一種核反應(yīng)堆壓力容器密封圈制作裝置及制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于核電站反應(yīng)堆檢修技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種核反應(yīng)堆壓力容器密封圈制作裝置及制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站反應(yīng)堆壓力容器采用雙金屬密封圈密封結(jié)構(gòu)，下法蘭端面有2個(gè)同心“V”型密封槽，用于安放由金屬鎳制成的Φ5_密封圈以下簡(jiǎn)稱“鎳墊圈”，通過(guò)54根主螺栓和鎳墊圈實(shí)現(xiàn)壓力容器與頂蓋之間的密封。
[0003]每次反應(yīng)堆壓力容器解密封以后都需要更換鎳墊圈，鎳墊圈與V型槽的配合要求很高，同一位置鎳墊圈和V型槽內(nèi)外側(cè)壁之間的總間隙< 1.7mm,周長(zhǎng)偏差小于Imm,鎳墊圈高出V型槽的高度范圍為1.7±0.2mm。鑒于上述嚴(yán)格要求，鎳墊圈的制作必須在反應(yīng)堆壓力容器密封面進(jìn)行，將長(zhǎng)達(dá)12米的鎳絲對(duì)接焊成與V型槽尺寸相同的鎳墊圈。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種縮短大修工期，減少核輻射劑量的核反應(yīng)堆壓力容器密封圈制作裝置及制作方法。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種核反應(yīng)堆壓力容器密封圈制作裝置，包括模擬體、6根方管、4個(gè)吊耳及中心固定裝置，其中模擬體為圈管裝，6根方管的一端與模擬體的內(nèi)圈固定，另一端固定在設(shè)于模擬體圓心的中心固定裝置上，模擬體的內(nèi)圈上均勻分布著4個(gè)吊耳。
[0007]所述模擬體I包括固連接螺栓、V形槽、法蘭部分及支撐底座，其中支撐底座有4塊板“口”字形拼接而成，法蘭部分通過(guò)連接螺栓固定在支撐底座上端，法蘭部分上表面設(shè)有兩條V形槽。
[0008]一種核反應(yīng)堆壓力容器密封圈制作方法，包括以下步驟:
[0009]步驟一，將鎳墊圈毛坯安裝到V型槽內(nèi)，在鎳絲的整個(gè)長(zhǎng)度上每隔1.0米測(cè)量其直徑，確保直徑在5.0_0.2mm范圍內(nèi)，用非金屬錘對(duì)其進(jìn)行矯正、砸實(shí)，使用鉛塊壓緊鎳墊圈，同一位置鎳墊圈與模擬體V型槽兩側(cè)的總間隙δ 1+ δ 1.7_，鎳墊圈突出主密封面的高度在1.7±0.2mm范圍內(nèi)；
[0010]步驟二，在法蘭模擬體上對(duì)鎳墊圈對(duì)接處多余部分進(jìn)行切割，多余部分鎳絲做為模擬件試焊接使用，同時(shí)要考慮熱脹冷縮對(duì)鎳墊圈精度影響，鎳墊圈伸長(zhǎng)量按照如下公式計(jì)算確定:
[0011]Δ I=C0.ΔΤ.α
[0012]其中Λ L為鎳墊圈在溫差A(yù)T下的伸長(zhǎng)量；AT為反應(yīng)堆壓力容器V型槽與法蘭模擬體的溫度差；α為金屬鎳的線性熱膨脹系數(shù)；C0為壓力容器V型槽周長(zhǎng)值。
[0013]步驟三，焊接坡口準(zhǔn)備，按照鈍邊2 _Q.5mm，坡口角度27° 30' ±3°，組對(duì)間隙O-1mm,焊接坡口不同心度< 0.1mm焊接坡口 ；
[0014]步驟四，銼平焊縫，在對(duì)焊縫打磨之后，不允許有環(huán)形劃痕，焊縫直徑5 — α2_范圍內(nèi)，對(duì)焊縫進(jìn)行液體滲透檢查和焊接的質(zhì)量評(píng)定；
[0015]步驟五，正式件的焊接與檢查，對(duì)鎳墊圈進(jìn)行焊接，銼平焊縫。在對(duì)焊縫打磨之后，不允許有環(huán)形劃痕，焊縫直徑5 — α2πιπι范圍內(nèi)，對(duì)焊縫進(jìn)行液體滲透檢查和焊接質(zhì)量評(píng)定；
[0016]步驟六，將制作好的鎳墊圈放到壓力容器主結(jié)合面的V型槽內(nèi)，同一位置鎳墊圈與反應(yīng)堆壓力容器V型槽兩側(cè)的總間隙δ1+δ2< 1.7_，鎳墊圈突出主密封面的高度在1.7±0.2mm范圍內(nèi)，進(jìn)行反應(yīng)堆密封后的密封性30分鐘2MPa氣壓試驗(yàn)；整個(gè)一回路進(jìn)行了 17.6Mpa的水壓試驗(yàn)。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
[0018]1.同時(shí)采用新裝置制作的鎳墊圈可以大大減少大修關(guān)鍵路徑時(shí)間和電站集體輻射劑量；
[0019]2.采用新裝置制作的鎳墊圈可以節(jié)約關(guān)鍵路徑時(shí)間14小時(shí)；
[0020]3.節(jié)約成本每年1000余萬(wàn)元,減少人員集體福射劑量3man.mSv。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是核反應(yīng)堆壓力容器密封圈制作裝置示意圖；
[0022]圖2是核反應(yīng)堆壓力容器密封圈制作裝置截面圖；
[0023]圖中:1.模擬題、2.方管、3.吊耳、4.中心固定裝置、5.固定連接螺栓、6.V形槽、
7.法蘭部分、8.支撐底座。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的一種進(jìn)行介紹:
[0025]一種核反應(yīng)堆壓力容器密封圈制作裝置，包括模擬體1、6根方管2、4個(gè)吊耳3及中心固定裝置4，其中模擬體I為圈管裝，6根方管2的一端與模擬體I的內(nèi)圈固定，另一端固定在設(shè)于模擬體圓心的中心固定裝置4上，模擬體I的內(nèi)圈上均勻分布著4個(gè)吊耳3。
[0026]所述模擬體I包括固連接螺栓5、V形槽6、法蘭部分7及支撐底座8，其中支撐底座8有4塊板“ 口 ”字形拼接而成，法蘭部分7通過(guò)連接螺栓5固定在支撐底座8上端，法蘭部分7上表面設(shè)有兩條V形槽6。
[0027]—種核反應(yīng)堆壓力容器密封圈制作方法，包括以下步驟:
[0028]步驟一，將鎳墊圈毛坯安裝到V型槽內(nèi)，在鎳絲的整個(gè)長(zhǎng)度上每隔1.0米測(cè)量其直徑，確保直徑在5.0_0.2mm范圍內(nèi)，用非金屬錘對(duì)其進(jìn)行矯正、砸實(shí)，使用鉛塊壓緊鎳墊圈，同一位置鎳墊圈與模擬體V型槽兩側(cè)的總間隙δ 1+ δ 1.7_，鎳墊圈突出主密封面的高度在1.7±0.2mm范圍內(nèi)；
[0029]步驟二，在法蘭模擬體上對(duì)鎳墊圈對(duì)接處多余部分進(jìn)行切割，多余部分鎳絲做為模擬件試焊接使用，同時(shí)要考慮熱脹冷縮對(duì)鎳墊圈精度影響，鎳墊圈伸長(zhǎng)量按照如下公式計(jì)算確定:
[0030]AL=C0.ΔΤ, α
[0031]其中Λ L為鎳墊圈在溫差A(yù)T下的伸長(zhǎng)量；AT為反應(yīng)堆壓力容器V型槽與法蘭模擬體的溫度差；α為金屬鎳的線性熱膨脹系數(shù)；C0為壓力容器V型槽周長(zhǎng)值。
[0032]步驟三，焊接坡口準(zhǔn)備，按照鈍邊2 —Q.5mm，坡口角度27° 30' ±3°，組對(duì)間隙O-1mm,焊接坡口不同心度< 0.1mm焊接坡口 ；
[0033]步驟四，銼平焊縫，在對(duì)焊縫打磨之后，不允許有環(huán)形劃痕，焊縫直徑5 — α2_范圍內(nèi)，對(duì)焊縫進(jìn)行液體滲透檢查和焊接的質(zhì)量評(píng)定；
[0034]步驟五，正式件的焊接與檢查，對(duì)鎳墊圈進(jìn)行焊接，銼平焊縫。在對(duì)焊縫打磨之后，不允許有環(huán)形劃痕，焊縫直徑5 — α2πιπι范圍內(nèi)，對(duì)焊縫進(jìn)行液體滲透檢查和焊接質(zhì)量評(píng)定；
[0035]步驟六，將制作好的鎳墊圈放到壓力容器主結(jié)合面的V型槽內(nèi)，同一位置鎳墊圈與反應(yīng)堆壓力容器V型槽兩側(cè)的總間隙δ1+δ2< 1.7_，鎳墊圈突出主密封面的高度在1.7±0.2mm范圍內(nèi)，進(jìn)行反應(yīng)堆密封后的密封性30分鐘2MPa氣壓試驗(yàn)；整個(gè)一回路進(jìn)行了 17.6Mpa的水壓試驗(yàn)。
[0036]核電站大修窗口，使用激光跟蹤儀對(duì)反應(yīng)堆壓力容器主密封面密封槽的實(shí)際尺寸進(jìn)行精確測(cè)量，測(cè)量結(jié)果精確到毫米。
[0037]法蘭模擬體V型槽與反應(yīng)堆壓力容器主結(jié)合面V型槽周長(zhǎng)偏差小于1mm，V型槽表面粗糙度Ra小于1.6，將直徑為5±0.005mm的鋼球放入法蘭模擬體V型槽，鋼球高出V型槽的高度范圍為1.7±0.2mm, V型槽內(nèi)部表面不允許出現(xiàn)毛刺、劃痕、凹坑等缺陷。法蘭模擬體材質(zhì)為不銹鋼，長(zhǎng)期使用不能發(fā)生變形，整個(gè)法蘭模擬體為整體結(jié)構(gòu)，法蘭模擬體支撐能長(zhǎng)期安全可靠地支撐法蘭模擬體，不發(fā)生變形和銹蝕，法蘭模擬體上布置吊耳，方便吊裝。
[0038]法蘭模擬體加工制作要求:按照激光跟蹤儀測(cè)得的反應(yīng)堆壓力容器密封槽實(shí)際尺寸進(jìn)行鎳墊圈制作模擬體法蘭的加工制造工作。在制作工作完成后，再次使用激光測(cè)量?jī)x對(duì)法蘭模擬體的密封槽實(shí)際尺寸進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)量。必要時(shí)應(yīng)對(duì)法蘭模擬體的密封槽重新進(jìn)行加工和測(cè)量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種核反應(yīng)堆壓力容器密封圈制作裝置，其特征在于:包括模擬體(1)、6根方管(2)、4個(gè)吊耳(3)及中心固定裝置(4)，其中模擬體(I)為圈管裝，6根方管(2)的一端與模擬體(I)的內(nèi)圈固定，另一端固定在設(shè)于模擬體圓心的中心固定裝置(4)上，模擬體(I)的內(nèi)圈上均勻分布著4個(gè)吊耳(3)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種核反應(yīng)堆壓力容器密封圈制作裝置，其特征在于:所述模擬體(1)包括固連接螺栓(5)、V形槽(6)、法蘭部分(7)及支撐底座(8)，其中支撐底座(8)有4塊板“口”字形拼接而成，法蘭部分(7)通過(guò)連接螺栓(5)固定在支撐底座(8)上端，法蘭部分(7 )上表面設(shè)有兩條V形槽(6 )。3.一種核反應(yīng)堆壓力容器密封圈制作方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟一，將鎳墊圈毛坯安裝到V型槽內(nèi)，在鎳絲的整個(gè)長(zhǎng)度上每隔1.0米測(cè)量其直徑，確保直徑在5.0_a2mm范圍內(nèi)，用非金屬錘對(duì)其進(jìn)行矯正、砸實(shí)，使用鉛塊壓緊鎳墊圈，同一位置鎳墊圈與模擬體V型槽兩側(cè)的總間隙δ 1+ δ 2 < 1.7_，鎳墊圈突出主密封面的高度在.1.7±0.2mm 范圍內(nèi)； 步驟二，在法蘭模擬體上對(duì)鎳墊圈對(duì)接處多余部分進(jìn)行切割，多余部分鎳絲做為模擬件試焊接使用，同時(shí)要考慮熱脹冷縮對(duì)鎳墊圈精度影響，鎳墊圈伸長(zhǎng)量按照如下公式計(jì)算確定:Δ L=C0.ΔΤ.α 其中AL為鎳墊圈在溫差A(yù)T下的伸長(zhǎng)量；AT為反應(yīng)堆壓力容器V型槽與法蘭模擬體的溫度差；α為金屬鎳的線性熱膨脹系數(shù)；C0為壓力容器V型槽周長(zhǎng)值。 步驟三，焊接坡口準(zhǔn)備，按照鈍邊2_a5mm，坡口角度27° 3(V ±3°，組對(duì)間隙0-lmm，焊接坡口不同心度彡0.1mm焊接坡口 ； 步驟四，銼平焊縫，在對(duì)焊縫打磨之后，不允許有環(huán)形劃痕，焊縫直徑5 — α2πιπι范圍內(nèi)，對(duì)焊縫進(jìn)行液體滲透檢查和焊接的質(zhì)量評(píng)定； 步驟五，正式件的焊接與檢查，對(duì)鎳墊圈進(jìn)行焊接，銼平焊縫。在對(duì)焊縫打磨之后，不允許有環(huán)形劃痕，焊縫直徑5 — α2πιπι范圍內(nèi)，對(duì)焊縫進(jìn)行液體滲透檢查和焊接質(zhì)量評(píng)定； 步驟六，將制作好的鎳墊圈放到壓力容器主結(jié)合面的V型槽內(nèi)，同一位置鎳墊圈與反應(yīng)堆壓力容器V型槽兩側(cè)的總間隙δ 1+δ2彡1.7mm，鎳墊圈突出主密封面的高度在.1.7±0.2mm范圍內(nèi)，進(jìn)行反應(yīng)堆密封后的密封性30分鐘2MPa氣壓試驗(yàn)；整個(gè)一回路進(jìn)行了 17.6Mpa的水壓試驗(yàn)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于于核電站反應(yīng)堆檢修技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種縮短大修工期，減少核輻射劑量的核反應(yīng)堆壓力容器密封圈制作裝置及制作方法；包括模擬體（1）、6根方管（2）、4個(gè)吊耳（3）及中心固定裝置（4），其中模擬體（1）為圈管裝，6根方管（2）的一端與模擬體（1）的內(nèi)圈固定，另一端固定在設(shè)于模擬體圓心的中心固定裝置（4）上，模擬體（1）的內(nèi)圈上均勻分布著4個(gè)吊耳（3）；1.同時(shí)采用新裝置制作的鎳墊圈可以大大減少大修關(guān)鍵路徑時(shí)間和電站集體輻射劑量；采用新裝置制作的鎳墊圈可以節(jié)約關(guān)鍵路徑時(shí)間14小時(shí)；節(jié)約成本每年1000余萬(wàn)元，減少人員集體輻射劑量3man·mSv。
【IPC分類】G21C21/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104900281
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410076558
【發(fā)明人】孫永平, 吳磊, 張建軍, 李高超, 張范, 趙亞明, 易良川, 孫龍, 蘭曉偉, 曾振華, 胡彬
【申請(qǐng)人】江蘇核電有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2014年3月4日