核電蒸汽發生器抗振條組件防偏移固定裝置研究

梁宏利

摘要：蒸汽發生器是壓水堆核電關鍵主設備，管束組件是其關鍵組件之一，若管束組件運行時發生震動會影響換熱效率，將直接影響發電效率，甚至影響汽輪機的使用壽命。因此，蒸汽發生器產品設置了多組抗振條組件用于設備運行時防止管束組件震動，而在蒸汽發生器的制造過程中，下部筒體組件的旋轉或者移動，以及在產品發運核電站現場的過程中，管束抗振組件有發生偏移的風險，造成其最終位置有可能不滿足設計要求。本文通過研究，研發一套固定裝置，能夠有效防止管束組件在后續制造活動中出現偏移，具有實際的工程價值。。

關鍵詞：蒸汽發生器;管束組件;偏移;固定裝置

蒸汽發生器在管束組件制造階段，抗振條的每一步安裝都測量了抗振條與其對應的U 型換熱管頂端中心線的偏移量和間隙，確保在管束組件制造階段抗振條安裝位置符合設計圖紙要求，但并無其他結構或者措施固定每層的抗振條，僅靠換熱管的重力壓住每層的抗振條，同時通過保持環將同組的抗振條進行連接。因此，在后續的制造活動中，下部筒體組件的旋轉或者移動，以及產品發運核電現場的途中，抗振條組件有發生偏移的風險。因此，通過專用裝置固定抗振條組件，可以避免其在管束組件制造之后發生位置偏移。

1 需解決的問題

1.1 抗振條數量多

以三代AP1000 項目為例：共有175 列U 型換熱管，六組抗振條組件（共978 件）分布每列換熱管的彎管區，組與組間的間距不等。

1.2 空間受限

抗振條一般為細小桿件，不宜進行裝夾。以三代AP1000 項目為例，其抗振條截面為12.19×4.028 的矩形，故只能考慮在組件末端的端帽處進行裝夾固定，端帽的總長也僅為50.8mm。

1.3 清潔度及安全問題

由于直接與抗振條、換熱管等部件接觸，故與之接觸的裝置材料必須符合相關要求;必須安全、可靠，不易發生部件脫落等現象，避免出現掉入管系。

2 解決方案

本套裝置由防震阻尼裝置和整體固定裝置組成。其中防震阻尼裝置用于抗振條組件與相鄰組之間的連接，固定相鄰兩組抗振條間的相對位置，防止單一抗振條出現偏移，并將所有抗振條組件連接為一整體;整體固定裝置在防震阻尼裝置全部安裝完畢后安裝，其將連為整體的抗振條組件與套筒組件進行連接固定，防止抗振條組件整體在U 型換熱管上發生偏移。

2.1 防震阻尼裝置

2.1 防震阻尼裝置

3 創新點及先進性

本套裝置通過抗振條防震阻尼裝置和抗振條整體固定裝置的配合使用，有效、可靠得將抗振條組件進行固定，其關鍵點主要為：

3.1 兩裝置均采用機械方式，裝夾牢固、可靠，安裝操作簡單;

3.2 防震阻尼裝置安裝在抗振條組件末端，裝置長度尺寸不再發生變化，有效保證了不同類型抗振條間的相對位置，并將抗振條組件連接為一整體;可根據螺紋旋合長度不同配置多種規格，適用于所有不同類型抗振條組件間的連接固定;

3.3 整體固定裝置將連為整體的抗振條組件與套筒組件進行連接固定，彈簧部件的設置起到關鍵作用：一是起緩沖保護作用，避免直接將抗振條與套筒組件通過剛性連接相連，抗振條發生偏移時可能損傷抗振條;二是抗振條整體固定裝置左右對稱安裝在抗振條組件上，當抗振條組件有整體向左滑移的趨勢時，左側固定裝置的彈簧壓縮量是右側固定裝置彈簧的2 倍，產生雙倍的力差阻止抗振條向左偏移，有效防止抗振條組件整體偏移的作用;同時可直接量化受力大小，監控并控制裝置對抗振條施加拉力的數值。

4 結論

本文研究的整套固定裝置，已成功在CPR1000 堆型、ACP1000堆型蒸汽發生器制造過程中應用，有效保證了抗振條組件的最終位置，在核電站現場交檢合格。產品保質保量的交付業主，避免了現場不符合項進行返修，節省了大量的人力、物力資源的同時，產生的經濟效益巨大。

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