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        壓力容器導(dǎo)向柱就位存放架上保護(hù)技術(shù)研究

        2020-11-23 20:37:23王蕾
        裝備維修技術(shù) 2020年4期
        關(guān)鍵詞:保護(hù)套

        王蕾

        摘要:本文基于導(dǎo)向柱的使用工況,分析導(dǎo)向柱底部易發(fā)生損傷的原因,對導(dǎo)向柱底部損傷后帶來的影響進(jìn)行深一步分析,闡明了導(dǎo)向柱底部損傷對核電站經(jīng)濟(jì)效益、輻射控制的不利影響。為解決導(dǎo)向柱底部在使用中容易損傷的問題,以導(dǎo)向柱及導(dǎo)向柱存放架的尺寸為分析依據(jù),對導(dǎo)向柱底部提出保護(hù)技術(shù)的研究,設(shè)計(jì)導(dǎo)向柱底部保護(hù)工裝即保護(hù)套。該保護(hù)套具有質(zhì)量輕、穩(wěn)定性好、制造成本低的特點(diǎn),經(jīng)現(xiàn)場驗(yàn)證本保護(hù)技術(shù)的可行性,可在同類型機(jī)組推廣使用,其推廣價(jià)值不言而喻。

        關(guān)鍵詞:導(dǎo)向柱;導(dǎo)向柱存放架;保護(hù)套

        1? 緒論

        1.1? 前言

        反應(yīng)堆壓力容器是一個(gè)能維持控制核裂變的反應(yīng)裝置,反應(yīng)堆壓力容器分為壓力容器本體及壓力容器頂蓋(簡稱頂蓋)兩大部分,主要用于實(shí)現(xiàn)燃料安裝與拆卸的功能。壓力容器導(dǎo)向柱(簡稱導(dǎo)向柱)用于頂蓋吊出、吊入壓力容器本體時(shí),控制頂蓋運(yùn)動(dòng)方向以及角度的裝置,以保證頂蓋能夠準(zhǔn)確落位或移出壓力容器本體,是頂蓋安全吊入與吊出壓力容器本體工作的重要設(shè)備之一。

        1.2? 本文主要研究內(nèi)容

        導(dǎo)向柱使用后需就位至導(dǎo)向柱存放架上(簡稱存放架)。環(huán)吊吊裝導(dǎo)向柱落位至存放架時(shí),需要時(shí)刻保持定位精確,一旦定位精確度不足,容易使導(dǎo)向柱底部與存放架發(fā)生碰撞,致使導(dǎo)向柱底部損傷、損壞。故本文主要從導(dǎo)向柱保護(hù)技術(shù)研究的角度出發(fā),研制導(dǎo)向柱保護(hù)工裝,使導(dǎo)向柱在吊入或吊出存放架時(shí),導(dǎo)向柱保護(hù)工裝起到保護(hù)導(dǎo)向柱底部的作用,避免與存放架磕碰,產(chǎn)生損傷、損壞現(xiàn)象。

        2? 導(dǎo)向柱底部易發(fā)生損傷原因分析及影響

        2.1? 導(dǎo)向柱底部易發(fā)生損傷原因分析

        存放架下部支撐(簡稱下部支撐)安裝在反應(yīng)堆水池的不銹鋼平面上,存放架上部支撐(簡稱上部支撐)安裝在反應(yīng)堆水池不銹鋼池壁上,上部支撐與下部支撐的距離約為4米,導(dǎo)向柱與上部支撐間可調(diào)整圓周間隙為2.3mm,使用環(huán)吊將導(dǎo)向柱吊入存放架時(shí)需要保證導(dǎo)向柱最底部高出上部支撐表面才能就位至存放架上。起重指揮站在反應(yīng)堆水池下部支撐位置,通過仰視觀察導(dǎo)向柱與上部支撐的對中情況,肉眼判斷對中情況的好壞并進(jìn)行調(diào)整,主觀因素影響較大,容易發(fā)生人因失誤,當(dāng)肉眼判斷不夠準(zhǔn)確時(shí),容易使導(dǎo)向柱與存放架產(chǎn)生碰撞致使導(dǎo)向柱底部產(chǎn)生損傷。

        2.2導(dǎo)向柱底部發(fā)生損傷后的影響

        壓力容器本體主螺栓孔內(nèi)安裝導(dǎo)向套后,導(dǎo)向柱安裝至導(dǎo)向套內(nèi),起到對壓力容器頂蓋落位及移出壓力容器本體時(shí)導(dǎo)向的作用。故可知導(dǎo)向柱是壓力容器頂蓋落位及移出的關(guān)鍵設(shè)備之一。頂蓋的順利落位和移出是核電站換料周期的關(guān)鍵路徑,導(dǎo)向柱的好壞直接影響關(guān)鍵路徑工作的工期。

        導(dǎo)向柱底部與導(dǎo)向套的配合間隙圓周方面上為0.025mm,其配合間隙極小。一旦導(dǎo)向柱底部發(fā)生碰撞產(chǎn)生損傷,很大程度上將導(dǎo)致導(dǎo)向柱無法安裝至導(dǎo)向套內(nèi),影響其使用功能。常規(guī)措施是調(diào)用其他同類型核電站機(jī)組的導(dǎo)向柱至事發(fā)核電站現(xiàn)場,代替損壞的導(dǎo)向柱完成主線工作,將影響關(guān)鍵路徑的損失降低至最小。但其影響仍然存在:

        第一,調(diào)用其他核電站導(dǎo)向柱,其運(yùn)輸、到場檢查、引入等一系列工作均占用關(guān)鍵路徑工期,帶來的經(jīng)濟(jì)損失較大。

        第二,導(dǎo)向柱的制造精度極高,制造周期較長,一旦發(fā)生導(dǎo)向柱損壞并無法修復(fù)的工況,需重新制造導(dǎo)向柱,亦耗費(fèi)資源、資金,不利于經(jīng)濟(jì)效益。

        第三,導(dǎo)向柱相關(guān)施工所處的施工環(huán)境為反應(yīng)堆水池底部,施工環(huán)境劑量高,不論導(dǎo)向柱損傷的情況是否嚴(yán)重,勢必會(huì)影響導(dǎo)向柱相關(guān)施工所需的常規(guī)工期,增大了集體輻射劑量的吸收,不利于輻射防護(hù)控制。

        為了降低導(dǎo)向柱發(fā)生質(zhì)量事件的概率,對導(dǎo)向柱保護(hù)技術(shù)的研究是非常有必要的。

        3? 導(dǎo)向柱底部保護(hù)技術(shù)研究

        3.1導(dǎo)向柱保護(hù)技術(shù)原理分析

        導(dǎo)向柱與存放架配合方式為導(dǎo)向柱底部與下部支撐配合,導(dǎo)向柱本體與上部支撐配合。當(dāng)導(dǎo)向柱底部進(jìn)入下部支撐時(shí),導(dǎo)向柱本體與上部支撐配合可調(diào)整圓周間隙小于導(dǎo)向柱底部與下部支撐配合可調(diào)整的圓周間隙,故可以得出導(dǎo)向柱本體安全進(jìn)入上部支撐后,在導(dǎo)向柱下降就位過程中,將不會(huì)發(fā)生導(dǎo)向柱底部與下部支撐碰撞的工況。

        為解決導(dǎo)向柱底部可能發(fā)生碰撞問題,可設(shè)計(jì)一套導(dǎo)向柱底部保護(hù)工裝,在導(dǎo)向柱底部就位進(jìn)入或移出上部支撐時(shí)起到保護(hù)及導(dǎo)向作用,保證導(dǎo)向柱底部時(shí)刻處于防護(hù)狀態(tài),降低導(dǎo)向柱底部損傷、損壞概率的發(fā)生。

        3.2導(dǎo)向柱底部保護(hù)工裝設(shè)計(jì)方案

        根據(jù)導(dǎo)向柱的設(shè)計(jì)圖,可設(shè)計(jì)一個(gè)聯(lián)結(jié)件和一個(gè)保護(hù)套安裝至導(dǎo)向柱底部,參見右圖。

        聯(lián)結(jié)件功能主要用于將保護(hù)套安裝至導(dǎo)向柱底部,導(dǎo)向柱底部設(shè)計(jì)有M20的螺紋孔,故聯(lián)結(jié)件一端需設(shè)計(jì)成M20的螺桿用于與導(dǎo)向柱底部螺紋孔配合,而聯(lián)結(jié)件的另一端需設(shè)計(jì)成外螺紋用于連接保護(hù)套,以便可以將保護(hù)套安裝至導(dǎo)向柱底部。

        保護(hù)套的設(shè)計(jì)需要考慮導(dǎo)向柱底部落位至存放架時(shí)的導(dǎo)向、定位及保護(hù)作用,故保護(hù)套需設(shè)計(jì)成倒錐形起到導(dǎo)向作用。同時(shí)保護(hù)套的最大直徑應(yīng)保持與導(dǎo)向柱最大直徑尺寸一致,用以控制導(dǎo)向柱就位導(dǎo)向架存放架時(shí)的定位精度。保護(hù)套底部可設(shè)計(jì)成正方形,便于保護(hù)套手動(dòng)旋入聯(lián)結(jié)件上。

        設(shè)計(jì)本身亦考慮了導(dǎo)向柱的現(xiàn)場施工環(huán)境,根據(jù)反應(yīng)堆水池底部輻射劑量大,不方便操作的特點(diǎn),可選用聚四氟乙烯材料作為聯(lián)結(jié)件和保護(hù)套的制造材料。聚四氟乙烯材料制成的聯(lián)結(jié)件和保護(hù)套具有如下優(yōu)點(diǎn):

        第一,具有質(zhì)量輕,便于施工現(xiàn)場操作人員手動(dòng)安裝,方便快捷,降低操作時(shí)間。

        第二,聚四氟乙烯材料具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性等特點(diǎn),故使用其制造的保護(hù)套不會(huì)對不銹鋼產(chǎn)生污染,同時(shí)使用其制造的聯(lián)結(jié)件螺桿在使用時(shí)不會(huì)對導(dǎo)向柱底部的內(nèi)螺紋產(chǎn)生損傷。

        第三,使用聚四氟乙烯材料制造的保護(hù)套和聯(lián)結(jié)件成本低廉,可大批量制造,當(dāng)現(xiàn)場使用時(shí)發(fā)現(xiàn)不可再次循環(huán)使用后,可作為廢物進(jìn)行處理。

        根據(jù)上述分析可知,選用聚四氟乙烯材料并根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸制造的保護(hù)套,能夠達(dá)到導(dǎo)向柱就位或移出存放架時(shí)導(dǎo)向、定位及保護(hù)的功能。

        4? 結(jié)束語

        本文通過導(dǎo)向柱在施工現(xiàn)場的使用工況進(jìn)行分析,其在就位或移出存放架時(shí)易發(fā)生導(dǎo)向柱底部磕碰損傷,進(jìn)而影響核電現(xiàn)場換料周期關(guān)鍵路徑,產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失及增加了集體輻射劑量的吸收,不利于輻射控制。故根據(jù)導(dǎo)向柱與存放架的設(shè)計(jì)尺寸及其使用的施工環(huán)境等多方面因素設(shè)計(jì)一套導(dǎo)向柱底部保護(hù)工裝,可從根本上解決導(dǎo)向柱底部磕碰損傷的問題,最大程度上避免了人因失誤而導(dǎo)致的導(dǎo)向柱底部損傷問題,可以達(dá)到了保護(hù)目的。同時(shí),該保護(hù)工裝制造成本低廉,經(jīng)現(xiàn)場使用驗(yàn)證后,可在同類型機(jī)組推廣使用,其推廣價(jià)值是極其有意的。

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