AP1000核电站中主蒸汽管道的安装方法

摘要

本发明涉及核电站建造领域。为提高安装精度及效率，本发明提出一种AP1000核电站中主蒸汽管道的安装方法，设定测量点后测量得出其坐标；建立测量模型m1和m2并得出管口A1和A2的中心点的坐标、理论中心轴线L以及理论模型m3；计算出主蒸汽管道P两端与管口A1和A2的距离l1和l2；延长m1和m2的中心轴线得到P的第一理论焊接位置和第二理论焊接位置；沿测量模型m1的中心轴线插入m3分析得出m3及各个管段的理论模型相对于理论中心线L的偏差值在y轴方向上的偏差；调整m2和墙体贯穿件套管，直至m3与墙体贯穿件套管的测量模型的对接精度满足安装要求；计算出主蒸汽管道的安装所需长度，并对主蒸汽管道进行切割加工后安装；采用同样的方法对主蒸汽管道Q进行安装。该安装方法安装精度高，安装效率高。

说明书

技术领域

本发明涉及核电站建造领域，尤其涉及AP1000核电站中主蒸汽管道的安装方法。

背景技术

AP1000核电站是采用第三代非能动型压水堆的核电站，目前，尚未有成熟的安装施工工艺。主蒸汽管道是连接反应堆厂房内的蒸汽发生器、安全壳贯穿件和汽轮机的主要通道，相较于常规核电站中的主蒸汽管道，AP1000核电站中的主蒸汽管道的管道壁厚相对较厚、口径较大、组对及安装精度要求较高。另外，支路管台是在施工现场焊接到主蒸汽管道上的，因此，在安装主蒸汽管道时，需考虑支路管台焊接引起的管道变形问题。

在进行核岛建造时，常规核电站中的核岛的施工顺序：先进行土建，并在土建完成后安装核电设备及主蒸汽管道；而AP1000核电站中的核岛的施工顺序：在进行土建的同时安装核电设备及主蒸汽管道。

综上可见，由于核岛施工顺序不同，待安装的主蒸汽管道的规格不同，且现有的安装常规核电站的主蒸汽管道的方法无法满足AP1000核电站的主蒸汽管道的组对及安装精度，故采用现有的安装常规核电站的主蒸汽管道的方法无法完成AP1000核电站的主蒸汽管道的安装。

另外，由于AP1000核电技术是目前最新的核电技术，尚未有较为成熟的安装技术，也没有较为成熟的安装主蒸汽管道的技术。

发明内容

为完成AP1000核电站的主蒸汽管道的安装，同时满足AP1000核电站的主蒸汽管道的组对及安装精度要求，本发明提出一种AP1000核电站中主蒸汽管道的安装方法，该安装方法包括如下步骤：

步骤S1、在反应堆厂房的屏蔽墙筒体贯穿件套管与主蒸汽管道P对接的管口A₁和辅助厂房的墙体贯穿件套管与所述主蒸汽管道P对接的管口A₂的端面外缘上分别设定一个测量点组，且所述测量点组中包括至少8个等角度均布在所述管口的端面外缘上的测量点；利用点位测量仪器对所述测量点进行测量并得出所述测量点在所述AP1000核电站的标准三维坐标系下的坐标(x_测,y_测,z_测)；

步骤S2、在三维建模分析软件中建立所述标准三维坐标系的模拟坐标系，并根据所述步骤S1中得到的所述测量点的坐标在所述模拟坐标系下建立所述屏蔽墙筒体贯穿件套管的测量模型m₁和所述墙体贯穿件套管的测量模型m₂，并计算得出所述管口A₁的中心点a₁的坐标和所述管口A₂的中心点a₂的坐标；

根据所述屏蔽墙筒体贯穿件套管和所述墙体贯穿件套管的理论数据在所述模拟坐标系下建立所述屏蔽墙筒体贯穿件套管和所述墙体贯穿件套管的理论中心轴线L；

在所述三维建模分析软件中根据所述主蒸汽管道P的理论数据建立所述主蒸汽管道P的理论模型m₃，且该理论模型m₃包括第一管段P₁的理论模型m₃₁、第二管段P₂的理论模型m₃₂、第三管段P₃的理论模型m₃₃和第四管段P₄的理论模型m₃₄；

步骤S3、根据所述主蒸汽管道P的理论数据计算出所述主蒸汽管道P两端的管口中心点g₁和g₂的坐标，所述管口中心点g₁靠近屏蔽墙贯穿件套管的管口A₁，所述管口中心点g₂靠近墙体贯穿件套管的管口A₂；

根据所述管口中心点g₁和g₂的坐标以及所述管口A₁的中心点a₁的坐标和所述管口A₂的中心点a₂的坐标，计算出所述管口中心点g₁与所述管口A₁的中心点a₁之间的距离l₁以及所述管口中心点g₂和所述管口A₂的中心点a₂之间的距离l₂；

步骤S4、以所述管口A₁的中心点a₁为起点，延长所述测量模型m₁的中心轴线，且延长长度为l₁，得到所述主蒸汽管道P靠近所述反应堆厂房一端的第一理论焊接位置的中心点h₁；以所述管口A₂的中心点a₂为起点，延长所述测量模型m₂的中心轴线，且延长长度为l₂，得到所述主蒸汽管道P靠近所述辅助厂房一端的第二理论焊接位置的中心点h₂；

步骤S5、以所述第一理论焊接位置为起点，在所述三维建模分析软件中沿测量模型m₁的中心轴线依次插入理论模型m₃中的第一管段P₁的理论模型m₃₁、第二管段P₂的理论模型m₃₂、第三管段P₃的理论模型m₃₃和第四管段P₄的理论模型m₃₄；

利用所述三维建模分析软件对所述测量模型m₁和m₂以及插入到所述测量模型m₁和m₂之间的所述理论模型m₃中的所述第一管段P₁的理论模型m₃₁、所述第二管段P₂的理论模型m₃₂、所述第三管段P₃的理论模型m₃₃和所述第四管段P₄的理论模型m₃₄进行分析，得出所述理论模型m₃相对于所述理论中心轴线L在所述模拟坐标系的y轴方向上的偏差角度所述第一管段P₁的理论模型m₃₁与所述第二管段P₂的理论模型m₃₂之间的对接接口的中心点q₁、所述第二管段P₂的理论模型m₃₂与所述第三管段P₃的理论模型m₃₃之间的对接接口的中心点q₂以及所述第三管段P₃的理论模型m₃₃与所述第四管段P₄的理论模型m₃₄之间的对接接口的中心点q₃相对于所述理论中心轴线L在所述模拟坐标系的y轴方向上的偏差值Δy₁、Δy₂和Δy₃；

步骤S6、在所述三维建模分析软件中找出所述测量模型m₂的中心点并以该中心点为固定点旋转所述测量模型m₂，使所述测量模型m₂的管口A₂的中心点a₂与所述第四管段P₄的理论模型m₃₄与所述管口A₂的对接接口的中心点q₄重合，并记录所述测量模型m₂的中心轴线在所述模拟坐标系的y轴方向上偏转的偏差角度值

步骤S7、以所述墙体贯穿件套管的中心点O_M2为固定点旋转所述墙体贯穿件套管，并在所述墙体贯穿件套管的中心轴线在所述标准三维坐标系的Y轴方向上偏转后将所述墙体贯穿件套管临时固定；重新对所述墙体贯穿件套管的管口A₂的端面外缘上的测量点进行测量，根据测量结果在所述三维建模分析软件中建立旋转调整后的所述墙体贯穿件套管的测量模型m'₂，并计算得出所述测量模型m'₂的管口A₂的中心点a'₂的调整后坐标；对所述墙体贯穿件套管进行焊接，并在焊接完成后重新对焊后的所述墙体贯穿件套管的管口A₂的端面外缘上的测量点进行测量，根据测量结果在所述三维建模分析软件中建立所述墙体贯穿件套管的测量模型m″₂，并计算得出所述测量模型m'₂的管口A₂的中心点a'₂的焊后坐标；对所述测量模型m'₂的管口A₂的中心点a'₂的调整后坐标和焊后坐标进行比较，得出所述测量模型m'₂的管口A₂的中心点a'₂的坐标在焊接前后的变化量；利用所述三维建模分析软件对所述测量模型m″₂进行分析，得出所述测量模型m″₂的中心轴线与所述理论中心轴线L在所述模拟坐标系的y轴方向上的偏差角度以及所述测量模型m″₂的管口A₂的中心点a'₂相对于所述理论中心轴线L在所述模拟坐标系的y轴方向上的偏差值判断所述理论模型m₃与所述墙体贯穿件套管的测量模型的对接精度是否满足所述主蒸汽管道P的安装要求，且不满足时，重复本步骤中的上述调整及模型重建过程，直至所述理论模型m₃与所述墙体贯穿件套管的测量模型的对接精度满足所述主蒸汽管道P的安装要求；

步骤8、利用所述三维建模分析软件计算出所述主蒸汽管道P中的所述第一管段P₁的安装所需长度s₁、所述第二管段P₂的安装所需长度s₂、所述第三管段P₃的安装所需长度s₃和所述第四管段P₄的安装所需长度s₄；分别对所述第一管段P₁、所述第二管段P₂、所述第三管段P₃和所述第四管段P₄进行切割加工，使所述第一管段P₁的实际长度s_实1＝s₁，所述第二管段P₂的实际长度s_实2＝s₂，所述第三管段P₃的实际长度s_实3＝s₃，所述第四管段P₄的实际长度s_实4＝s₄；

步骤9、依次对所述主蒸汽管道P中的所述第一管段P₁、所述第二管段P₂、所述第三管段P₃和所述第四管段P₄进行组对焊接，完成所述主蒸汽管道P的安装；

同理采用上述方法对所述AP1000核电站中位于所述反应堆厂房内的主蒸汽管道Q进行安装。

采用该安装方法对AP1000核电站中的主蒸汽管道进行安装时，先通过建模分析得出与主蒸汽管道连接或对接可调的管道或贯穿件套管相对于理论中心轴线的偏差，并根据该偏差对可调的管道或贯穿件套管进行调整，直至可调的管道或贯穿件套管的相对于理论中心轴线的偏差满足主蒸汽管道的安装精度；再对主蒸汽管道进行安装，既可以满足安装精度要求，又可以一次完成主蒸汽管道的安装，避免反复对主蒸汽管道进行调整，提高安装效率，缩短主蒸汽管道的安装施工工期。

优选地，所述点位测量仪器选用激光追踪仪，可直接将测量结果转换成标准三维坐标系下的坐标值，操作简单方便且测量精度高。

优选地，所述三维建模软件选用SA。

优选地，在安装过程中，采用管道组对工装对待组对的定位管段和活动管段进行组对，所述管道组对工装包括临时支撑框和锁紧卡箍，所述临时支撑框卡扣在所述定位管段上并固定设置在所述AP1000核电中靠近所述定位管段的固定结构上；所述锁紧卡箍卡扣并锁紧固定在所述活动管段上；所述临时支撑框与所述锁紧卡箍通过至少两个柔性连接件连接，所述柔性连接件与所述锁紧卡箍的连接部位在所述锁紧卡箍形成的圆周上呈均匀分布，且所述柔性连接件上设置有拉力计。进一步地，所述临时支撑框为由钢结构焊接连接形成的矩形框。进一步优选地，所述柔性连接件为手拉葫芦。利用该管道组对工装对待安装的管段进行组对焊接时，可提高组对精度，同时利用拉力计显示柔性连接件的拉力值，从而可根据拉力计的显示调整柔性连接件，避免因焊缝处承受额外应力而影响焊缝质量，提高焊接收缩变形的控制力度。

优选地，在将支路管台焊接到所述主蒸汽管道P上时，先在所述主蒸汽管道P上安装防变形工装；所述防变形工装包括底部支撑平台、门型框架、底部支撑调节装置和管内支撑调节装置；所述底部支撑平台位于所述主蒸汽管道P的下方；所述门型框架位于所述底部支撑平台上方并与所述底部支撑平台活动连接，且所述门型框架的顶部横梁卡扣在所述主蒸汽管道P上；所述底部支撑调节装置位于所述底部支撑平台上和所述主蒸汽管道P之间，支撑住所述主蒸汽管道P；所述管内支撑调节装置位于所述主蒸汽管道P内，且所述管内支撑调节装置的顶端抵在所述主蒸汽管道P上所述支路管台的安装口处。在焊接过程中，可根据主蒸汽管道因焊接产生的形变量对底部支撑调节装置进行调节，以对主蒸汽管道的变形进行校正，从而可减小主蒸汽管道因焊接产生的形变量；在将支路管台焊接到主蒸汽管道上时，可根据需要对管内支撑调节装置进行调节，以防止支路管台与主蒸汽管道之间的焊缝变形，提高焊接质量。

优选地，所述底部支撑调节装置包括底部支撑千斤顶和位于所述底部支撑千斤顶的顶端的支撑护板，且该支撑护板朝向所述主蒸汽管道P的支撑面为弧形面；所述管内支撑调节装置包括管内支撑千斤顶和位于所述管内支撑千斤顶的顶端的支撑垫板，且所述管内支撑千斤顶的底部支撑座的底面为弧形面。进一步地，所述门型框架的横梁上设置有管道卡件，且该管道卡件朝向所述底部支撑平台的面为弧形面。这样，将防变形工装中与主蒸汽管道接触的面均设置为弧形面，可避免防变形工装对主蒸汽管道造成损伤。

优选地，在对所述主蒸汽管道Q中的U型管段进行安装时，利用吊装设备将所述U型管段吊装到该U型管段的安装位置上方，并通过调节连接所述U型管段和所述吊装设备的手拉葫芦及吊装带的长度将所述U型管段调整到安装位置处，且位于所述手拉葫芦上的拉力计显示的总拉力值等于所述U型管段的重力。在安装过程中，可通过拉力计对U型管段进行实时称重检测，从而使焊缝处于受力平衡状态，进而保证焊接质量。

附图说明

图1为AP1000核电站中主蒸汽管道的安装分布示意图；

图2为本发明方法对图1中所示的主蒸汽管道P进行安装时的流程图；

图3为本发明方法中在屏蔽墙筒体贯穿件套管的管口A₁的端面外缘上设定的测量点的分布示意图；

图4为本发明方法中用到的管道组对工装处于使用状态的结构示意图；

图5为本发明方法中用到的防变形工装处于使用状态的主视示意图；

图6为图5中的A-A视图；

图7为本发明方法中对图1中所示的主蒸汽管道Q中的U型管段Q₁进行吊装组对时的示意图。

具体实施方式

如图1所示，在AP1000核电站中，主蒸汽管道包括位于反应堆厂房内的主蒸汽管道Q以及位于反应堆厂房的屏蔽墙贯穿件套管1和辅助厂房的墙体贯穿件套管2之间的主蒸汽管道P。其中，主蒸汽管道P包括依次连接的第一管段P₁、第二管段P₂、第三管段P₃和第四管段P₄，第一管段P₁与屏蔽墙贯穿件套管1连接，第四管段P₄与墙体贯穿件套管2连接，且主蒸汽管道P安装就位后的中心轴线与标准坐标系的X轴方向平行。主蒸汽管道Q包括与反应堆厂房内的蒸汽发生器连接的U型管段Q₁。

下面，结合图2-6对本发明AP1000核电站中主蒸汽管道的安装方法进行详细说明。以安装主蒸汽管道P为例，具体安装步骤如下：

步骤S1：设定测量点并测量得出测量点在标准三维坐标系下的坐标。

在屏蔽墙筒体贯穿件套管1与主蒸汽管道P对接的管口A₁的端面外缘上设置一个测量点组，如图3所示，为保证建模精度，测量点组中包括至少8个等角度均布在管口A₁的端面外缘上的测量点。测量点等角度均布是指任意两个相邻的测量点对应的圆心角均相等。优选地，在设定测量点的位置时，先选取管口A1的端面外缘上的0°、90°、180°和270°位置处的点作为测量点c₁、c₂、c₃和c₄，再在已确定的任意两个相邻的测量点之间找出与该两个测量点对应的圆心角相等的测量点，比如c₁和c₂之间找出与测量点c₁和c₂对应的圆心角相等的测量点c₅。同样的，在墙体贯穿件套管2与主蒸汽管道P对接的管口A₂的端面外缘上设置一个测量点组，为保证建模精度，每一个测量点组中包括至少8个均布在管口的端面外缘上的测量点。

利用点位测量仪分别对管口A₁和A₂上的测量点组中的测量点进行测量，并得出这些测量点在AP1000核电站的标准三维坐标系下的坐标(x_测,y_测,z_测)。在具体进行测量时，优选用激光追踪仪作为点位测量仪对测量点进行测量，可直接将测量结果转换成标准三维坐标系下的坐标值，操作简单方便，且测量精度高。

步骤S2：在三维建模分析软件中建立屏蔽墙贯穿件套管1和墙体贯穿件套管2的测量模型和理论中心轴线，以及主蒸汽管道P的理论模型。

在三维建模分析软件中建立AP1000核电站的标准三维坐标系的模拟坐标系，并根据步骤S1中测得的所有测量点的坐标在模拟坐标下建立屏蔽墙筒体贯穿件套管1的测量模型m₁和墙体贯穿件套管2的测量模型m₂，并利用三维建模分析软件计算出管口A₁的中心点a₁的坐标和管口A₂的中心点a₂的坐标。

根据AP1000核电站的设计图纸中提供的屏蔽墙筒体贯穿件套管1和墙体贯穿件套管2的理论数据在模拟坐标系下建立屏蔽墙筒体贯穿件套管1和墙体贯穿件套管2的理论中心轴线L。

根据AP1000核电站的设计图纸中提供的主蒸汽管道P的理论数据，在三维建模分析软件中建立主蒸汽管道P的理论模型m₃，且该理论模型m₃包括第一管段P₁的理论模型m₃₁、第二管段P₂的理论模型m₃₂、第三管段P₃的理论模型m₃₃和第四管段P₄的理论模型m₃₄。

步骤S3：计算出主蒸汽管道P两端的管口与相对的管口A₁和A₂之间的距离。

根据主蒸汽管道3的理论数据计算出主蒸汽管道3两端的管口中心点g₁和p₂的坐标，其中，管口中心点g₁靠近屏蔽墙贯穿件套管1的管口A₁，管口中心点g₂靠近墙体贯穿件套管2的管口A₂。根据管口中心点g₁和g₂的坐标以及管口A₁的中心点a₁和管口A₂的中心点a₂的坐标，计算出管口中心点g₁与管口A₁的中心点a₁之间的距离l₁以及管口中心点g₂与管口A₂的中心点a₂之间的距离l₂，即得出主蒸汽管道P两端的管口与相对的管口A₁和A₂之间的距离。

步骤S4：在模拟坐标系下找出主蒸汽管道P两端的理论焊接位置。

在模拟坐标系下，以管口A₁的中心点a₁为起点延长测量模型m₁的中心轴线，且延长长度为l₁，得到主蒸汽管道P靠近反应堆厂房一端的第一理论焊接位置的中心点h₁，即得到主蒸汽管道P靠近反应堆厂房一端的第一理论焊接位置(管端)；以管口A₂的中心点a₂为起点延长测量模型m₂的中心轴线，且延长长度为l₂，得到主蒸汽管道P靠近辅助厂房一端的第二理论焊接位置的中心点h₂，即得到主蒸汽管道P靠近辅助厂房一端的第二理论焊接位置(管端)。

步骤S5：将主蒸汽管道的理论模型插入到屏蔽墙贯穿件套管的测量模型和墙体贯穿件套管的测量模型之间，利用三维建模分析软件分析得到理论模型的中心轴线与理论中心轴线之间的偏差角度及理论模型中各个对接接口的中心点相对理论中心轴线在模拟坐标系的y轴方向上的偏差值Δy。

首先，以第一理论焊接位置为起点，在三维建模分析软件中沿测量模型m₁的中心轴线依次插入理论模型m₃中的第一管段P₁的理论模型m₃₁、第二管段P₂的理论模型m₃₂、第三管段P₃的理论模型m₃₃和第四管段P₄的理论模型m₃₄，即在插入时使理论模型m₃中的第一管段P₁的理论模型m₃₁、第二管段P₂的理论模型m₃₂、第三管段P₃的理论模型m₃₃和第四管段P₄的理论模型m₃₄的中心轴线与测量模型m₁的中心轴线重合。

然后，利用三维建模分析软件对测量模型m₁和m₂以及插入到测量模型m₁和m₂之间的理论模型m₃中的第一管段P₁的理论模型m₃₁、第二管段P₂的理论模型m₃₂、第三管段P₃的理论模型m₃₃和第四管段P₄的理论模型m₃₄进行分析，得出理论模型m₃相对于理论中心轴线L在模拟坐标系的y轴方向上的偏差角度第一管段P₁的理论模型m₃₁与第二管段P₂的理论模型m₃₂之间的对接接口的中心点q₁相对于理论中心轴线L在模拟坐标系的y轴方向上的偏差值Δy₁，第二管段P₂的理论模型m₃₂与第三管段P₃的理论模型m₃₃之间的对接接口的中心点q₂相对于理论中心轴线L在模拟坐标系的y轴方向上的偏差值Δy₂，第三管段P₃的理论模型m₃₃与第四管段P₄的理论模型m₃₄之间的对接接口的中心点q₃相对于理论中心轴线L在模拟坐标系的y轴方向上的偏差值Δy₃。

步骤S6：在三维建模分析软件中对墙体贯穿件套管2的测量模型m₂进行调整，得出测量模型m₂的中心轴线在模拟坐标系的y轴方向上偏转的偏差角度值。

在三维建模分析软件中找出测量模型m₂的中心点并以该中心点为固定点旋转测量模型m₂，使测量模型m₂的管口A₂的中心点a₂与第四管段P₄的理论模型m₃₄与管口A₂的对接接口的中心点q₄重合，并记录测量模型m₂的中心轴线在模拟坐标系的y轴方向上偏转的偏差角度值

步骤S7：对墙体贯穿件套管2进行反复调整，并在每一次调整后重新测量建模，直至主蒸汽管道P的理论模型m₃与墙体贯穿件套管2的测量模型的对接精度满足安装要求。

首先，在主蒸汽管道P的安装施工现场，以墙体贯穿件套管2的中心点O_M2为固定点旋转墙体贯穿件套管2，并在墙体贯穿件套管2的中心轴线在标准三维坐标系的Y轴方向上偏转后对墙体贯穿件套管2进行临时固定。

接着，重新对墙体贯穿件套管2的管口A₂的端面外缘上的测量点进行测量，根据测量结果在三维建模分析软件中建立旋转调整后的墙体贯穿件套管2的测量模型m'₂，并计算得出测量模型m'₂的管口A₂的中心点a'₂的调整后坐标。

然后，对墙体贯穿件套管2进行焊接，并在焊接完成后重新对焊后的墙体贯穿件套管2的管口A₂的端面外缘上的测量点进行测量，计算得出测量模型m'₂的管口A₂的中心点a'₂的焊后坐标。对测量模型m'₂的管口A₂的中心点a'₂的调整后坐标和焊后坐标进行比较，得出测量模型m'₂的管口A₂的中心点a'₂的坐标在焊接前后的变化量。根据测量结果在三维建模分析软件中建立墙体贯穿件套管2的测量模型m″₂；重新利用所述三维建模分析软件对测量模型m″₂进行分析，得出测量模型m″₂的中心轴线与理论中心轴线L在模拟坐标系的y轴方向上的偏差角度以及测量模型m″₂的管口A₂的中心点a'₂相对于理论中心轴线L在模拟坐标系的y轴方向上的偏差值

最后，判断理论模型m₃与墙体贯穿件套管2的测量模型的对接精度是否满足主蒸汽管道P的安装要求，不满足时，重复本步骤中的上述调整及模型重建过程，直至理论模型m₃与墙体贯穿件套管2的测量模型的对接精度满足主蒸汽管道P的安装要求。

步骤8：计算出主蒸汽管道P中的第一管段P₁、第二管段P₂、第三管段P₃和第四管段P₄安装所需的长度s，并根据安装所需的长度对主蒸汽管道P中的各个管段进行切割加工。

先利用三维建模分析软件计算出主蒸汽管道P中的第一管段P₁的安装所需长度s₁、第二管段P₂的安装所需长度s₂、第三管段P₃的安装所需长度s₃和第四管段P₄的安装所需长度s₄。然后，分别对第一管段P₁、第二管段P₂、第三管段P₃和第四管段P₄进行切割加工，使第一管段P₁的实际长度s_实1＝s₁，第二管段P₂的实际长度s_实2＝s₂，第三管段P₃的实际长度s_实3＝s₃，第四管段P₄的实际长度s_实4＝s₄。

步骤9：依次对主蒸汽管道P中的第一管段P₁、第二管段P₂、第三管段P₃和第四管段P₄进行组对焊接，完成主蒸汽管道P的安装。

在对主蒸汽管道中的一个已安装完成固定的定位管段和一个待安装的活动管段进行组对焊接时，可利用如图4所示的管道组对工装进行组对。具体以对主蒸汽管道P中的第一管段P₁和第二管段P₂进行组对为例，其中，第一管段P₁为定位管段，第二管段P₂为活动管段，对该管道组对工装及组对方法进行详细说明。该管道组对工装包括临时支撑框51、锁紧卡箍52和至少两个带有拉力计53的柔性连接件54。其中，临时支撑框51通过柔性连接件54与锁紧卡箍52连接，且柔性连接件54与锁紧卡箍52的连接部位在锁紧卡箍52形成的圆周上呈均匀分布。优选地，临时支撑框51为由钢结构焊接连接形成的矩形框，以便于在使用时卡扣在固定管段P₁上。优选地，柔性连接件54为手拉葫芦，方便安装施工人员在对活动管段P₂和定位管段P₁进行组对时调整柔性连接件54的长度。在使用时，管道组对工装中的临时支撑框51卡扣在定位管段P₁上并固定设置在核电站中靠近定位管段P₁的固定结构6上，锁紧卡箍52卡扣并锁紧固定在活动管段P₂上。当定位管段和活动管段位于竖直方向上，且活动管段位于定位管段的下方时，调节手拉葫芦，使拉力计53显示的拉力总值等于活动管段的重力，从而在焊接过程中消除活动管段受重力作用对焊接形成的焊缝的强度以及焊接形变量的影响，提高焊接效果。

另外，由于主蒸汽管道P上设置有支路管台，在将支路管台焊接到主蒸汽管道P上时，为减小焊接产生的形变量，采用如图5和6所示的防变形工装来进行焊接变形。该防变形工装包括底部支撑平台71、位于底部支撑平台71上方并与底部支撑平台71活动连接的门型框架72、底部支撑调节装置73和管内支撑调节装置74，且底部支撑调节装置73和管内支撑调节装置74的数量和排布位置可根据需要设置。在使用时，底部支撑平台71位于主蒸汽管道P的下方，并通过位于底部支撑平台71和主蒸汽管道P之间的底部支撑调节装置73支撑主蒸汽管道P；门型框架72卡扣在主蒸汽管道P上，将主蒸汽管道P卡紧固定在门型框架72和底部支撑平台71之间；管内支撑调节装置74位于位于主蒸汽管道P内，且管内支撑调节装置74的顶端抵在主蒸汽管道P上的支路管台8的安装口处。这样，在焊接支撑管台8的过程中，可根据需要对底部支撑调节装置73和管内支撑调节装置74进行调节，以减小主蒸汽管道P在焊接过程中产生的形变量。优选地，门型框架72的横梁上设置有管道卡件721，且该管道卡件721朝向底部支撑平台71的面为弧形面，以避免门型框架72在对主蒸汽管道P进行卡紧固定时，对主蒸汽管道P的外表面造成损伤。优选地，底部支撑调节装置73包括底部支撑千斤顶731和位于底部支撑千斤顶731顶端的支撑护板732，且该支撑护板732朝向主蒸汽管道P的支撑面为弧形面；管内支撑调节装置74包括管内支撑千斤顶741和位于管内支撑千斤顶741顶端的支撑垫板742，且管内支撑千斤顶741的底部支撑座7411的底面为弧形面。这样，将底部支撑调节装置73中的支撑护板732的支撑面和管内支撑调节装置74中的管内支撑千斤顶741的底部支撑座7411的底面设置为弧形面，可避免底部支撑调节装置73和管内支撑调节装置74在焊接过程中对主蒸汽管道P造成损伤，同时利用支撑垫板742支撑支路管台8，支撑面积大，可避免支路管台8在焊接过程中发生晃动而影响支路管台8的焊接质量。优选地，在底部支撑平台71的底部设置用于支撑该防变形工装的支腿。

同理采用上述方法对AP1000核电站中位于反应堆厂房内的主蒸汽管道Q进行安装。由于主蒸汽管道Q中仅与蒸汽发生器连接的U型管段Q₁是可调节段，故在安装主蒸汽管道Q时，U型管段Q₁最后安装。优选地，在对U型管段Q₁进行安装时，如图7所示，先利用吊装设备比如起重机将U型管段Q₁吊装到该U型管段Q₁的安装位置上方，并通过调整连接U型管段Q₁和吊装设备的手拉葫芦91和吊装带92的长度将U型管段Q₁调整到安装位置处，且位于手拉葫芦91上的拉力计93显示的总拉力值等于U型管段Q₁的重力。这样，可避免在焊接过程中因U型管段Q₁压在安装位置处而导致焊缝处需承受额外应力，影响焊缝质量。

在本发明中，三维建模软件可选用SA(Spatializer Analysis)或其他同类软件。