周振虎

摘 要： 當(dāng)前，在我國的1000MW級核島部分關(guān)鍵主設(shè)備反應(yīng)堆壓力容器還沒有形成先進(jìn)的制造成效，所以有關(guān)的頂蓋控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管以及1000MW核電站反應(yīng)堆壓力容器（RPV）下部儀表管也就是TI管裝配方面還屬于新的領(lǐng)域。由于擁有非常大的研究難度，而且對于裝配的精度要求極高，因此必須要實(shí)施特殊性的裝配形式，確保頂蓋控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管裝配可以滿足要求標(biāo)準(zhǔn)。本文采取實(shí)際案例的方式，介紹我公司已經(jīng)制造的項(xiàng)目，即對于1000MW核電站反應(yīng)堆壓力容器的頂蓋控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管裝配以及RPV下部儀表管裝配，所應(yīng)用到的液氮低溫冷凍裝配相關(guān)技術(shù)進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞： 液氮低溫冷凍；反應(yīng)堆壓力容器；裝配應(yīng)用技術(shù)；實(shí)踐情況

我公司項(xiàng)目1000MW核島主設(shè)備反應(yīng)堆壓力容器采取國外先進(jìn)的1000MW壓水堆技術(shù)手段，經(jīng)國產(chǎn)化制造的方式，融合其他先進(jìn)技術(shù)最終而成。在反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)中，反應(yīng)堆壓力容器屬于關(guān)鍵的構(gòu)成部分，同控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、堆內(nèi)構(gòu)件以及堆芯等，組建起壓水堆主體。我公司對于控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管（CRDM）的液氮低溫冷凍裝配制造技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的改造以及優(yōu)化，成功實(shí)現(xiàn)有關(guān)裝配工作。

一、制造技術(shù)的內(nèi)容概況

通過制定出科學(xué)的產(chǎn)品工藝制造方案，落實(shí)有關(guān)產(chǎn)品制造內(nèi)容，其中探究控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管的裝配技術(shù)是重要的研究內(nèi)容。主要技術(shù)的內(nèi)容一共實(shí)現(xiàn)兩大方面的內(nèi)容，其一就是階段性指標(biāo)，其二為最終的指標(biāo)。前者實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容為，平穩(wěn)展開反應(yīng)堆壓力容器頂蓋控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管的裝配，能夠切實(shí)的符合設(shè)計(jì)圖紙中相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；后者為達(dá)到全部制造的目標(biāo)，一方面滿足設(shè)計(jì)圖紙要求標(biāo)準(zhǔn)，另一方面對我國此項(xiàng)產(chǎn)品空白狀態(tài)進(jìn)行有效的填補(bǔ)。

二、制造技術(shù)的要求分析

（一）主要技術(shù)的方法原理情況

首先，基本的概念。主要的概念包括過盈配合、液氮低溫冷凍。其中，過盈配合即為存在過盈量的配合，而且孔公差帶低于軸公差帶。過盈配合主要是進(jìn)行連接以及固定孔和軸，避免雙方產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)問題；液氮低溫冷凍就是經(jīng)液氮的低沸點(diǎn)特點(diǎn)，在液氮內(nèi)進(jìn)行放置工件并實(shí)施冷凍，依照冷凍后工件的材料性能，伴隨改變溫度狀態(tài)實(shí)施收縮其尺寸。

其次，過盈配合零件的裝配方法為：主要涉及到三種舉措，即壓裝、熱裝、冷裝。怎樣科學(xué)的選用裝配方式，主要是依照現(xiàn)場的實(shí)際條件情況、遵循配合特性情況實(shí)施。第一，壓裝是于常溫狀態(tài)中，把過盈量配合的零件進(jìn)行到裝配位。實(shí)施正式的裝配工作之前，需要徹底的清洗干凈配合面，同時(shí)處理掉毛刺，涂適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?；第二，冷裝是在包容件不容易加熱的情況下，實(shí)施液氨或者液氮等冷卻劑，冷卻包容件為相應(yīng)的溫度之后，推動(dòng)減小外徑，而且跟包容件形成間隙在相應(yīng)部位展開裝配；第三，熱裝即為均勻的加熱包容件，采取焦炭、木炭等進(jìn)行加熱，使得增加直徑，在同包容件之間形成間隙之后實(shí)施進(jìn)一步的裝配。

最后，頂蓋控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管過盈配合裝配方式中，因頂蓋控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管同需要裝配孔的配合是一種過盈配合的形式，所以依照相應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征等因素，是不適合加熱的。因此，應(yīng)用到液氮低溫冷凍裝配模式展開裝配操作。

（二）制造關(guān)鍵技術(shù)分析

控制棒套管在反應(yīng)堆壓力容器上屬于關(guān)鍵的工藝元件構(gòu)成，類型包括“X”型、“Y′”型、“Y′′”型、“Z”型，過盈量為（0.09±0.01）mm。實(shí)施裝配之前，需要嚴(yán)格的掌握各孔尺寸，同時(shí)進(jìn)行編號，依照各孔實(shí)際尺寸相應(yīng)的配置控制棒套管。而且裝配過程中，需要確?？刂瓢籼坠苌隙瞬课挥谙嗤钠矫娌课唬嵘_度。并且要嚴(yán)格的遵循圖紙要求標(biāo)準(zhǔn)，使得全部的裝配環(huán)節(jié)可以準(zhǔn)確而且迅速，保障具備良好的清潔效果。控制棒套管裝配時(shí)需要的設(shè)備和工裝涉及到1T懸臂吊、控制棒套管接管調(diào)節(jié)裝置、控制棒套管裝焊保護(hù)裙座、控制棒套管裝配操作平臺以及液氮冷凍裝置等。操作控制棒套管裝配的主要方式就是：對CRDM管裝配工位進(jìn)行布置，并且嚴(yán)密的檢查；對各CRDM管相應(yīng)支撐高度進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算；于管裝配平臺進(jìn)行CRDM管調(diào)節(jié)裝置的配置；冷凍CRDM管；實(shí)施裝配CRDM管以及進(jìn)行仔細(xì)的檢查。

另外，冷凍操作的具體方式為：依照已經(jīng)放置好的CRDM管裝配，對CRDM管編號展開科學(xué)的調(diào)整，并且冷卻有關(guān)CRDM管，在液氮箱內(nèi)的冷卻時(shí)間設(shè)置為40分鐘左右，能夠同時(shí)進(jìn)行應(yīng)用3個(gè)冷凍箱?？刂坪美鋬龅臏囟龋窃诹阆?96℃，而且實(shí)施液氮浸泡的舉措。在整個(gè)操作期間，需要佩戴防凍手套以及眼鏡、口罩等。

三、制造技術(shù)的創(chuàng)新

首先，在設(shè)計(jì)液氮冷凍裝置和應(yīng)用方案方面上。裝置的構(gòu)成部分涉及到液氮瓶、液氮引導(dǎo)裝置、液氮瓶支座以及超低溫深冷箱和控制系統(tǒng)幾項(xiàng)。其中，液氮瓶實(shí)施的是不銹鋼自增壓式，控制每天的蒸發(fā)量在2%以下；液氮引導(dǎo)裝置中，是應(yīng)用了超級真空絕熱結(jié)構(gòu)，安全可靠性更高；液氮深冷箱的內(nèi)壁以及外壁材料均是不銹鋼材質(zhì)，存在起吊吊耳，深冷箱液氮注入的方式為多點(diǎn)噴射舉措，綜合各項(xiàng)可以良好的符合CRDM管各種冷凍長度需求標(biāo)準(zhǔn)；在控制系統(tǒng)內(nèi)，是采取獨(dú)立的控制箱，涉及到三路溫度和液面自動(dòng)控制單元，能夠?qū)v史資料及時(shí)的查詢以及打印。

其次，在CRDM管裝配方案方面。經(jīng)CRDM管裝配的相關(guān)操作流程，全部的操作和有關(guān)工裝以及工具、設(shè)備的應(yīng)用，可以使得CRDM管裝配之后，達(dá)到制造圖紙的要求標(biāo)準(zhǔn)，而且將精準(zhǔn)度明顯的提升。

四、研究成果探究

經(jīng)落實(shí)此種液氮低溫冷凍裝配方案以后，可以良好的保障裝配控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管平穩(wěn)的實(shí)施，生產(chǎn)各種高質(zhì)量的產(chǎn)品，并且符合設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)。這一方案，也為推動(dòng)反應(yīng)堆壓力容器制造工作的順利實(shí)施，創(chuàng)造重要的前提基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)階段性以及最終的目標(biāo)。另外，對于未來的項(xiàng)目制造而言，這種裝配方案也提供了眾多的有價(jià)值參考，使得相應(yīng)的技術(shù)工作人員于項(xiàng)目實(shí)施期間積累經(jīng)驗(yàn)，得到更好的鍛煉，掌握更多的先進(jìn)技術(shù)，造就大批的生產(chǎn)一線工作人員。車間的設(shè)備以及工裝順利的經(jīng)歷磨合時(shí)期，步入正常的工作環(huán)境中，因此為日后的同種類型產(chǎn)品的制造，提出更好的指導(dǎo)。

結(jié)語：通過進(jìn)行應(yīng)用以及改善液氮低溫冷凍裝配技術(shù)，能夠?yàn)槲磥淼南嚓P(guān)項(xiàng)目產(chǎn)品裝配工作，提出科學(xué)的借鑒和指導(dǎo)。依照成熟的制造工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效高質(zhì)的完成工作，在減少制造周期的基礎(chǔ)上保障產(chǎn)品可以具有較高的質(zhì)量水平。因此，經(jīng)研究這一1000MW級核電站主設(shè)備反應(yīng)堆壓力容器關(guān)鍵制造技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)全面國產(chǎn)化的目標(biāo)，通過大力的推廣及實(shí)踐，獲得更多的社會(huì)效益。

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