吊裝大型薄壁安全殼和非能動水箱的分配器及傳力方法
【專利摘要】本發明公開了一種吊裝大型薄壁安全殼和非能動水箱的分配器及傳力方法，分配器包括兩個第一提升座、第二提升座、兩個加強件、環形支撐梁、連接板、底板、9塊吊耳板；第二提升座焊接在兩個第一提升座上，兩塊加強件布置在第二提升座兩側并對稱焊接在兩個第一提升座上；兩塊加強件的底部焊接連接板，第一提升座和第二提升座的下部焊接環形支撐梁；環形支撐梁、第一提升座和第二提升座的底部平齊，并均焊接在底板上；由環形支撐梁、連接板和底板組成的環狀凹槽內等間距焊接塊吊耳板，每塊吊耳板通過一對卸扣連接一塊三角板；本發明結構的整體性強，底板、環形支撐梁和連接板所形成的整體體系能夠承受由吊耳板偏離分配器中心位置所產生的彎矩。
【專利說明】吊裝大型薄壁安全殼和非能動水箱的分配器及傳力方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于吊裝【技術領域】，涉及一種用于大型薄壁安全殼和冷卻水箱吊裝的分配 器及其傳力方法。
【背景技術】
[0002] 鋼制安全殼（CV)是CAP1400核電站反應堆廠房的內層屏蔽結構組件之一，冷卻水 箱（CB20)是非能動安全殼冷卻系統的重要組成部分，都是三代核電的核心設備。具有體積 大、質量大、壁厚薄等特點，因此在吊裝過程中若受力不均勻或吊裝系統設計不合理很容易 產生變形。
[0003] 以鋼制安全殼底封頭構件為例，CV各構件通常采用如下方法進行吊裝：利用多根 鋼絲繩及可調拉桿等組件連接CV構件吊點和分配器，由分配器將多個分散的力集中并傳 遞給上部起重機。分配器設計不合理會對吊裝工作造成巨大的安全隱患。
[0004] 目前國內已建成的AP1000核電站的CV底封頭構件都采用16個吊點，分配器主體 結構一般設計成由4塊長連接板和8塊短連接板組成的米字形過渡梁結構，米字型過渡梁 結構的8個端部設16個用于連接三角連接器的連接孔。而CAP1400核電技術所用的安全 殼底封頭共設有18個吊點，分配器若也利用過渡梁作為主體結構進行設計，將會出現過渡 梁位置無法合理布置的問題。
[0005] 另外，AP1000核電站的CV吊裝分配器設計時只考慮到斜拉力的傳遞，沒有考慮 到因吊耳板離分配器中心距離較遠而產生的較大的彎矩，并且分配器整體性較差，在使用 過程中很容易出現安全事故。
[0006] 以上原因使得用于吊裝CAP1400核電技術的CV底封頭的分配器必須重新設計以 滿足吊裝條件要求。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種吊裝大型薄壁安全殼和非能動 水箱的分配器及傳力方法。
[0008] 本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種吊裝大型薄壁安全殼和非能動 水箱的分配器，包括兩個第一提升座、第二提升座、兩個加強件、環形支撐梁、連接板、底板、 9塊吊耳板、9塊三角板和卸扣；其中，第二提升座焊接在兩個第一提升座上，兩塊加強件布 置在第二提升座兩側并對稱焊接在兩個第一提升座上；兩塊加強件的底部焊接連接板，第 一提升座和第二提升座的下部焊接環形支撐梁；環形支撐梁、第一提升座和第二提升座的 底部平齊，并均焊接在底板上；由環形支撐梁、連接板和底板組成的環狀凹槽內等間距焊接 塊吊耳板，每塊吊耳板通過一對卸扣連接一塊三角板。
[0009] 進一步地，所述第一提升座頂部開有提升孔，底部開有凹槽；提升孔兩側焊接一對 加強環；所述吊耳板上開有連接孔，連接孔兩側焊接一對加強環。
[0010] 上述分配器的傳力方法，包括以下步驟： (1 )9個三角板通過18組索具連接大型薄壁安全殼和非能動水箱的安全殼底封頭的18 個吊點，每個吊點的荷載通過鋼絲繩傳遞到連接的三角板上； (2) 每塊三角板下部連接兩組相鄰索具，上部通過一對卸扣連接分配器的吊耳板的連 接孔，安全殼底封頭的18個吊點荷載被均勻地分配到9塊吊耳板上； (3) 每塊吊耳板通過堅向焊縫向環形支撐梁傳遞堅向拉力；底板、環形支撐梁和連接板 組成一個整體，承受由吊耳板偏離分配器中心位置所產生的彎矩； (4) 第二提升座同環形支撐梁用4道堅向焊縫連接，兩塊第一提升座下部伸入環形支 撐梁并用4道堅向焊縫連接，第一提升座和第二提升座之間再用8道焊縫進行連接，使第二 提升座和環形支撐梁形成一個整體，然后用第一提升座通過多道焊縫的連接來提吊這個整 體，多道連接焊縫的設置大大降低了單個焊縫所承受的剪應力； (5) 第一提升座的兩個提升孔和上部吊機之間通過銷軸連接，將荷載傳遞給起重機；在 兩塊第一提升座之間設置加強件，進一步加強第一提升座的穩定性，防止板件發生屈曲。 [0011] 本發明的有益效果是：和傳統的分配器相比，本發明結構的整體性強，底板、環形 支撐梁和連接板所形成的整體體系能夠承受由吊耳板偏離分配器中心位置所產生的彎矩。 提升座底部伸入環形支撐梁，同由環形支撐梁、底板、連接板組成的整體體系之間使用多道 焊縫連接，大大降低了單個連接處所受到的剪應力，有效地避免了分配器在使用過程中可 能會出現的焊縫連接處拉裂現象。加強件的設置有效地防止第一提升座發生屈曲失穩，增 加結構的穩定性。吊耳板的連接孔及提升座的提升孔處都設置加強環，增強承載力。本發 明還彌補了傳統的過渡梁分配器在吊耳板布置不滿足雙向對稱時無法進行設計的不足。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1是安全殼吊裝系統的結構示意圖； 圖2是三角板和分配器主體結構的連接示意圖； 圖3是本發明的分配器示意圖； 圖4是圖3的俯視圖并示意了三角板的布置位置； 圖5是分配器的A-A剖面； 圖6是分配器的B-B剖面； 圖7是第一提升座結構示意圖； 圖8是第二提升座結構示意圖； 圖9是吊耳板結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 為使本發明更明顯易懂，下面通過具體實施例，并配合附圖作詳細說明。
[0014] 如圖3所示，本發明提供一種用于CAP1400安全殼和冷卻水箱吊裝的分配器，并利 用三角板和卸扣連接實現索具的等間距布置，使各吊索受力均勻且互不干擾，保證安全殼 底封頭在吊裝過程中不出現大變形。本發明包括兩個第一提升座11、第二提升座12、兩個 加強件13、環形支撐梁14、連接板15、底板16、9塊吊耳板17、在吊裝的過程中還利用9塊 三角板3、卸扣4。
[0015] 兩個第一提升座11和上部吊具通過銷軸連接，第二提升座12焊接在兩個第一提 升座11上，兩塊加強件13布置在第二提升座12兩側并對稱焊接在兩個第一提升座11上。 兩塊加強件13的底部焊接連接板15,第一提升座11和第二提升座12的下部焊接環形支撐 梁14,環形支撐梁14、第一提升座11和第二提升座12的底部平齊，并均焊接在底板16上。 由環形支撐梁14、連接板15和底板16組成的環狀凹槽內等間距焊接9塊吊耳板17。每塊 耳板17通過一對卸扣4連接一塊三角板3。
[0016] 所述第一提升座11的結構如圖7。提升孔31周圍兩側焊接一對加強環32,所述 第一提升座11底部預留一道凹槽33,用于和所述第二提升座12 (圖8)拼接，相應連接處 各焊四道焊縫。出于吊耳板布置位置最優的考慮，所述提升座2上布置第一塊吊耳板，其余 吊耳板以此塊吊耳板為基準，以相隔40°的圓心角等間距布置。所述吊耳板17如圖9,連 接孔35周圍兩偵彳焊接一對加強環36。所述加強件13分三塊制造，用堅向焊縫焊接到提升 座系統上。所述環形支撐梁14和連接板15分塊制造，焊接到提升座系統上。
[0017] 如圖1和2所示，本發明的傳力方法是通過以下幾個步驟實現的： (1 )9個三角板3通過18組索具2連接大型薄壁安全殼和非能動水箱的安全殼底封頭 5的18個吊點，每個吊點的荷載通過鋼絲繩2傳遞到連接的三角板3上。
[0018] (2)每塊三角板3下部連接兩組相鄰索具4,上部通過一對卸扣4連接分配器的吊 耳板17的連接孔35,安全殼底封頭的18個吊點荷載被均勻地分配到9塊吊耳板17上。
[0019] (3)每塊吊耳板17通過堅向焊縫向環形支撐梁14傳遞堅向拉力；底板16、環形支 撐梁14和連接板15組成一個整體，承受由吊耳板17偏離分配器中心位置所產生的彎矩。
[0020] (4)第二提升座12同環形支撐梁14用4道堅向焊縫連接，兩塊第一提升座11下 部伸入環形支撐梁14并用4道堅向焊縫連接，第一提升座11和第二提升座12之間再用8 道焊縫進行連接。這樣的連接設置的目的是先使第二提升座12和環形支撐梁14形成一個 整體，然后用第一提升座11通過多道焊縫的連接來提吊這個整體。多道連接焊縫的設置大 大降低了單個焊縫所承受的剪應力。
[0021] (5)第一提升座11的兩個提升孔31和上部吊機之間通過銷軸連接，將荷載傳遞給 起重機。此外，在兩塊第一提升座11之間設置加強件13,進一步加強第一提升座11的穩定 性，防止板件發生屈曲。
[0022] 本發明運用于CAP1400安全殼和冷卻水箱吊裝體系的一個實施例如下： 如圖1所示，CAP1400安全殼底封頭的吊裝體系從上到下依次為起重機、分配器1、卸扣 4、三角板3、索具2、安全殼底封頭5。分配器提升孔通過銷軸連接起重機，分配器吊耳板通 過一對卸扣連接三角板，三角板通過一對卸扣連接鋼絲繩，鋼絲繩另一端通過一對卸扣連 接安全殼底封頭吊點處的吊耳板。鋼絲繩連接可調拉桿，用于調節索具長度。考慮安全性 等因素，要求每根吊索和水平面的最合適夾角約為62. 58°。
[0023] 安全殼底封頭是大跨度空間薄壁殼體結構，為了減少吊裝過程中底封頭的變形， 在底封頭上總共等間距地布置18個吊點，相鄰吊點間隔20°。每兩個相鄰吊點需通過一組 鋼絲繩和可調拉桿連接一塊三角板，再由三角板連接一塊吊耳板，故需要總共9塊吊耳板。 這9吊塊耳板以相隔40°的圓心角等間距布置。
[0024] 三角板和分配器吊耳板及下部索具的連接如圖2所示。三角板下部兩連接孔分別 通過一對卸扣連接下部索具，三角板上部連接孔通過一對卸扣連接分配器吊耳板，三角板 在垂直吊耳板平面內角度可調，下部索具在三角板所在平面內的角度也可調，通過兩次角 度調節能實現索具在空間內的任意吊裝位置要求。三角板設計成等腰三角形結構，便于同 一三角板上2根起吊鋼絲繩長度的自由調節。三角板寬度的選取要考慮到下部兩個卸扣在 掛設時不相碰，便于卸扣和鋼絲繩掛設時卸扣銷軸能順利穿入。如圖4所示，分配器下耳板 銷軸孔中心矩陣直徑的選取要考慮到相鄰兩塊三角板不相碰且留有足夠的安全余量。
[0025] 本發明提供的分配器制作簡單，傳力合理，使用靈活，結合三角板和卸扣能均勻地 分配吊裝過程中18根索具的分布和受力，能最大程度地防止CAP1400核電技術薄壁安全殼 底封頭在吊裝過程中發生變形。
【權利要求】
1. 一種吊裝大型薄壁安全殼和非能動水箱的分配器，其特征在于，包括兩個第一提升 座（11)、第二提升座（12)、兩個加強件（13)、環形支撐梁（14)、連接板（15)、底板（16)、9塊 吊耳板（17)、9塊三角板（3)和卸扣（4);其中，第二提升座（12)焊接在兩個第一提升座（11) 上，兩塊加強件（13)布置在第二提升座（12)兩側并對稱焊接在兩個第一提升座（11)上；兩 塊加強件（13)的底部焊接連接板（15)，第一提升座（11)和第二提升座（12)的下部焊接環 形支撐梁（14);環形支撐梁（14)、第一提升座（11)和第二提升座（12)的底部平齊，并均焊 接在底板（16)上；由環形支撐梁（14)、連接板（15)和底板（16)組成的環狀凹槽內等間距 焊接9塊吊耳板（17 )，每塊吊耳板（17 )通過一對卸扣（4 )連接一塊三角板（3 )。
2. 根據權利要求1所述吊裝大型薄壁安全殼和非能動水箱的分配器及傳力方法，其特 征在于，所述第一提升座（11)頂部開有提升孔（31)，底部開有凹槽（33);提升孔（31)兩側 焊接一對加強環（32);所述吊耳板（17)上開有連接孔（35)，連接孔（35)兩側焊接一對加強 環（36)。
3. -種權利要求1所述分配器的傳力方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： (1) 9個三角板（3)通過18組索具（2)連接大型薄壁安全殼和非能動水箱的安全殼底 封頭（5 )的18個吊點，每個吊點的荷載通過鋼絲繩（2 )傳遞到連接的三角板（3 )上； (2) 每塊三角板（3)下部連接兩組相鄰索具（4)，上部通過一對卸扣（4)連接分配器 的吊耳板（17)的連接孔（35)，安全殼底封頭的18個吊點荷載被均勻地分配到9塊吊耳板 (17)上； (3) 每塊吊耳板（17)通過堅向焊縫向環形支撐梁（14)傳遞堅向拉力；底板（16)、環形 支撐梁（14)和連接板（15)組成一個整體，承受由吊耳板（17)偏離分配器中心位置所產生 的彎矩； (4) 第二提升座（12)同環形支撐梁（14)用4道堅向焊縫連接，兩塊第一提升座（11)下 部伸入環形支撐梁（14)并用4道堅向焊縫連接，第一提升座（11)和第二提升座（12)之間 再用8道焊縫進行連接，使第二提升座（12)和環形支撐梁（14)形成一個整體，然后用第一 提升座（11)通過多道焊縫的連接來提吊這個整體，多道連接焊縫的設置大大降低了單個焊 縫所承受的剪應力； (5) 第一提升座（11)的兩個提升孔（31)和上部吊機之間通過銷軸連接，將荷載傳遞給 起重機；在兩塊第一提升座（11)之間設置加強件（13)，進一步加強第一提升座（11)的穩定 性，防止板件發生屈曲。
【文檔編號】B66C1/12GK104098017SQ201410034837
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】龔順風, 厲沛, 程建棠, 程鵬, 樓軍 申請人:浙江大學, 浙江省火電建設公司