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电厂大型设备吊装的水平度测量及计算方法的讨论

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  摘 要:在电厂设备安装过程中有许多大型设备的安装对水平度要求极高,因此精确的测量及合适的计算方法在设备吊装时很有必要,本文是对设备吊装时水平度的测量取点及新的计算方法进行讨论,该计算方法已在国内某核电厂使用,效果良好。
  关键词:水平度;大型设备吊装;计算方法
  1、概述
  在电厂设备安装过程中有许多大型设备的安装对水平度要求极高,因此精确的测量及合适的计算方法在设备吊装时很有必要,本文以国内某核电厂堆内构件吊装为示例对大型设备水平度的新的计算方法进行讨论。
  参考堆内构件安装调整程序 《上部、下部堆内构件的安装及调整》,在堆内构件安装调整过程中多次要求对堆内构件水平度测量。
  1、下部堆内构件的准备
  下部堆内构件位于存放架上时,检查堆芯支承板下表面水平度在 1mm 以内;
  下部堆内构件悬挂在堆内构件吊具下时直接测量堆芯支承板下表面水平度,调整水平度应在 1.5mm 以内;
  2、上部堆内构件的准备
  上部堆内构件位于存放架上时,检查其上法兰水平度≤0.4mm;
  3、上部堆内构件装入压力容器
  将上部堆内构件第一次装入压力容器,在起吊状态时测量水平度 1mm 以内;
  在后续的上部堆内构件起吊时,每当设备状态改变(即安装或拆除部件),就应对吊装水平度进行测量,并在冷试前和冷试后,分次将数据提交设计方评估,报送时,应说明设备状态;
  4、下部堆内构件置于装有加高支承架的存放架上
  将堆内构件吊具与下部堆内构件连接,从压力容器中吊出下部堆内构件,并放置到装有加高支承架的存放架上,,通过控制加高支承架表面水平度不大于0.2mm 来控制堆芯支承板下表面水平度在 1mm 以内;
  说明:正常的水平度的单位应该是 mm/m,但是程序中均以 mm为单位,我们默认程序中的“水平度”意义为在堆芯支承板下表面或者构件法兰面各点 测量的最大高度偏差值。
  当前工程安装阶段对于水平度的测量方法如下两种:
  1、根据圆周内間隔 120°均布的三个点的高度测量值,以其中两个差值最 大的作为水平度;2、根据圆周内间隔 90°均布的四个点的高度测量值,以其中两个差值最 大的作为水平度;
  如下图所示,假设测量平面内最高点为 a,最低点为 b,那么无论上述那种 方法测量出来的“水平度”均小于实际水平度。实际上无论在平面上取多少有 限的点测量其最大差值,都难以得出整个圆周面的最大高度偏差。
  2、计算方法
  下面阐述如何通过现场测量的三个点数值,得出平面内的实际“水平度”。在圆周方向等分三点位置测量高度数值,分别为 h、x、y。
  设 h≥x≥y。假设 a 点为整个圆周面的最高点,b 点为整个圆周面的最低点,a,b 连线必定过圆心,Ay,hB 为过圆心的连线。A 必在弧段 h,A 之间,b 必在 弧段 B,y 之间。设 ab 与 hy 的夹角为α。α有正负之分,顺时针为正,逆时 针为负。下面计算 a,b 标高差。后文中各个点(a、b、x、y、h)代表标高数值。
  圆周半径:R
  直线 ab 长度:2R
  直线 hy,xy 长度:√3R
  设 a、b 标高差a-b=2R*K
  则 h、y 标高差h-y=√3R*K*cosα
  x、y 标高差
  x-y=√3R*sin(30°-α)*k=√3R/2*k* cosα-3/2R*K*sinα
  2x-2y=√3R*K*cosα-3 R*K*sinα
  h-2x+y=3 R*K*sinα
  h-y=√3R*K*cosα
  (h-2x+y)/(h-y)=√3tanα
  tanα=(h-2x+y)/(√3(h-y))
  由于h-y=√3R*K*cosα
  所以k值可以计算得出,最终要满足a-b=h-y,必须h=x=y
  即只有h=x=y时h-y=a-b,其他情况h-y<a-b
  因此在堆内构件水平验收应以a-b值作为水平度的计算值。其他大型设备吊装的水平度测量及计算方法

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