牛志恒

中國核工業(yè)第五建設(shè)有限公司 上海 201512

安全殼（CV，Containment Vessel）是核電站反應(yīng)堆第三道安全屏障，也是最后一道安全屏障。當(dāng)反應(yīng)堆發(fā)生失水事故（LOCA）時，釋放的大量帶有放射性的高溫高壓汽水混合物被安全殼包容和隔離，以防止其外泄對核電站周圍居民和環(huán)境產(chǎn)生危害。AP1000第三代核電安全殼的結(jié)構(gòu)與之前的安全殼有很大的不同，它采用獨立的殼體結(jié)構(gòu)，而不是附著在混凝土屏蔽墻上的襯里結(jié)構(gòu)。為了方便施工，縮短建設(shè)周期，將安全殼分為底封頭、筒體、頂封頭數(shù)個模塊，各模塊在拼裝場地組裝焊接成形后，再運輸?shù)胶藣u安裝。

1 概況

鋼制安全殼形狀為一個圓柱形容器，由中間的圓柱形筒體和上下兩個橢圓形狀的封頭（頂封頭和頂封頭）組成，中間的圓柱形筒體分成了四段模塊，共6個模塊。封頭共有4圈板組成，分別是第一圈32塊，第二圈24塊，第三圈6塊，第四圈2塊。第一、二圈分別有兩張調(diào)整板，三、四圈各有一張調(diào)整板。筒體一至三環(huán)每環(huán)三圈，每圈11張筒體板和1張調(diào)整板。筒體四環(huán)只有兩圈，每圈11張筒體板和1張調(diào)整板[1]。

2 封頭周長控制

2.1 封頭周長測量

封頭的調(diào)整板分布如圖1所示，第一圈和第二圈的調(diào)整板為對稱分布。以頂封頭為例，為了控制頂封頭周長，必須先測量4環(huán)上口周長長度和2T板下口除去調(diào)整板的長度。

圖1

2T板下口長度測量重點如下：

用角尺的一面靠在坡口最下方，另一面靠緊2T板，在距離2T板下口一段距離的地方劃出等高線。等高線的作用是確保卷尺在同一水平高度，使測出的數(shù)值盡可能準(zhǔn)確。

在卷尺的零刻度位置放置兩塊磁鐵，之后每隔一段距離放置一塊磁鐵，磁鐵的作用是保證在拉力計松開的時候卷尺處于拉緊狀態(tài)，并且卷尺不移位。當(dāng)拉力計刻度在100N的時候，卷尺處于拉緊狀態(tài)，這時才能壓上磁鐵。根據(jù)卷尺說明書，在卷尺受到50N 拉力的時候讀數(shù)最精確。因在測量的時候使用了一個動滑輪，所以拉力要變成兩倍為100N[2]。

2.2 封頭調(diào)整板測量

在調(diào)整板缺口左右兩邊的2T板下口位置，找兩個靠近缺口的地方分別測出它們的半徑并取平均值，如圖2所示。用全站儀測出最下端缺口的角度大小，通過角度和半徑算出缺口的弧長。

2.3 調(diào)整板尺寸畫線

在缺口左右的2T板靠近缺口的縱縫上畫出測量點，這些測量點分別都是從坡口鈍邊往里返30mm。量出最上端兩點之間的弦長2917.5mm，可以計算出調(diào)整板上端坡口之間的弦長2848mm。調(diào)整板下端的弦長也由這種方法測出。用卷尺量按照圖中的路線量出各點之間的弦長，并記錄下來。這些數(shù)值在調(diào)整板加工之后用來尺寸檢查。

圖2

3 筒體周長控制

3.1 筒體周長測量

在切割每環(huán)筒體第一圈調(diào)整板之前，必須先測出上一環(huán)筒體上口的周長和本環(huán)筒體第一圈除去調(diào)整板之外的下口長度。兩個筒體的上口和下口周長應(yīng)該保持一致。

3.2 筒體調(diào)整板測量

以筒體二環(huán)為例，筒體二環(huán)第一圈的調(diào)整板尺寸根據(jù)筒體一環(huán)的上口周長和二環(huán)第一圈除去調(diào)整板的長度來決定。筒體二環(huán)第二圈的調(diào)整板尺寸需要用盤尺測量，如圖3所示。

圖3

考慮到焊接收縮，必須在完成筒體二環(huán)第二圈的縱縫焊接之后，才可以測量第二圈的調(diào)整板尺寸。在二環(huán)第二圈筒體板缺口處各向兩邊返還100mm，并做出刻度線。用盤尺沿著筒體內(nèi)側(cè)量出缺口長度。第二圈調(diào)整板的尺寸由缺口長度確定。

4 結(jié)語

AP1000中各模塊的周長都是由調(diào)整板來控制的。筒體一環(huán)的下口周長由底封頭的周長決定，然后以此類推，最后頂封頭的周長由筒體四環(huán)的上口周長決定。只有調(diào)整板的尺寸準(zhǔn)確才能保證安全殼的各模塊之間錯邊量降到最低。溫度對模塊周長有比較大的影響，在測量調(diào)整板時應(yīng)該選擇溫差較小的天氣，并且用測溫儀記錄各鋼板的溫度。