核电蒸汽发生器抗振条组件防偏移固定装置研究

梁宏利

摘要：蒸汽发生器是压水堆核电关键主设备，管束组件是其关键组件之一，若管束组件运行时发生震动会影响换热效率，将直接影响发电效率，甚至影响汽轮机的使用寿命。因此，蒸汽发生器产品设置了多组抗振条组件用于设备运行时防止管束组件震动，而在蒸汽发生器的制造过程中，下部筒体组件的旋转或者移动，以及在产品发运核电站现场的过程中，管束抗振组件有发生偏移的风险，造成其最终位置有可能不满足设计要求。本文通过研究，研发一套固定装置，能够有效防止管束组件在后续制造活动中出现偏移，具有实际的工程价值。。

关键词：蒸汽发生器;管束组件;偏移;固定装置

蒸汽发生器在管束组件制造阶段，抗振条的每一步安装都测量了抗振条与其对应的U 型换热管顶端中心线的偏移量和间隙，确保在管束组件制造阶段抗振条安装位置符合设计图纸要求，但并无其他结构或者措施固定每层的抗振条，仅靠换热管的重力压住每层的抗振条，同时通过保持环将同组的抗振条进行连接。因此，在后续的制造活动中，下部筒体组件的旋转或者移动，以及产品发运核电现场的途中，抗振条组件有发生偏移的风险。因此，通过专用装置固定抗振条组件，可以避免其在管束组件制造之后发生位置偏移。

1 需解决的问题

1.1 抗振条数量多

以三代AP1000 项目为例：共有175 列U 型换热管，六组抗振条组件（共978 件）分布每列换热管的弯管区，組与组间的间距不等。

1.2 空间受限

抗振条一般为细小杆件，不宜进行装夹。以三代AP1000 项目为例，其抗振条截面为12.19×4.028 的矩形，故只能考虑在组件末端的端帽处进行装夹固定，端帽的总长也仅为50.8mm。

1.3 清洁度及安全问题

由于直接与抗振条、换热管等部件接触，故与之接触的装置材料必须符合相关要求;必须安全、可靠，不易发生部件脱落等现象，避免出现掉入管系。

2 解决方案

本套装置由防震阻尼装置和整体固定装置组成。其中防震阻尼装置用于抗振条组件与相邻组之间的连接，固定相邻两组抗振条间的相对位置，防止单一抗振条出现偏移，并将所有抗振条组件连接为一整体;整体固定装置在防震阻尼装置全部安装完毕后安装，其将连为整体的抗振条组件与套筒组件进行连接固定，防止抗振条组件整体在U 型换热管上发生偏移。

2.1 防震阻尼装置

2.1 防震阻尼装置

3 创新点及先进性

本套装置通过抗振条防震阻尼装置和抗振条整体固定装置的配合使用，有效、可靠得将抗振条组件进行固定，其关键点主要为：

3.1 两装置均采用机械方式，装夹牢固、可靠，安装操作简单;

3.2 防震阻尼装置安装在抗振条组件末端，装置长度尺寸不再发生变化，有效保证了不同类型抗振条间的相对位置，并将抗振条组件连接为一整体;可根据螺纹旋合长度不同配置多种规格，适用于所有不同类型抗振条组件间的连接固定;

3.3 整体固定装置将连为整体的抗振条组件与套筒组件进行连接固定，弹簧部件的设置起到关键作用：一是起缓冲保护作用，避免直接将抗振条与套筒组件通过刚性连接相连，抗振条发生偏移时可能损伤抗振条;二是抗振条整体固定装置左右对称安装在抗振条组件上，当抗振条组件有整体向左滑移的趋势时，左侧固定装置的弹簧压缩量是右侧固定装置弹簧的2 倍，产生双倍的力差阻止抗振条向左偏移，有效防止抗振条组件整体偏移的作用;同时可直接量化受力大小，监控并控制装置对抗振条施加拉力的数值。

4 结论

本文研究的整套固定装置，已成功在CPR1000 堆型、ACP1000堆型蒸汽发生器制造过程中应用，有效保证了抗振条组件的最终位置，在核电站现场交检合格。产品保质保量的交付业主，避免了现场不符合项进行返修，节省了大量的人力、物力资源的同时，产生的经济效益巨大。

参考文献：

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[2] 夏炎鑫，奚金妹.蒸汽发生器抗震条的装配和检测[J].锅炉技术，2004，35（3）：70-74.

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