核電蒸汽發(fā)生器抗振條組件防偏移固定裝置研究

梁宏利

摘要：蒸汽發(fā)生器是壓水堆核電關(guān)鍵主設(shè)備，管束組件是其關(guān)鍵組件之一，若管束組件運(yùn)行時(shí)發(fā)生震動(dòng)會(huì)影響換熱效率，將直接影響發(fā)電效率，甚至影響汽輪機(jī)的使用壽命。因此，蒸汽發(fā)生器產(chǎn)品設(shè)置了多組抗振條組件用于設(shè)備運(yùn)行時(shí)防止管束組件震動(dòng)，而在蒸汽發(fā)生器的制造過程中，下部筒體組件的旋轉(zhuǎn)或者移動(dòng)，以及在產(chǎn)品發(fā)運(yùn)核電站現(xiàn)場(chǎng)的過程中，管束抗振組件有發(fā)生偏移的風(fēng)險(xiǎn)，造成其最終位置有可能不滿足設(shè)計(jì)要求。本文通過研究，研發(fā)一套固定裝置，能夠有效防止管束組件在后續(xù)制造活動(dòng)中出現(xiàn)偏移，具有實(shí)際的工程價(jià)值。。

關(guān)鍵詞：蒸汽發(fā)生器;管束組件;偏移;固定裝置

蒸汽發(fā)生器在管束組件制造階段，抗振條的每一步安裝都測(cè)量了抗振條與其對(duì)應(yīng)的U 型換熱管頂端中心線的偏移量和間隙，確保在管束組件制造階段抗振條安裝位置符合設(shè)計(jì)圖紙要求，但并無其他結(jié)構(gòu)或者措施固定每層的抗振條，僅靠換熱管的重力壓住每層的抗振條，同時(shí)通過保持環(huán)將同組的抗振條進(jìn)行連接。因此，在后續(xù)的制造活動(dòng)中，下部筒體組件的旋轉(zhuǎn)或者移動(dòng)，以及產(chǎn)品發(fā)運(yùn)核電現(xiàn)場(chǎng)的途中，抗振條組件有發(fā)生偏移的風(fēng)險(xiǎn)。因此，通過專用裝置固定抗振條組件，可以避免其在管束組件制造之后發(fā)生位置偏移。

1 需解決的問題

1.1 抗振條數(shù)量多

以三代AP1000 項(xiàng)目為例：共有175 列U 型換熱管，六組抗振條組件（共978 件）分布每列換熱管的彎管區(qū)，組與組間的間距不等。

1.2 空間受限

抗振條一般為細(xì)小桿件，不宜進(jìn)行裝夾。以三代AP1000 項(xiàng)目為例，其抗振條截面為12.19×4.028 的矩形，故只能考慮在組件末端的端帽處進(jìn)行裝夾固定，端帽的總長(zhǎng)也僅為50.8mm。

1.3 清潔度及安全問題

由于直接與抗振條、換熱管等部件接觸，故與之接觸的裝置材料必須符合相關(guān)要求;必須安全、可靠，不易發(fā)生部件脫落等現(xiàn)象，避免出現(xiàn)掉入管系。

2 解決方案

本套裝置由防震阻尼裝置和整體固定裝置組成。其中防震阻尼裝置用于抗振條組件與相鄰組之間的連接，固定相鄰兩組抗振條間的相對(duì)位置，防止單一抗振條出現(xiàn)偏移，并將所有抗振條組件連接為一整體;整體固定裝置在防震阻尼裝置全部安裝完畢后安裝，其將連為整體的抗振條組件與套筒組件進(jìn)行連接固定，防止抗振條組件整體在U 型換熱管上發(fā)生偏移。

2.1 防震阻尼裝置

2.1 防震阻尼裝置

3 創(chuàng)新點(diǎn)及先進(jìn)性

本套裝置通過抗振條防震阻尼裝置和抗振條整體固定裝置的配合使用，有效、可靠得將抗振條組件進(jìn)行固定，其關(guān)鍵點(diǎn)主要為：

3.1 兩裝置均采用機(jī)械方式，裝夾牢固、可靠，安裝操作簡(jiǎn)單;

3.2 防震阻尼裝置安裝在抗振條組件末端，裝置長(zhǎng)度尺寸不再發(fā)生變化，有效保證了不同類型抗振條間的相對(duì)位置，并將抗振條組件連接為一整體;可根據(jù)螺紋旋合長(zhǎng)度不同配置多種規(guī)格，適用于所有不同類型抗振條組件間的連接固定;

3.3 整體固定裝置將連為整體的抗振條組件與套筒組件進(jìn)行連接固定，彈簧部件的設(shè)置起到關(guān)鍵作用：一是起緩沖保護(hù)作用，避免直接將抗振條與套筒組件通過剛性連接相連，抗振條發(fā)生偏移時(shí)可能損傷抗振條;二是抗振條整體固定裝置左右對(duì)稱安裝在抗振條組件上，當(dāng)抗振條組件有整體向左滑移的趨勢(shì)時(shí)，左側(cè)固定裝置的彈簧壓縮量是右側(cè)固定裝置彈簧的2 倍，產(chǎn)生雙倍的力差阻止抗振條向左偏移，有效防止抗振條組件整體偏移的作用;同時(shí)可直接量化受力大小，監(jiān)控并控制裝置對(duì)抗振條施加拉力的數(shù)值。

4 結(jié)論

本文研究的整套固定裝置，已成功在CPR1000 堆型、ACP1000堆型蒸汽發(fā)生器制造過程中應(yīng)用，有效保證了抗振條組件的最終位置，在核電站現(xiàn)場(chǎng)交檢合格。產(chǎn)品保質(zhì)保量的交付業(yè)主，避免了現(xiàn)場(chǎng)不符合項(xiàng)進(jìn)行返修，節(jié)省了大量的人力、物力資源的同時(shí)，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益巨大。

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