质量创优中的工程档案管理创优实施[J].机电兵船档案，2023（3）：12-14.

[3]吴佯.核电工程安装施工管理优化改进[J].城市建设理论研究（电子版），2023（8）：34-36.

[4]周桑桐.核电暖通工程施工质量管理与控制的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2023（5）：29-31.

[5]宋小霞.核电站管廊模块化施工技术应用研究：以y核电站为例[J].企业科技与发展，2022（12）：73-75.

[6]许志强，赫海涛，曹君，等.三维激光扫描技术在核电厂模块化施工中的应用[J].企业科技与发展，2022（12）：101-103.