本發(fā)明涉及核電站建造領域，尤其涉及一種對ap1000核電站中的主泵進行測量安裝的方法。

背景技術：

目前，在對常規(guī)堆型的核電站的主泵進行安裝時，通常是采用全站儀測量或線墜測量等傳統(tǒng)的測量方法對坐標定位或安裝同心度進行測量。其中，全站儀測量僅能完成平面位置坐標測量，且平面測量精度約為1mm，很難實現三維空間測量，更無法保證測量精度；線墜測量也局限于對形狀規(guī)則的部件進行對中測量或同心度測量，且測量精度也僅能達到1mm/m。

ap1000核電站中的主泵的安裝方式與常規(guī)核電站中的主泵的安裝方式不同，在主泵泵體與吸入適配器及泵殼之間均需設置有一定的間隙，且該間隙的精度要求非常高；在主泵泵體頂升的過程中，由于空間狹小且視線受阻，無法直接監(jiān)測到上述間隙，可能會發(fā)生主泵泵體與吸入適配器磕碰而導致位于主泵泵體頂部的擴散器與吸入適配器受損。

技術實現要素：

為提高安裝精度，避免主泵泵體與吸入適配器發(fā)生碰撞，本發(fā)明提出一種ap1000核電站的主泵測量安裝方法，該方法包括如下步驟：

步驟s1、在吸入適配器的頂部法蘭圓周上設置至少3個適配器測量點，并在所述吸入適配器中的上部法蘭面圓柱體、本體圓柱、面向葉輪圓柱、面向擴散器圓柱、底部外圓上分別設置與所述適配器測量點的數量相同且在圓周上的位置相對應的適配器建模測量點；

將所述吸入適配器水平放置，并在所述吸入適配器的兩端分別架設一臺激光跟蹤儀，利用所述激光跟蹤儀采集所述適配器測量點和所述適配器建模測量點的坐標數據，利用采集到的坐標數據建立所述吸入適配器的三維模型，并根據所述吸入適配器的三維模型對所述吸入適配器的各個部位的偏差進行分析計算，確保所述吸入適配器的制造精度滿足安裝要求；

步驟s2、在所述主泵的安裝腔室的墻壁上和蒸汽發(fā)生器的垂直支撐立柱上布設若干個測量轉站用的測量控制點，且激光跟蹤儀在每個測站點上可與至少6-8個測量控制點通視；在泵殼法蘭上選定數量與所述適配器測量點的數量相同且在圓周上的位置相對應的泵殼法蘭螺栓孔，并在該泵殼法蘭螺栓孔的內圓周上設定至少3個泵殼安裝圓周定位點，利用所述激光跟蹤儀采集所述泵殼安裝圓周定位點的坐標數據，并利用所述泵殼安裝圓周定位點的坐標數據計算得出所述泵殼法蘭螺栓孔的安裝中心的坐標數據，再利用所述泵殼法蘭螺栓孔的安裝中心的坐標數據計算得出泵殼的安裝中心的坐標數據；

以所述泵殼的安裝中心為原點，建立所述吸入適配器的安裝坐標系，且該吸入適配器的安裝坐標系的z軸垂直于所述泵殼法蘭所在的平面，x軸平行于主泵安裝小車的行走方向；

在將所述吸入適配器置于所述主泵安裝小車的頂升工裝上后，利用激光跟蹤儀對所述吸入適配器上的適配器測量點進行測量，并根據測量結果計算出所述吸入適配器的中心點在所述吸入適配器的安裝坐標系下的坐標數據，且該坐標數據在x軸及y軸上的絕對值為所述主泵安裝小車在x軸和y軸方向上的行走距離，推動所述主泵安裝小車行走將所述吸入適配器運送至所述泵殼的正下方；再次對所述吸入適配器上的頂部法蘭圓周上適配器測量點進行測量，計算得出所述吸入適配器的頂部法蘭圓周的圓周中心坐標及水平度，當所述吸入適配器的頂部法蘭圓周的圓周中心坐標相對于所述泵殼的中心點的同心度偏差γ≥1mm或所述吸入適配器的頂部法蘭圓周的水平度與所述泵殼法蘭的水平度的平行度偏差σ≥1.52mm時，調整所述主泵安裝小車的水平位置及水平度，直至所述所述吸入適配器的中心點與所述泵殼的中心點的同心度偏差γ<1mm且所述吸入適配器的水平度與所述泵殼法蘭的水平度的平行度偏差σ<1.52mms，利用所述主泵安裝小車的頂升工裝將所述吸入適配器頂升并安裝到所述泵殼內；

步驟s3、利用激光跟蹤儀對所述適配器測量點、所述適配器建模測量點和所述泵殼安裝圓周定位點進行復測，對所述泵殼進行擬合定位，并計算出所述泵殼法蘭的水平度；

步驟s4、將所述主泵泵體吊裝到所述主泵安裝小車的頂升工裝上，在主泵泵體上靠近主泵法蘭處布設若干個轉換控制點，且所述轉換控制點面向所述激光跟蹤儀的架設位置；在所述主泵泵體中的葉輪的外圓、擴散器的內圓、法蘭的外圓周以及熱屏圓柱的頂部圓周、中部圓周和底部圓周上分別設置至少3個泵體建模測量點；

利用激光跟蹤儀對位于所述熱屏圓柱的頂部圓周上的泵體建模測量點進行測量，并根據測量結果計算得出所述熱屏圓柱的頂部圓周的中心點，以該熱屏圓柱的頂部圓周的中心點為原點建立所述主泵泵體的安裝測量坐標系，且該安裝測量坐標系的z軸垂直于所述熱屏圓柱的頂部圓環(huán)面，x軸指向一個泵殼法蘭螺栓孔的安裝中心；

利用激光跟蹤儀對所述泵體建模測量點和所述轉換控制點進行測量，采集并記錄所述泵體建模測量點和所述轉換控制點在所述主泵泵體的安裝測量坐標系中的坐標數據；根據采集到的泵體建模測量點的坐標數據建立所述主泵泵體的三維模型；

在所述主泵法蘭上選定若干個主泵法蘭螺孔，并在所述主泵法蘭螺孔的內圓周上設定至少3個主泵安裝圓周定位點，利用所述激光跟蹤儀采集所述主泵安裝圓周定位點的坐標數據，并利用所述主泵安裝圓周定位點的坐標數據計算得出所述主泵法蘭螺孔的安裝中心的坐標數據，再利用所述主泵法蘭螺孔螺栓孔的安裝中心的坐標數據計算得出所述主泵泵體的安裝中心的坐標數據；

根據所述法蘭外圓周上的主泵建模測量點的坐標數據計算得出所述主泵泵體的主泵法蘭的水平度，當所述主泵泵體的主泵法蘭的水平度與所述泵殼法蘭的水平度的平行度偏差ρ≥1.52mm時，調整所述主泵安裝小車的水平度，直至所述平行度偏差ρ<1.52mm；對所述熱屏圓柱的外壁與所述泵殼的內壁在水平方向上的熱屏間隙λ進行計算，當所述熱屏間隙λ<6.35mm或λ>6.99mm時，對所述主泵安裝小車的水平位置進行調整，直至所述熱屏間隙λ的取值在6.35mm至6.99mm之間；對所述主泵法蘭上位于同一直徑上的兩個相對的主泵法蘭螺孔的安裝中心進行連線得到連線l1，對所述泵殼法蘭上與于兩個對所述主泵法蘭螺孔位置相對應的泵殼法蘭螺栓孔的安裝中心進行連線得到連線l2，計算得到所述連線l1和所述連線l2的銳角夾角θ，當所述銳角夾角θ≥0.5°時，對所述主泵泵體的角度進行對中調整，直至所述銳角夾角θ<0.5°；

利用所述主泵安裝小車的頂升工裝將所述主泵泵體頂升并安裝到所述泵殼內，在頂升過程中：

當所述主泵法蘭與泵殼法蘭之間的距離大于320mm時，分別對所述轉換控制點進行測量，對在當前位置的所述主泵泵體進行擬合定位，并驗證平行度偏差ρ、熱屏間隙λ以及銳角夾角θ是否滿足要求，若滿足要求，繼續(xù)對所述主泵泵體進行頂升；若不滿足要求，對所述主泵泵體進行調整，直至滿足要求；

當所述主泵法蘭距離所述泵殼法蘭320mm時，頂升完成，對所述轉換控制點進行測量，對在當前位置的所述主泵泵體進行擬合定位，檢查所述主泵泵體的位置；根據主泵安裝要求安裝對應的螺栓，并卸載所述主泵安裝小車；再次對所述轉換控制點進行測量，并對在當前位置的主泵泵體進行擬合定位，檢查所述主泵泵體的最終位置，主泵測量安裝完成。

采用本發(fā)明方法對ap1000核電站的主泵進行測量安裝時，通過激光跟蹤儀對吸入適配器、泵殼及主泵泵體進行測量，并對根據測量結果對吸入適配器和主泵泵體進行建模，以確保將吸入適配器順利安裝到泵殼內；根據測量結果對主泵泵體在安裝過程中的實際位置進行擬合定位，對主泵泵體的安裝過程中進行全程監(jiān)控并根據監(jiān)控結果指導安裝，以保證主泵泵體的安裝過程安全可靠，且安裝精度能夠滿足設計要求。另外，在主泵泵體頂升過程中，通過對轉換控制點進行測量，并根據測量結果可計算出平行度偏差ρ、熱屏間隙λ以及銳角夾角θ，進而可驗證平行度偏差ρ、熱屏間隙λ以及銳角夾角θ是否滿足要求，可嚴格控制主泵泵體與吸入適配器及泵殼之間的間隙，提高主泵泵體安裝的安全性。

優(yōu)選地，在所述步驟s4中，當激光跟蹤儀位于某一架設位置時，面向激光跟蹤儀的架設位置的轉換控制點至少有8-9個。

優(yōu)選地，在所述主泵法蘭螺孔的內圓周上設定5個呈均勻分布的主泵安裝圓周定位點，提高計算得到的主泵的安裝中心的坐標數據的精度。

附圖說明

圖1為吸入適配器的主視剖視示意圖；

圖2為本發(fā)明ap1000核電站的主泵測量安裝方法中的主泵安裝小車的行走示意圖；

圖3為ap1000核電站的主泵的部分剖視示意圖；

圖4為ap1000核電站的主泵上部的剖視示意圖。

具體實施方式

下面，結合圖1-4，對本發(fā)明ap1000核電站的主泵測量安裝方法進行詳細說明。該方法包括如下步驟：

步驟s1、在吸入適配器上布設適配器測量點和適配器建模測量點，根據測量結果建立吸入適配器的三維模型，并根據該三維模型對吸入適配器的形狀偏差進行分析計算。

如圖1所示，在吸入適配器1的頂部法蘭圓周11上設置至少3個適配器測量點，并在吸入適配器1中的上部法蘭面圓柱體12、本體圓柱13、面向葉輪圓柱14、面向擴散器圓柱15及底部外圓16上分別設置與適配器測量點的數量相同且在圓周上的位置相對應的適配器建模測量點。比如，在頂部法蘭圓周11上的0°、90°、180°和270°位置處分別設置一個適配器測量點，在吸入適配器1中的上部法蘭面圓柱體12、本體圓柱13、面向葉輪圓柱14、面向擴散器圓柱15及底部外圓16上對應的位置即0°、90°、180°和270°位置處分別設置一個適配器建模測量點。優(yōu)選地，在吸入適配器1的頂部法蘭圓周11上設置12個適配器測量點，且該12個適配器測量點呈均勻分布，以提高吸入適配器的中心點在吸入適配器的安裝坐標系下的坐標數據的精度。優(yōu)選地，按順時針方向對適配器測量點進行編號，以便于測量安裝人員按編號順序完成測量操作，避免遺漏。

優(yōu)選地，在采集適配器測量點和適配器建模測量點的坐標數據時，在激光跟蹤儀的可視范圍內布設至少6個適配器檢測控制點，且激光跟蹤儀對適配器測量點及適配器建模測量點進行測量前和測量后，分別對適配器檢測控制點的坐標數據進行測量，且在對適配器測量點及適配器建模測量點進行測量前對適配器檢測控制點進行測量得到的是前測值，在對適配器測量點及適配器建模測量點進行測量后對適配器檢測控制點進行測量得到的是后測值。對適配器檢測控制點的坐標數據的后測值和前測值進行比較，當二者的偏差η≥0.15mm時，需對適配器測量點和適配器建模測量點進行重新測量。這樣，通過對適配器檢測控制點進行二次測量得到的兩組測量數據進行比較，可確保對適配器測量點和適配器建模測量點進行測量得到的測量結果的準確性。

將吸入適配器水平放置，即使吸入適配器的中心線呈水平狀態(tài)。在吸入適配器的兩端分別架設一臺激光跟蹤儀，利用激光跟蹤儀采集適配器測量點和適配器建模測量點的坐標數據，利用采集到的坐標數據建立吸入適配器的三維模型，并根據吸入適配器的三維模型對吸入適配器的各個部位的偏差進行分析計算，確保所述吸入適配器的制造精度滿足安裝要求。

步驟s2、布設測量控制點，對泵殼進行測量，建立吸入適配器的安裝坐標系，并將吸入適配器安裝到泵殼內。

在主泵的安裝腔室的墻壁上和蒸汽發(fā)生器的垂直支撐立柱上布設若干個測量轉站用的測量控制點，且激光跟蹤儀在每個測站點上可與至少6-8個測量控制點通視。

在泵殼法蘭上選定數量與適配器測量點的數量相同且在圓周上的位置相對應的泵殼法蘭螺栓孔。比如，當在頂部法蘭圓周11上的0°、90°、180°和270°位置處分別設置一個適配器測量點時，選定泵殼法蘭上位于0°、90°、180°和270°處的四個泵殼法蘭螺栓孔。在選定的泵殼法蘭螺栓孔的內圓周上設定至少3個泵殼安裝圓周定位點，利用激光跟蹤儀采集泵殼安裝圓周定位點的坐標數據，并利用泵殼安裝圓周定位點的坐標數據計算得出泵殼法蘭螺栓孔的安裝中心的坐標數據，再利用泵殼法蘭螺栓孔的安裝中心的坐標數據計算得出泵殼的安裝中心的坐標數據。優(yōu)選地，在選定的泵殼法蘭螺栓孔的內圓周上設定至少5個呈均勻分布的泵殼安裝圓周定位點，以提高計算得到的泵殼的安裝中心的坐標數據的精度。

以泵殼的安裝中心為原點，建立吸入適配器的安裝坐標系，且該吸入適配器的安裝坐標系的z軸垂直于泵殼法蘭所在的平面，x軸平行于主泵安裝小車的行走方向。

如圖2所示，在將吸入適配器1置于主泵安裝小車2的頂升工裝上后，利用激光跟蹤儀對吸入適配器1上的適配器測量點進行測量，并根據測量結果計算出吸入適配器1的中心點在吸入適配器1的安裝坐標系下的坐標數據，該坐標數據在x軸及y軸上的絕對值為主泵安裝小車2在x軸和y軸方向上的行走距離，推動主泵安裝小車2行走將吸入適配器1運送至泵殼3的正下方。再次對吸入適配器上的頂部法蘭圓周上適配器測量點進行測量，計算得出吸入適配器的頂部法蘭圓周的圓周中心坐標及水平度，當吸入適配器的頂部法蘭圓周的圓周中心坐標相對于泵殼的中心點的同心度偏差γ≥1mm或吸入適配器的頂部法蘭圓周的水平度與泵殼法蘭的水平度的平行度偏差σ≥1.52mm時，調整主泵安裝小車的水平位置及水平度，直至所述吸入適配器的中心點與泵殼的中心點的同心度偏差γ<1mm且吸入適配器的水平度與泵殼法蘭的水平度的平行度偏差σ<1.52mms，利用主泵安裝小車的頂升工裝將吸入適配器頂升并安裝到泵殼內。

步驟s3、利用激光跟蹤儀對適配器測量點、適配器建模測量點和泵殼安裝圓周定位點進行復測，根據復測結果對泵殼進行擬合定位，并計算出泵殼法蘭的水平度，為后續(xù)主泵泵體的測量及安裝提供比較基準，提高主泵泵體的測量安裝精度。

步驟s4、在主泵泵體上設置轉換控制點及泵體建模測量點，利用激光跟蹤儀對轉換控制點和泵體建模測量點進行測量，建立主泵泵體的安裝測量坐標系，并建立主泵泵體的三維模型，完成主泵泵體的測量安裝。

將主泵泵體吊裝到主泵安裝小車的頂升工裝上，在主泵泵體上靠近主泵法蘭處布設若干個轉換控制點，且轉換控制點面向激光跟蹤儀的架設位置。優(yōu)選地，當激光跟蹤儀位于某一架設位置時，面向激光跟蹤儀的架設位置的轉換控制點至少有8-9個。如圖3和4所示，在主泵泵體4中的葉輪41的外圓、擴散器的內圓、法蘭42的外圓周以及熱屏圓柱43的頂部圓周、中部圓周和底部圓周上分別設置至少3個泵體建模測量點。優(yōu)選地，在主泵泵體4中的葉輪41的外圓、擴散器的內圓、法蘭42的外圓周以及熱屏圓柱43的頂部圓周、中部圓周和底部圓周上分別設置12個呈均勻分布的泵體建模測量點，以提高建模精度。

利用激光跟蹤儀對位于熱屏圓柱的頂部圓周上的泵體建模測量點進行測量，并根據測量結果計算得出熱屏圓柱的頂部圓周的中心點，以該熱屏圓柱的頂部圓周的中心點為原點建立主泵泵體的安裝測量坐標系，且該安裝測量坐標系的z軸垂直于熱屏圓柱的頂部圓環(huán)面，x軸指向一個泵殼法蘭螺栓孔的安裝中心，比如泵殼法蘭上的1#螺栓孔的安裝中心。

利用激光跟蹤儀對泵體建模測量點和轉換控制點進行測量，采集并記錄泵體建模測量點和轉換控制點在主泵泵體的安裝測量坐標系中的坐標數據；根據采集到的泵體建模測量點的坐標數據建立主泵泵體的三維模型。

在主泵法蘭上選定若干個主泵法蘭螺孔，并在主泵法蘭螺孔的內圓周上設定至少3個主泵安裝圓周定位點。優(yōu)選地，在主泵法蘭螺孔的內圓周上設定5個呈均勻分布的主泵安裝圓周定位點，提高計算得到的主泵的安裝中心的坐標數據的精度。利用激光跟蹤儀采集主泵安裝圓周定位點的坐標數據后，先利用主泵安裝圓周定位點的坐標數據計算得出主泵法蘭螺孔的安裝中心的坐標數據，再利用主泵法蘭螺孔的安裝中心的坐標數據計算得出主泵泵體的安裝中心的坐標數據。

根據法蘭外圓周上的主泵建模測量點的坐標數據計算得出主泵泵體的主泵法蘭的水平度，當主泵泵體的主泵法蘭的水平度與泵殼法蘭的水平度的平行度偏差ρ≥1.52mm時，調整主泵安裝小車的水平度，直至平行度偏差ρ<1.52mm。對熱屏圓柱的外壁與泵殼的內壁在水平方向上的熱屏間隙λ進行計算，當熱屏間隙λ<6.35mm或λ>6.99mm時，對主泵安裝小車的水平位置進行調整，直至熱屏間隙λ的取值在6.35mm至6.99mm之間。對主泵法蘭上位于同一直徑上的兩個相對的主泵法蘭螺孔(比如1#和12#主泵法蘭螺孔)的安裝中心進行連線，得到連線l1，對主泵法蘭上與兩個主泵法蘭螺孔(1#和12#主泵法蘭螺孔)位置相對應的泵殼法蘭螺栓孔(1#和12#泵殼法蘭螺栓孔)的安裝中心進行連線，得到連線l2，計算出連線l1和連線l2的銳角夾角θ，當銳角夾角θ≥0.5°時，對主泵泵體的角度進行對中調整，直至銳角夾角θ<0.5°。

利用主泵安裝小車的頂升工裝將主泵泵體頂升并安裝到泵殼內，在頂升過程中：

當主泵法蘭位于距離泵殼法蘭590mm及420mm處，利用激光跟蹤儀分別對轉換控制點進行測量，根據測量結果對在當前位置的主泵泵體進行擬合定位，并驗證平行度偏差ρ、熱屏間隙λ以及銳角夾角θ是否滿足要求，若滿足要求，則繼續(xù)對主泵泵體進行頂升；若不滿足要求，則對主泵泵體進行調整，直至滿足要求。在具體實施過程中，可根據需要調整對主泵泵體頂升過程進行監(jiān)控的位置點，即主泵法蘭與泵殼法蘭之間的距離大于320mm時，頂升尚未完成，可對主泵泵體的頂升過程進行監(jiān)控。

當主泵法蘭位于距離泵殼法蘭320mm處時，頂升完成，利用激光跟蹤儀對轉換控制點進行測量，根據測量結果對在當前位置的主泵泵體進行擬合定位，檢查主泵泵體的位置。根據主泵安裝要求安裝對應位置的螺栓，并卸載主泵安裝小車。再次對轉換控制點進行測量，并根據測量結果對在當前位置的主泵泵體進行擬合定位，檢查主泵泵體的最終位置，主泵測量安裝完成。

采用本發(fā)明方法對ap1000核電站的主泵進行測量安裝時，通過激光跟蹤儀對吸入適配器、泵殼及主泵泵體進行測量，并對根據測量結果對吸入適配器和主泵泵體進行建模，以確保將吸入適配器順利安裝到泵殼內；根據測量結果對主泵泵體在安裝過程中的實際位置進行擬合定位，對主泵泵體的安裝過程中進行全程監(jiān)控并根據監(jiān)控結果指導安裝，以保證主泵泵體的安裝過程安全可靠，且安裝精度能夠滿足設計要求。另外，在主泵泵體頂升過程中，通過對轉換控制點進行測量，并根據測量結果可計算出平行度偏差ρ、熱屏間隙λ以及銳角夾角θ，進而可驗證平行度偏差ρ、熱屏間隙λ以及銳角夾角θ是否滿足要求，提高主泵泵體安裝的安全性。