EPR核电机组核岛钢衬里穹顶吊装技术(图)

吊索选择

穹顶是大跨度空间薄壁壳体，吊点布置需考虑减少穹顶变形，参照CPR1000穹顶吊装技术，采用挂设13条吊索。

建立吊索计算坐标图(见图3)，XOY为吊点中心所在平面，Z轴为吊钩起升方向，吊点到坐标原点之间的距离为21.693 m，由此可确定吊索型号规格。

图3 吊索计算模型图

安全距离验算

经计算及绘图模拟，确认吊装过程中，起重机超起配重回转时与常规岛厂房北墙最近间距为1 375 mm，主臂与安全厂房最近距离为5 338 mm；起升高度经验算满足要求。

接地比压计算及验证

按照SCC16000接地比压就算程序计算可知，穹顶吊装工况下SCC16000型履带式起重机最大接地压比Pmax 为0.447 MPa(45.6 t/m²)。

通过垂直于履带架方向铺设10 m×3 m×0.5 m路基板降低接地比压，路基板自重20.5 t，地基箱平均接地比压9.8 t/m² 。

通过载荷试验验证起重机站位位置接地比压达25 t/m²，满足要求，另外重点监测地基不均匀下沉值。起重机路基箱承载较均匀，施工中用水平仪监测主力站位区域地基下沉，若施工中水平偏差超过50 mm，即水平度偏差超过0.05%，应停工并重新用砂石铺平夯实；保证作业区域排水畅顺，不积水。

风载荷分析

穹顶的结构为半椭圆球体结构，其有效迎风面积是其侧向投影面积，经计算迎风面积A为499.834 m2。在最不理想风向的作用下，穹顶偏摆产生附加风载荷，使起重机负荷率增加，要将穹顶吊装风载荷F控制在起重机负荷率的1%以内，即3.046 t。穹顶吊重271 t，则吊钩相对垂直线的偏摆角β为arctg(3.046/271) (0.64°)，计算得穹顶偏摆量0.233 m。为便于穹顶就位，穹顶吊装至+44.5 m后，用5 t手拉葫芦拉稳穹顶。

根据风载荷公式：F=C·Kh·q·A

式中C——风载体形系数，取C=1.2；

Kh——风压高度变化系数，按高度60～70 m，取Kh=1.77；

q——标准风压，q=V2/16，V为风速；

得出：V2=16×F/(A·C·Kh)。代入数据计算得：V≈6.83 m/s；

即穹顶吊装时风速控制在6.83 m/s以内。

对起重机臂架变形进行有限元分析：臂头X方向最大变形量为0.376 m，Y方向最大变形量为0.515 m；吊装过程中预留不少于0.4 m的穹顶摆动空间。

穹顶吊装仿真

对穹顶吊装起重机进行仿真如图4。

穹顶吊装起重机仿真图

核电站大件设备吊装核心技术在于风险评估与控制，本文通过起重机选型、地基承载能力、地基沉降、风载等因素进行分析，提出控制方案；从工程实际验证看，本方案能有效控制吊装风险，实现吊装安全可靠、降低成本、节省工期，效益相当明显。

本解决方案可作为典型范例，能为核电站大型设备吊装安全的研究和现场管理提供很有意义的借鉴。

(作者：谢为金   广东力特工程机械有限公司)

版权声明：本稿件为《工程机械与维修》杂志独家向第一工程机械网供稿，如需转载请务必标明原稿出处及作者，违者必究！