[0001] 本发明涉及核电站建造领域，尤其涉及一种吊装高温气冷堆反应堆堆芯壳的方法。

[0002] 高温气冷堆反应堆堆芯壳是核电站的核心部件之一，是保证核电站反应堆安全运行的重要保障。

[0003] 堆芯壳安装在核电站反应堆的压力容器的筒体内部，用于装载金属堆内构件、陶瓷堆内构件以及压力容器内的监测和控制系统。在堆芯壳运抵核电站的施工现场后，需先进行大量的附件安装、拆除、防锈油清除以及钻孔能穿插作业，并在将堆芯壳翻转至竖立状态后引入到压力容器的筒体内。但是，由于堆芯壳的尺寸较大，翻转困难，且在将堆芯壳引入到压力容器的筒体内时，安装空间狭窄，施工难度大，易发生碰撞和刮擦，影响堆芯壳的吊装质量和施工安全性。

[0036] 下面，结合附图1-13，对本发明高温气冷堆反应堆堆芯壳的吊装方法进行详细说明。

[0037] 在施工现场固定设置支撑堆芯壳1用的翻转支架2以及支撑堆芯壳1竖立用的下部承重支承3和上部固定斜支撑4。

[0038] 如图1和2所示，翻转支架2包括支撑底板21和竖直支杆22，支撑底板21与竖直支杆22垂直连接成T型架，竖直支杆22的两侧设置有连接竖直支杆22和支撑底板21的加强斜撑
23，且竖直支杆22的顶端设置有支撑凹槽。优选地，如图3和4所示，利用固定工装5固定翻转支架2，固定工装5包括预埋板51和卡板52，预埋板51预埋在施工现场的支撑地面(图中未示出)中，卡板52位于预埋板51的上方并与预埋板51平行，且卡板52通过连接板与预埋板51固定连接。优选地，固定工装5还包括压板53，在将翻转支架2的支撑底板21置于卡板52下方时，若支承底板21和卡板52之间存在缝隙，压板53的厚度等于支承底板21和卡板52之间的间距，并将压板53塞置于卡板52和支撑底板21之间的缝隙中，使支承底板21卡紧固定。这样，利用固定工装5对翻转支架2进行固定，方便有效，并可防止翻转支架2在堆芯壳1翻转至竖立状态的过程中发生滑移、倾翻等情况，从而可提高翻转堆芯壳1的工作效率和施工安全性。

[0039] 如图5所示，下部承重支承3固定安装在施工场地中，且下部承重支承3的顶部处于水平状态，用于在堆芯壳翻转至竖立状态后支承堆芯壳的底部，并承载堆芯壳的重量。优选地，如图6所示，下部承重支承3包括支承底座31、支承垫板32和支撑调整垫33，且支承底座31、支承垫板32和支撑调整垫33从下到上依次叠放在一起。

[0040] 如图5和7所示，上部固定斜支撑4包括斜支撑41和抱环42，其中，斜支撑41的下端固定在下部承重支承3四周的支撑地面(图中未示出)上，抱环42安装在斜支撑41的上端。优选地，斜支撑41包括上部立柱411和下部立柱412，上部立柱411的下端和下部立柱412的上端通过连接螺栓紧固连接，下部立柱412的下端固定连接有地面预埋板413，且该地面预埋板413预埋在支撑地面中。优选地，抱环42为六边形结构，该六边形结构可对分为两部分。这样的上部固定斜支撑结构简单，制作方便。

[0041] 如图1和2所示，在堆芯壳1的尾部安装尾部抱箍7a，在堆芯壳1的头部安装有头部抱箍7b，并用翻转吊索8连接头部抱箍7a和吊机的吊钩9，尾部抱箍7a和头部抱箍7b的外壁上均设置有两个呈对称设置的耳轴7a1和7b1，且将堆芯壳架1设在翻转支架2上时，耳轴7a1和7b1卡置在翻转支架2上的支撑凹槽中，并利用连接索具10连接头部抱箍7b和尾部抱箍7a，如图8所示。优选地，在头部抱箍7b的耳轴7b1的端面上绘制偏斜角度限位线(图中未示出)，且该偏斜角度限位线对应的偏斜角度小于或等于3°，以避免因堆芯壳1在翻转过程中的上升动作和变幅动作不协调而导致翻转吊索8的水平载荷过大，造成施工危险。偏斜角度是指偏斜角度限位线正投影到堆芯壳1的中心轴线所在平面上时得到的正投影线与堆芯壳
1的中心轴线之间的夹角。在翻转吊索8的翻转平衡梁81的两端安装角度指针(图中未示出)，启动吊机并进行起钩和变幅操作将堆芯壳1翻转至竖立状态，且翻转过程中利用角度指针对翻转吊索8的偏斜角度进行监控，以避免翻转过度而导致堆芯壳1的竖直度的精度过度而无法满足后续操作要求，影响堆芯壳的吊装。

[0042] 利用吊机将堆芯壳1吊离翻转支架2并拆除尾部抱箍7a后，将堆芯壳1吊运至下部承重支承3上方，进行下降操作使堆芯壳1的尾部降落在下部承重支承3上，并将抱环42安装固定在上部固定斜支撑4中的斜支撑41的上端并环扣在堆芯壳上，从而使处于竖立状态的堆芯壳固定安放在下部承重支承3上。

[0043] 如图9所示，拆除翻转吊索8后，用吊运吊索11连接头部抱箍7b和吊机的吊钩9，其中，吊运吊索11包括十字平衡梁111，且该十字平衡梁111的底部设置有安装连接索具10用的吊环；操控吊机，并在吊运吊索11张紧后将头部抱箍7b从堆芯壳1上拆除并吊离堆芯壳1。优选地，连接索具10可选用吊装带或手拉葫芦，方便连接以及拆除。优选地，先利用吊机将堆芯壳1吊至尾部抱箍7a的规划存放点，再拆除尾部抱箍7a，并利用连接索具10将尾部抱箍
7a下放到尾部抱箍7a的地面支墩上。这样，在拆除尾部抱箍7a时，可直接将拆除的尾部抱箍
7a存放到存放尾部抱箍7a用的地面支墩上，可减少后续移动尾部抱箍7a的工作量，提高堆芯壳1的吊装效率。

[0044] 利用吊运吊索11连接堆芯壳1的起吊盖板12和吊机的吊钩9，将起吊盖板11从堆芯壳1上拆除并吊离堆芯壳1。优选地，在将起吊盖板12吊离堆芯壳1时，可采用吊装带作为吊运吊索11连接起吊盖板12和吊机的吊钩。

[0045] 利用吊运吊索11连接位于堆芯壳1内的内撑装置和吊机的吊钩9，操控吊机，在吊运吊索11张紧后松开内撑装置的固定顶丝，并将内撑装置吊离堆芯壳1。

[0046] 利用吊运吊索11将起吊盖板12吊至堆芯壳1上方并安装到堆芯壳1的上法兰口上。如图10所示，利用可调拉杆112连接吊运吊索11中的十字平衡梁111和起吊盖板12，且应变测试系统中的应变片(图中未示出)安装在可调拉杆112上对可调拉杆112的应变值进行监测。在吊运测试过程中，根据应变测试系统的测量数据反复调整可调拉杆112的长度，直至堆芯壳1的竖直度满足吊运要求且可调拉杆112受力均匀。优选地，如图11所示，应变测试系统包括应变片131、ISW转换箱132、数据采集模块133和计算机134，其中，ISW转换箱132与应变片131连接，且ISW转换箱132通过数据采集模块133与计算机134连接，当ISW转换箱132接收到应变片131监测到的可调拉杆112的应变反馈信号时，ISW转换箱132将应变反馈信号转换成电信号并通过数据采集模块133传输到计算机134中，由计算机134根据应变反馈信号计算出可调拉杆112承载的应力并进行显示。这样，吊装人员可根据计算出的可调拉杆承载的应力调整可调拉杆的受力和堆芯壳的竖直度。

[0047] 如图12和13所示，在压力容器14的上口均布安装至少两个限位组件15，该限位组件15包括倒U型限位卡扣151和锁紧件152，且倒U型限位卡扣151卡扣在压力容器14的上沿上并通过锁紧件152锁紧固定。优选地，限位组件15还包括倒扣在倒U型限位卡扣151上的调整件153，该调整件153由水平连接板1531和竖直调整板1532连接形成，且水平连接板1531通过锁紧螺栓1533固定安装在倒U型限位卡扣151的顶部，竖直调整板1532与倒U型限位卡扣151的侧壁平行并位于压力容器14的内侧。这样，在引入堆芯壳1之前，可根据需要调整调整件153中的竖直调整板1532与倒U型限位卡扣151之间的间距，从而完成对堆芯壳1的下降位置及下降路径的调整，方便将堆芯壳1引入到压力容器14中。

[0048] 利用吊机将堆芯壳1吊至压力容器14上方并下降至压力容器14的上口，调整堆芯壳1的角度和位置，使堆芯壳1的角度方位与安装方位一致，且堆芯壳1的外壁与限位组件15之间的间隙均匀；如图12所示，操控吊机使堆芯壳1下降并穿入压力容器14的筒体内部，就位在压力容器14内的底部支撑装置上，拆除吊运吊索11，吊装完成。

[0049] 在采用本发明提出的吊装方法对高温气冷堆反应堆堆芯壳进行吊装时，利用固定在施工现场的翻转支架支撑堆芯壳，以便于将堆芯壳从水平状态翻转至竖立状态，且翻转支架固定在施工现场，可避免翻转支架在翻转过程中发生倾覆而影响翻转，提高施工安全性；在翻转吊索的翻转平衡梁上安装角度指针可在翻转过程中对堆芯壳的竖直度进行测量调整，以便于顺利完成对堆芯壳的翻转操作，并利用下部承重支承和上部固定斜支撑对翻转至竖立状态的堆芯壳进行支承固定，以保证翻转后的堆芯壳的竖直度；利用具备十字平衡梁的吊运吊索将处于竖立状态的堆芯壳引入到压力容器中，在压力容器的上口设置限定堆芯壳的下降位置及下降路径用的限位组件，并在引入过程中利用应变测试系统对吊运吊索中的可调拉杆的应变值进行测量，以避免堆芯壳在引入过程中与压力容器的内壁发生碰撞和刮擦，降低了施工难度，提高了堆芯壳的吊装质量和安全性。