非能動(dòng)核電廠鋼制安全殼頂封頭拼裝支架優(yōu)化設(shè)計(jì)

王燕輝，張學(xué)勇，王奕清，王成才，楊照東

(山東核電設(shè)備制造有限公司，山東 海陽(yáng) 265118)

非能動(dòng)壓水堆核電廠鋼制安全殼是一個(gè)獨(dú)立的圓柱形立式鋼容器，由上、下兩個(gè)橢圓形的封頭及中部筒體組成。一方面，鋼制安全殼提供承壓和容器屏蔽的作用，防止反應(yīng)堆系統(tǒng)釋放的放射物或危險(xiǎn)廢液向外釋放；另一方面，鋼制安全殼容器本體也是非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)(PCS)的主要組成部分，作為非能動(dòng)安全殼冷卻傳熱面，將安全殼內(nèi)的余熱導(dǎo)出到外部大氣環(huán)境中[1]。在嚴(yán)重事故工況時(shí)，通過(guò)在頂封頭頂部噴淋冷卻水，鋼制安全殼外表面形成冷卻水膜，保證在免于人員干預(yù)的情況下，72 h內(nèi)持續(xù)通過(guò)冷卻水膜將安全殼內(nèi)部產(chǎn)生的熱量帶走[2]。

為達(dá)到嚴(yán)重事故下水膜冷卻效果，要求頂封頭的形狀偏差向內(nèi)外不超過(guò)壁厚的1倍。先前的兩款頂封頭拼裝支架[3，4]，可以完成頂封頭組裝、運(yùn)輸?shù)墓δ埽谥圃斐杀尽⑵ヅ漤敺忸^拼裝、保障形狀尺寸精度和運(yùn)輸?shù)确矫妫€有一定的提升空間。本文介紹了一種新型頂封頭拼裝支架，在縮短組裝工期、降低制造成本、簡(jiǎn)化頂封頭運(yùn)輸?shù)确矫婢酗@著的效果。

1 鋼制安全殼頂封頭簡(jiǎn)介

鋼制安全殼頂封頭為橢圓形封頭，內(nèi)直徑約40 m，高約12 m，壁厚約42 mm，由4層瓣片組成[5]。典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 典型頂封頭結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 The typical top head structure

頂封頭采用模塊化制造，組焊成整體后，再吊裝至核島與筒體進(jìn)行組對(duì)焊接，并且頂封頭尺寸較大，為典型的薄壁構(gòu)件[6]。……