[摘要]即将在我国首次建造的AP1000第三代先进压水堆核电机组将大规模采用模块化的设计、施工技术。从施工角度看,AP1000的模块分为钢壳模块、大型结构模块、小型结构模块和设备模块,其中钢壳模块和大型结构模块的运输和吊装是施工的重点和难点。文章对模块化的施工情况进行了分析,重点分析了钢壳模块和大型结构模块的吊装和运输问题,为AP1000的模块化施工提供了思路和借鉴。
　　
　　[关键词]AP1000;核电厂;钢壳;模块化施工
　　
　　0引言
　　
　　AP1000是美国西屋公司开发的第三代压水堆核电技术,2009年将在浙江三门和山东海阳相继开工建造。与传统的第二代压水堆核电以及常规火电设计技术相比,P1000的设计大量采用了模块化。模块化是一种先进的设计理念,它的最大优点是可以通过减少在现场的施工量而缩短核电的建设工期,同时,采用模块化后,大量的施工工作在制造厂完成,可以更好地保证施工质量。然而,大规模的模块化在提供各种便利的同时,却增加了施工的难度,一些模块的大型化给运输和吊装工作带来了较大的风险和挑战。如何有效地组织和规划AP1000的模块化施工工作,已成为工程参与各方关注的热点和重点。
　　
　　1AP1000模块分类
　　
　　在西屋公司AP1000的设计中,将模块分为了结构模块和设备模块2类。结构模块由各种型钢焊接连接而成,制作较简单,尺寸和体积大小不一,安装就位后作为核岛建筑结构的一部分,每台机组有108块;设备模块由设备、管道、仪表、阀门、支架以及固定用的型钢等组合而成,制作较复杂,精度、质量要求也高,但尺寸和体积相对较小,安装就位后作为工艺系统的一部分,每台机组有70块。除了这2类模块外,AP1000设计中还有1个特殊的结构———钢安全壳,它由多块大钢板焊接而成,可以看作是由另外1种模块类型———钢安全壳模块(简称钢壳模块)组装而成。
　　
　　各种模块的大小和形状都不相同,施工的方法和难易程度也不同。为便于从施工的角度对模块进行讨论和研究,此处将AP1000模块划分为4类:钢壳模块、大型结构模块、小型结构模块和设备模块。钢壳模块和大型结构模块的体积比较庞大,重量大都超过了100t,其运输和吊装也比较困难;小型结构模块和设备模块的体积相对较小,重量都不超过20t,其运输和吊装相对比较容易。
　　
　　2钢壳模块和大型结构模块
　　
　　2.1钢壳模块
　　
　　2.1.1AP1000钢安全壳
　　
　　安全壳是核电站反应堆厂房(核岛)的外部密封结构,它包容1回路系统带放射性物质的所有设备,以防止放射性物质向外扩散,是核电站最关键的安全构筑物之一,目前核电站核岛安全壳采用的都是混凝土筒墙结构。为满足非能动设计要求,AP1000的设计为钢安全壳,整个安全壳共由约260块、平均尺寸约3.8m×10m、平均厚度约44mm的弧形钢板焊接而成,总高度约66m,直径约40m,顶和底为椭圆形的封头,中间柱形筒体约43m,安全壳的四周墙体上还有一些贯穿件孔、支架、门孔、其他附件等,全部组装完成后的重量约3360t,结构如图1所示。