林濤

【摘 要】 核電站核島最重要的設(shè)備之一是蒸汽發(fā)生器。汽輪機(jī)做功最主要的推動(dòng)力是蒸汽，這些蒸汽往往是熱交換產(chǎn)生的，同時(shí)能夠?qū)σ换芈泛投芈菲鸬绞种匾母綦x作用。文章結(jié)合CPR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)踐情況，全面解析了蒸汽發(fā)生器的工作原理，指出了蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)，提出了蒸汽發(fā)生器的主要安裝工藝難點(diǎn)，希望能夠?qū)PR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)際工作發(fā)揮指導(dǎo)和借鑒作用，希望能夠?qū)PR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究取得預(yù)期效果。

【關(guān)鍵詞】 蒸汽發(fā)生器 安裝 工藝

1 引言

從某種程度上說(shuō)，為了能夠確保耐蝕性能夠達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)相應(yīng)的產(chǎn)品技術(shù)條件，鎳基合金應(yīng)該堆焊在管板一次側(cè)。這里需要指出的是，管板一回路一次側(cè)長(zhǎng)時(shí)間接觸的載熱劑介質(zhì)具有一定的腐蝕性和放射性。實(shí)踐證明，為了能夠取得相當(dāng)不錯(cuò)的焊縫成形，我們應(yīng)該選擇符合一定標(biāo)準(zhǔn)的工藝參數(shù)在尺寸恰當(dāng)?shù)脑嚢迳线M(jìn)行改進(jìn)管板堆焊工藝的試驗(yàn)，這里必須注意的是，試板中心區(qū)域應(yīng)該采用直道堆焊工藝。工藝參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)是：和管板埋弧堆焊基本保持一樣。我們只有對(duì)堆焊層進(jìn)行相關(guān)方面的試驗(yàn)，才能取得符合管板堆焊層技術(shù)條件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。相關(guān)方面的試驗(yàn)包括：側(cè)彎試驗(yàn)、金相試驗(yàn)、無(wú)損試驗(yàn)、晶間腐蝕試驗(yàn)、化學(xué)分析等等。

2 蒸汽發(fā)生器的工作原理

冷卻劑泵、蒸汽發(fā)生器相應(yīng)的閥門、管道、穩(wěn)壓器、核反應(yīng)堆等輔助設(shè)備是核電站一回路系統(tǒng)重要的組成部分。通過(guò)一定的方式將源自反應(yīng)堆的熱量傳遞給蒸汽發(fā)生器二次側(cè)是蒸汽發(fā)生器最為顯著的作用。采用熱交換方式是相當(dāng)不錯(cuò)的選擇。另外，在一、二回路兩者間蒸汽發(fā)生器形成了第二道防護(hù)屏障，這個(gè)防護(hù)屏障的主要功能是預(yù)防放射性外泄。毫無(wú)疑問(wèn)，蒸汽發(fā)生器是常規(guī)島與分隔核島的壓力邊界，它能夠在一回路中封閉放射性介質(zhì)，從而確保核電站正常的安全運(yùn)行的主要成因在于：相當(dāng)一部分的燃料包殼和水經(jīng)過(guò)一定輻射后出現(xiàn)活化，極有可能導(dǎo)致發(fā)生泄露和破損現(xiàn)象；在滿足一定條件后冷卻劑含有放射性，這里需要指出的是，這些冷卻劑往往流經(jīng)堆芯，不應(yīng)該污染核電站相關(guān)的二回路設(shè)備。

一般來(lái)說(shuō)，冷卻劑都是由反應(yīng)堆產(chǎn)生而來(lái)的。冷卻劑要想順利進(jìn)入水室封頭，必須尋找一條正確的路徑。通過(guò)蒸汽發(fā)生器進(jìn)口接管到達(dá)目的地是一條較為不錯(cuò)的路徑。水室封頭內(nèi)部通常被劃分為兩個(gè)水室，為了順利抵達(dá)U形管，在進(jìn)口水室反應(yīng)堆冷卻劑就已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)入U(xiǎn)形管，熱量往往會(huì)在流經(jīng)U形管的過(guò)程之中傳遞給二路回側(cè)，緊接著，通過(guò)一定的路徑流回反應(yīng)堆。其中，出口水室和出口接管是必經(jīng)之路。

二回路給水往往通過(guò)符合一定條件的給水接管順利抵達(dá)給水環(huán)管，這個(gè)條件是：給水接管應(yīng)該處于上筒體的位置。J形管采用倒立形式的較多，這些J形管往往設(shè)置在給水環(huán)管之上，通過(guò)這些J形管能夠噴出給水。給水混合了滿足相應(yīng)要求的疏水之后，下降至底部，在這之前我們應(yīng)該注意采用包殼和筒體間的環(huán)形通道，緊接著，在一定的空間內(nèi)上升，加熱到一定程度就蒸發(fā)成了水蒸汽，接著，進(jìn)入相關(guān)的儀器將汽、水進(jìn)行分離。這里需要提出的是，汽水干燥器和分離器是不可或缺的儀器。蒸汽從出口出發(fā)，到達(dá)汽輪機(jī)，重新進(jìn)入換熱循環(huán)的水必須經(jīng)過(guò)一定分離處理。

3 蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)

二次側(cè)和一次側(cè)是蒸汽發(fā)生器的主要構(gòu)成部分。干燥器、水室封頭、殼體、汽水分離器、傳熱管、包殼、管板等等是蒸汽發(fā)生器的重要部件。在兩個(gè)圓筒之間連接錐形筒體，能夠組成蒸汽發(fā)生器的外殼，這里所說(shuō)的兩個(gè)圓筒直徑應(yīng)該不一樣。水室封頭和管板為下部，標(biāo)準(zhǔn)橢球形封頭為上部。在上封頭頂部中心設(shè)置有蒸汽出口接管，為了能夠保證反應(yīng)堆的安全，我們應(yīng)該選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)匚恢脤⒘髁肯拗破靼惭b好。接下來(lái)，對(duì)蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行較為細(xì)致的闡述。第一，水室封頭。水室封頭內(nèi)表面堆焊主要由不銹鋼構(gòu)成，絕大部分呈現(xiàn)出來(lái)的是半球形，18MND5鍛件是最主要的材料。第二，管板。二次側(cè)和一次側(cè)的壓力邊界是管板。18MND5鍛件能夠鍛造出適宜的管板，鎳基合金往往是由一次側(cè)表面堆焊而成，從而確保和U形管能夠形成比較好的焊接性能。第三，傳熱管。NC30Fe比較適合當(dāng)作傳熱管的材料，采用這種材料U形管的優(yōu)點(diǎn)包括：相當(dāng)高的導(dǎo)熱系數(shù)、機(jī)械性能比較好、抗應(yīng)力腐蝕性能比較不錯(cuò)等等。第四，管子支撐板。管子支撐板會(huì)運(yùn)用符合條件的開孔板，這樣就能避免汽水混合物在上升的過(guò)程中出現(xiàn)橫向流動(dòng)的情況，對(duì)管子振動(dòng)產(chǎn)生極小的影響。開孔板最好最好運(yùn)用的是整圓形。第五，汽水分離器。汽水分離器往往安裝在包殼頂部，汽水分離元件是這些汽水分離器的重要組成部分。汽水分離器能夠分離汽水混合物，這些汽水混合物往往產(chǎn)生于蒸發(fā)階段。（如圖1所示）每一組螺旋葉片都是安裝在相應(yīng)的汽水分離元件內(nèi)部，這導(dǎo)致汽水混合物在向上流動(dòng)的過(guò)程之中，采用螺旋運(yùn)動(dòng)取代了原先的直線運(yùn)動(dòng)。正因?yàn)槭艿诫x心力的影響，密度大的水會(huì)被甩到外圍，在滿足一定的條件下會(huì)產(chǎn)生蒸汽柱。水層一般是環(huán)狀的，它形成于筒壁內(nèi)部。沿著壁面水會(huì)不斷上升，從汽水分離器中流出來(lái)，繼續(xù)往下混合給水，這些給水往往是從給水環(huán)管流出來(lái)的。要進(jìn)行相應(yīng)的循環(huán)之前，這些液體必須順利流入下降通道。蒸汽與水分離之后，會(huì)緩慢上升。只有順利進(jìn)到干燥器，才能開始分離汽水。

4 蒸汽發(fā)生器的主要安裝工藝難點(diǎn)

在對(duì)蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述之后，接下來(lái)，我們從以下兩個(gè)方面探討和研究蒸汽發(fā)生器的主要安裝工藝難點(diǎn)，希望能夠?qū)PR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)踐活動(dòng)提供有益的參考。第一，大型鍛件的制造。在核電設(shè)備之中，相當(dāng)一部分大鍛件結(jié)構(gòu)特殊，尺寸和重量較大具有一定的生產(chǎn)難度。這些大鍛件包括：蒸汽發(fā)生器的水室封頭、管板、下部筒體和橢球封頭等等。相關(guān)方面的制造商應(yīng)該不斷提升自己的科學(xué)技術(shù)水平，加強(qiáng)鍛造能力，增強(qiáng)對(duì)于復(fù)雜工裝的處理能力。第二，管板深孔鉆。在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中，只有對(duì)垂直度、管孔和孔距高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，才能促使管板接頭和管子更具有安全可靠性。只有嚴(yán)格遵循相應(yīng)的工序進(jìn)行鉆孔，各方面仔細(xì)檢查完畢后，才能啟動(dòng)深鉆孔相關(guān)方面的操作。這里需要明確指出的是，找正過(guò)程往往是在管板深鉆孔之前的，必須引起質(zhì)量控制人員的高度重視，對(duì)于管板的垂直度和水平度必須進(jìn)行精確驗(yàn)證。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，CPR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。一般來(lái)說(shuō)，直道堆焊工藝屬于管板中心區(qū)域就能夠?qū)趧?dòng)強(qiáng)度降到最低，從而大幅度提升管板堆焊的生產(chǎn)效率。為了確保封口焊焊縫和管板堆焊后鉆孔的質(zhì)量，我們的堆焊層應(yīng)該運(yùn)用直道堆焊工藝，并且將管子管板封口焊試驗(yàn)應(yīng)用在試驗(yàn)試板上。文章結(jié)合CPR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)際情況，在深入解析蒸汽發(fā)生器的工作原理的前提下，對(duì)蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較為詳盡的闡述，指出了蒸汽發(fā)生器的主要安裝工藝難點(diǎn)，希望能夠?qū)PR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)際工作提供有益的參考，希望能夠進(jìn)一步加快CPR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘭銀輝，尤磊，鄧小云，韋俏斌.AP1000與CPR1000核島主設(shè)備大型鍛件材料技術(shù)要求差異分析[J].熱處理技術(shù)與裝備，2013.

[2]張?chǎng)?，梁健，譚文良，朱德才.CPR1000核島主管道自動(dòng)焊效益分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013.

[3]魏俊明，孫良善.AP1000核電機(jī)組蒸汽發(fā)生器的安裝[J].電力建設(shè)，2009.

[4]李元太，陸振國(guó)，張春來(lái)，童富春.CPR1000核電站核島主管道預(yù)制焊接變形研究及應(yīng)用[J].焊接質(zhì)量控制與管理，2011.endprint

【摘 要】 核電站核島最重要的設(shè)備之一是蒸汽發(fā)生器。汽輪機(jī)做功最主要的推動(dòng)力是蒸汽，這些蒸汽往往是熱交換產(chǎn)生的，同時(shí)能夠?qū)σ换芈泛投芈菲鸬绞种匾母綦x作用。文章結(jié)合CPR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)踐情況，全面解析了蒸汽發(fā)生器的工作原理，指出了蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)，提出了蒸汽發(fā)生器的主要安裝工藝難點(diǎn)，希望能夠?qū)PR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)際工作發(fā)揮指導(dǎo)和借鑒作用，希望能夠?qū)PR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究取得預(yù)期效果。

【關(guān)鍵詞】 蒸汽發(fā)生器 安裝 工藝

1 引言

從某種程度上說(shuō)，為了能夠確保耐蝕性能夠達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)相應(yīng)的產(chǎn)品技術(shù)條件，鎳基合金應(yīng)該堆焊在管板一次側(cè)。這里需要指出的是，管板一回路一次側(cè)長(zhǎng)時(shí)間接觸的載熱劑介質(zhì)具有一定的腐蝕性和放射性。實(shí)踐證明，為了能夠取得相當(dāng)不錯(cuò)的焊縫成形，我們應(yīng)該選擇符合一定標(biāo)準(zhǔn)的工藝參數(shù)在尺寸恰當(dāng)?shù)脑嚢迳线M(jìn)行改進(jìn)管板堆焊工藝的試驗(yàn)，這里必須注意的是，試板中心區(qū)域應(yīng)該采用直道堆焊工藝。工藝參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)是：和管板埋弧堆焊基本保持一樣。我們只有對(duì)堆焊層進(jìn)行相關(guān)方面的試驗(yàn)，才能取得符合管板堆焊層技術(shù)條件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。相關(guān)方面的試驗(yàn)包括：側(cè)彎試驗(yàn)、金相試驗(yàn)、無(wú)損試驗(yàn)、晶間腐蝕試驗(yàn)、化學(xué)分析等等。

2 蒸汽發(fā)生器的工作原理

冷卻劑泵、蒸汽發(fā)生器相應(yīng)的閥門、管道、穩(wěn)壓器、核反應(yīng)堆等輔助設(shè)備是核電站一回路系統(tǒng)重要的組成部分。通過(guò)一定的方式將源自反應(yīng)堆的熱量傳遞給蒸汽發(fā)生器二次側(cè)是蒸汽發(fā)生器最為顯著的作用。采用熱交換方式是相當(dāng)不錯(cuò)的選擇。另外，在一、二回路兩者間蒸汽發(fā)生器形成了第二道防護(hù)屏障，這個(gè)防護(hù)屏障的主要功能是預(yù)防放射性外泄。毫無(wú)疑問(wèn)，蒸汽發(fā)生器是常規(guī)島與分隔核島的壓力邊界，它能夠在一回路中封閉放射性介質(zhì)，從而確保核電站正常的安全運(yùn)行的主要成因在于：相當(dāng)一部分的燃料包殼和水經(jīng)過(guò)一定輻射后出現(xiàn)活化，極有可能導(dǎo)致發(fā)生泄露和破損現(xiàn)象；在滿足一定條件后冷卻劑含有放射性，這里需要指出的是，這些冷卻劑往往流經(jīng)堆芯，不應(yīng)該污染核電站相關(guān)的二回路設(shè)備。

一般來(lái)說(shuō)，冷卻劑都是由反應(yīng)堆產(chǎn)生而來(lái)的。冷卻劑要想順利進(jìn)入水室封頭，必須尋找一條正確的路徑。通過(guò)蒸汽發(fā)生器進(jìn)口接管到達(dá)目的地是一條較為不錯(cuò)的路徑。水室封頭內(nèi)部通常被劃分為兩個(gè)水室，為了順利抵達(dá)U形管，在進(jìn)口水室反應(yīng)堆冷卻劑就已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)入U(xiǎn)形管，熱量往往會(huì)在流經(jīng)U形管的過(guò)程之中傳遞給二路回側(cè)，緊接著，通過(guò)一定的路徑流回反應(yīng)堆。其中，出口水室和出口接管是必經(jīng)之路。

二回路給水往往通過(guò)符合一定條件的給水接管順利抵達(dá)給水環(huán)管，這個(gè)條件是：給水接管應(yīng)該處于上筒體的位置。J形管采用倒立形式的較多，這些J形管往往設(shè)置在給水環(huán)管之上，通過(guò)這些J形管能夠噴出給水。給水混合了滿足相應(yīng)要求的疏水之后，下降至底部，在這之前我們應(yīng)該注意采用包殼和筒體間的環(huán)形通道，緊接著，在一定的空間內(nèi)上升，加熱到一定程度就蒸發(fā)成了水蒸汽，接著，進(jìn)入相關(guān)的儀器將汽、水進(jìn)行分離。這里需要提出的是，汽水干燥器和分離器是不可或缺的儀器。蒸汽從出口出發(fā)，到達(dá)汽輪機(jī)，重新進(jìn)入換熱循環(huán)的水必須經(jīng)過(guò)一定分離處理。

3 蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)

二次側(cè)和一次側(cè)是蒸汽發(fā)生器的主要構(gòu)成部分。干燥器、水室封頭、殼體、汽水分離器、傳熱管、包殼、管板等等是蒸汽發(fā)生器的重要部件。在兩個(gè)圓筒之間連接錐形筒體，能夠組成蒸汽發(fā)生器的外殼，這里所說(shuō)的兩個(gè)圓筒直徑應(yīng)該不一樣。水室封頭和管板為下部，標(biāo)準(zhǔn)橢球形封頭為上部。在上封頭頂部中心設(shè)置有蒸汽出口接管，為了能夠保證反應(yīng)堆的安全，我們應(yīng)該選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)匚恢脤⒘髁肯拗破靼惭b好。接下來(lái)，對(duì)蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行較為細(xì)致的闡述。第一，水室封頭。水室封頭內(nèi)表面堆焊主要由不銹鋼構(gòu)成，絕大部分呈現(xiàn)出來(lái)的是半球形，18MND5鍛件是最主要的材料。第二，管板。二次側(cè)和一次側(cè)的壓力邊界是管板。18MND5鍛件能夠鍛造出適宜的管板，鎳基合金往往是由一次側(cè)表面堆焊而成，從而確保和U形管能夠形成比較好的焊接性能。第三，傳熱管。NC30Fe比較適合當(dāng)作傳熱管的材料，采用這種材料U形管的優(yōu)點(diǎn)包括：相當(dāng)高的導(dǎo)熱系數(shù)、機(jī)械性能比較好、抗應(yīng)力腐蝕性能比較不錯(cuò)等等。第四，管子支撐板。管子支撐板會(huì)運(yùn)用符合條件的開孔板，這樣就能避免汽水混合物在上升的過(guò)程中出現(xiàn)橫向流動(dòng)的情況，對(duì)管子振動(dòng)產(chǎn)生極小的影響。開孔板最好最好運(yùn)用的是整圓形。第五，汽水分離器。汽水分離器往往安裝在包殼頂部，汽水分離元件是這些汽水分離器的重要組成部分。汽水分離器能夠分離汽水混合物，這些汽水混合物往往產(chǎn)生于蒸發(fā)階段。（如圖1所示）每一組螺旋葉片都是安裝在相應(yīng)的汽水分離元件內(nèi)部，這導(dǎo)致汽水混合物在向上流動(dòng)的過(guò)程之中，采用螺旋運(yùn)動(dòng)取代了原先的直線運(yùn)動(dòng)。正因?yàn)槭艿诫x心力的影響，密度大的水會(huì)被甩到外圍，在滿足一定的條件下會(huì)產(chǎn)生蒸汽柱。水層一般是環(huán)狀的，它形成于筒壁內(nèi)部。沿著壁面水會(huì)不斷上升，從汽水分離器中流出來(lái)，繼續(xù)往下混合給水，這些給水往往是從給水環(huán)管流出來(lái)的。要進(jìn)行相應(yīng)的循環(huán)之前，這些液體必須順利流入下降通道。蒸汽與水分離之后，會(huì)緩慢上升。只有順利進(jìn)到干燥器，才能開始分離汽水。

4 蒸汽發(fā)生器的主要安裝工藝難點(diǎn)

在對(duì)蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述之后，接下來(lái)，我們從以下兩個(gè)方面探討和研究蒸汽發(fā)生器的主要安裝工藝難點(diǎn)，希望能夠?qū)PR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)踐活動(dòng)提供有益的參考。第一，大型鍛件的制造。在核電設(shè)備之中，相當(dāng)一部分大鍛件結(jié)構(gòu)特殊，尺寸和重量較大具有一定的生產(chǎn)難度。這些大鍛件包括：蒸汽發(fā)生器的水室封頭、管板、下部筒體和橢球封頭等等。相關(guān)方面的制造商應(yīng)該不斷提升自己的科學(xué)技術(shù)水平，加強(qiáng)鍛造能力，增強(qiáng)對(duì)于復(fù)雜工裝的處理能力。第二，管板深孔鉆。在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中，只有對(duì)垂直度、管孔和孔距高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，才能促使管板接頭和管子更具有安全可靠性。只有嚴(yán)格遵循相應(yīng)的工序進(jìn)行鉆孔，各方面仔細(xì)檢查完畢后，才能啟動(dòng)深鉆孔相關(guān)方面的操作。這里需要明確指出的是，找正過(guò)程往往是在管板深鉆孔之前的，必須引起質(zhì)量控制人員的高度重視，對(duì)于管板的垂直度和水平度必須進(jìn)行精確驗(yàn)證。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，CPR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。一般來(lái)說(shuō)，直道堆焊工藝屬于管板中心區(qū)域就能夠?qū)趧?dòng)強(qiáng)度降到最低，從而大幅度提升管板堆焊的生產(chǎn)效率。為了確保封口焊焊縫和管板堆焊后鉆孔的質(zhì)量，我們的堆焊層應(yīng)該運(yùn)用直道堆焊工藝，并且將管子管板封口焊試驗(yàn)應(yīng)用在試驗(yàn)試板上。文章結(jié)合CPR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)際情況，在深入解析蒸汽發(fā)生器的工作原理的前提下，對(duì)蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較為詳盡的闡述，指出了蒸汽發(fā)生器的主要安裝工藝難點(diǎn)，希望能夠?qū)PR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)際工作提供有益的參考，希望能夠進(jìn)一步加快CPR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的發(fā)展進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)：

[1]蘭銀輝，尤磊，鄧小云，韋俏斌.AP1000與CPR1000核島主設(shè)備大型鍛件材料技術(shù)要求差異分析[J].熱處理技術(shù)與裝備，2013.

[2]張?chǎng)?，梁健，譚文良，朱德才.CPR1000核島主管道自動(dòng)焊效益分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013.

[3]魏俊明，孫良善.AP1000核電機(jī)組蒸汽發(fā)生器的安裝[J].電力建設(shè)，2009.

[4]李元太，陸振國(guó)，張春來(lái)，童富春.CPR1000核電站核島主管道預(yù)制焊接變形研究及應(yīng)用[J].焊接質(zhì)量控制與管理，2011.endprint

【摘 要】 核電站核島最重要的設(shè)備之一是蒸汽發(fā)生器。汽輪機(jī)做功最主要的推動(dòng)力是蒸汽，這些蒸汽往往是熱交換產(chǎn)生的，同時(shí)能夠?qū)σ换芈泛投芈菲鸬绞种匾母綦x作用。文章結(jié)合CPR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)踐情況，全面解析了蒸汽發(fā)生器的工作原理，指出了蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)，提出了蒸汽發(fā)生器的主要安裝工藝難點(diǎn)，希望能夠?qū)PR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)際工作發(fā)揮指導(dǎo)和借鑒作用，希望能夠?qū)PR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究取得預(yù)期效果。

【關(guān)鍵詞】 蒸汽發(fā)生器 安裝 工藝

1 引言

從某種程度上說(shuō)，為了能夠確保耐蝕性能夠達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)相應(yīng)的產(chǎn)品技術(shù)條件，鎳基合金應(yīng)該堆焊在管板一次側(cè)。這里需要指出的是，管板一回路一次側(cè)長(zhǎng)時(shí)間接觸的載熱劑介質(zhì)具有一定的腐蝕性和放射性。實(shí)踐證明，為了能夠取得相當(dāng)不錯(cuò)的焊縫成形，我們應(yīng)該選擇符合一定標(biāo)準(zhǔn)的工藝參數(shù)在尺寸恰當(dāng)?shù)脑嚢迳线M(jìn)行改進(jìn)管板堆焊工藝的試驗(yàn)，這里必須注意的是，試板中心區(qū)域應(yīng)該采用直道堆焊工藝。工藝參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)是：和管板埋弧堆焊基本保持一樣。我們只有對(duì)堆焊層進(jìn)行相關(guān)方面的試驗(yàn)，才能取得符合管板堆焊層技術(shù)條件的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。相關(guān)方面的試驗(yàn)包括：側(cè)彎試驗(yàn)、金相試驗(yàn)、無(wú)損試驗(yàn)、晶間腐蝕試驗(yàn)、化學(xué)分析等等。

2 蒸汽發(fā)生器的工作原理

冷卻劑泵、蒸汽發(fā)生器相應(yīng)的閥門、管道、穩(wěn)壓器、核反應(yīng)堆等輔助設(shè)備是核電站一回路系統(tǒng)重要的組成部分。通過(guò)一定的方式將源自反應(yīng)堆的熱量傳遞給蒸汽發(fā)生器二次側(cè)是蒸汽發(fā)生器最為顯著的作用。采用熱交換方式是相當(dāng)不錯(cuò)的選擇。另外，在一、二回路兩者間蒸汽發(fā)生器形成了第二道防護(hù)屏障，這個(gè)防護(hù)屏障的主要功能是預(yù)防放射性外泄。毫無(wú)疑問(wèn)，蒸汽發(fā)生器是常規(guī)島與分隔核島的壓力邊界，它能夠在一回路中封閉放射性介質(zhì)，從而確保核電站正常的安全運(yùn)行的主要成因在于：相當(dāng)一部分的燃料包殼和水經(jīng)過(guò)一定輻射后出現(xiàn)活化，極有可能導(dǎo)致發(fā)生泄露和破損現(xiàn)象；在滿足一定條件后冷卻劑含有放射性，這里需要指出的是，這些冷卻劑往往流經(jīng)堆芯，不應(yīng)該污染核電站相關(guān)的二回路設(shè)備。

一般來(lái)說(shuō)，冷卻劑都是由反應(yīng)堆產(chǎn)生而來(lái)的。冷卻劑要想順利進(jìn)入水室封頭，必須尋找一條正確的路徑。通過(guò)蒸汽發(fā)生器進(jìn)口接管到達(dá)目的地是一條較為不錯(cuò)的路徑。水室封頭內(nèi)部通常被劃分為兩個(gè)水室，為了順利抵達(dá)U形管，在進(jìn)口水室反應(yīng)堆冷卻劑就已經(jīng)準(zhǔn)備好進(jìn)入U(xiǎn)形管，熱量往往會(huì)在流經(jīng)U形管的過(guò)程之中傳遞給二路回側(cè)，緊接著，通過(guò)一定的路徑流回反應(yīng)堆。其中，出口水室和出口接管是必經(jīng)之路。

二回路給水往往通過(guò)符合一定條件的給水接管順利抵達(dá)給水環(huán)管，這個(gè)條件是：給水接管應(yīng)該處于上筒體的位置。J形管采用倒立形式的較多，這些J形管往往設(shè)置在給水環(huán)管之上，通過(guò)這些J形管能夠噴出給水。給水混合了滿足相應(yīng)要求的疏水之后，下降至底部，在這之前我們應(yīng)該注意采用包殼和筒體間的環(huán)形通道，緊接著，在一定的空間內(nèi)上升，加熱到一定程度就蒸發(fā)成了水蒸汽，接著，進(jìn)入相關(guān)的儀器將汽、水進(jìn)行分離。這里需要提出的是，汽水干燥器和分離器是不可或缺的儀器。蒸汽從出口出發(fā)，到達(dá)汽輪機(jī)，重新進(jìn)入換熱循環(huán)的水必須經(jīng)過(guò)一定分離處理。

3 蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)

二次側(cè)和一次側(cè)是蒸汽發(fā)生器的主要構(gòu)成部分。干燥器、水室封頭、殼體、汽水分離器、傳熱管、包殼、管板等等是蒸汽發(fā)生器的重要部件。在兩個(gè)圓筒之間連接錐形筒體，能夠組成蒸汽發(fā)生器的外殼，這里所說(shuō)的兩個(gè)圓筒直徑應(yīng)該不一樣。水室封頭和管板為下部，標(biāo)準(zhǔn)橢球形封頭為上部。在上封頭頂部中心設(shè)置有蒸汽出口接管，為了能夠保證反應(yīng)堆的安全，我們應(yīng)該選擇一個(gè)恰當(dāng)?shù)匚恢脤⒘髁肯拗破靼惭b好。接下來(lái)，對(duì)蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行較為細(xì)致的闡述。第一，水室封頭。水室封頭內(nèi)表面堆焊主要由不銹鋼構(gòu)成，絕大部分呈現(xiàn)出來(lái)的是半球形，18MND5鍛件是最主要的材料。第二，管板。二次側(cè)和一次側(cè)的壓力邊界是管板。18MND5鍛件能夠鍛造出適宜的管板，鎳基合金往往是由一次側(cè)表面堆焊而成，從而確保和U形管能夠形成比較好的焊接性能。第三，傳熱管。NC30Fe比較適合當(dāng)作傳熱管的材料，采用這種材料U形管的優(yōu)點(diǎn)包括：相當(dāng)高的導(dǎo)熱系數(shù)、機(jī)械性能比較好、抗應(yīng)力腐蝕性能比較不錯(cuò)等等。第四，管子支撐板。管子支撐板會(huì)運(yùn)用符合條件的開孔板，這樣就能避免汽水混合物在上升的過(guò)程中出現(xiàn)橫向流動(dòng)的情況，對(duì)管子振動(dòng)產(chǎn)生極小的影響。開孔板最好最好運(yùn)用的是整圓形。第五，汽水分離器。汽水分離器往往安裝在包殼頂部，汽水分離元件是這些汽水分離器的重要組成部分。汽水分離器能夠分離汽水混合物，這些汽水混合物往往產(chǎn)生于蒸發(fā)階段。（如圖1所示）每一組螺旋葉片都是安裝在相應(yīng)的汽水分離元件內(nèi)部，這導(dǎo)致汽水混合物在向上流動(dòng)的過(guò)程之中，采用螺旋運(yùn)動(dòng)取代了原先的直線運(yùn)動(dòng)。正因?yàn)槭艿诫x心力的影響，密度大的水會(huì)被甩到外圍，在滿足一定的條件下會(huì)產(chǎn)生蒸汽柱。水層一般是環(huán)狀的，它形成于筒壁內(nèi)部。沿著壁面水會(huì)不斷上升，從汽水分離器中流出來(lái)，繼續(xù)往下混合給水，這些給水往往是從給水環(huán)管流出來(lái)的。要進(jìn)行相應(yīng)的循環(huán)之前，這些液體必須順利流入下降通道。蒸汽與水分離之后，會(huì)緩慢上升。只有順利進(jìn)到干燥器，才能開始分離汽水。

4 蒸汽發(fā)生器的主要安裝工藝難點(diǎn)

在對(duì)蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述之后，接下來(lái)，我們從以下兩個(gè)方面探討和研究蒸汽發(fā)生器的主要安裝工藝難點(diǎn)，希望能夠?qū)PR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)踐活動(dòng)提供有益的參考。第一，大型鍛件的制造。在核電設(shè)備之中，相當(dāng)一部分大鍛件結(jié)構(gòu)特殊，尺寸和重量較大具有一定的生產(chǎn)難度。這些大鍛件包括：蒸汽發(fā)生器的水室封頭、管板、下部筒體和橢球封頭等等。相關(guān)方面的制造商應(yīng)該不斷提升自己的科學(xué)技術(shù)水平，加強(qiáng)鍛造能力，增強(qiáng)對(duì)于復(fù)雜工裝的處理能力。第二，管板深孔鉆。在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中，只有對(duì)垂直度、管孔和孔距高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求，才能促使管板接頭和管子更具有安全可靠性。只有嚴(yán)格遵循相應(yīng)的工序進(jìn)行鉆孔，各方面仔細(xì)檢查完畢后，才能啟動(dòng)深鉆孔相關(guān)方面的操作。這里需要明確指出的是，找正過(guò)程往往是在管板深鉆孔之前的，必須引起質(zhì)量控制人員的高度重視，對(duì)于管板的垂直度和水平度必須進(jìn)行精確驗(yàn)證。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，CPR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。一般來(lái)說(shuō)，直道堆焊工藝屬于管板中心區(qū)域就能夠?qū)趧?dòng)強(qiáng)度降到最低，從而大幅度提升管板堆焊的生產(chǎn)效率。為了確保封口焊焊縫和管板堆焊后鉆孔的質(zhì)量，我們的堆焊層應(yīng)該運(yùn)用直道堆焊工藝，并且將管子管板封口焊試驗(yàn)應(yīng)用在試驗(yàn)試板上。文章結(jié)合CPR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)際情況，在深入解析蒸汽發(fā)生器的工作原理的前提下，對(duì)蒸汽發(fā)生器的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較為詳盡的闡述，指出了蒸汽發(fā)生器的主要安裝工藝難點(diǎn)，希望能夠?qū)PR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的實(shí)際工作提供有益的參考，希望能夠進(jìn)一步加快CPR1000核電站核島蒸汽發(fā)生器安裝工藝研究的發(fā)展進(jìn)程。

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