【摘要】：300MW核電機組蒸汽發(fā)生器設計、制造技術是我國具有自主知識產權的核電技術。300MW核電機組蒸汽發(fā)生器管子管板脹接結構為間隔機械分段脹接,與目前廣為推廣的二代改進型蒸汽發(fā)生器全程液壓脹接有較大區(qū)別。因為間隔機械分段脹接具有操作簡單、方便、成本低、可靠性相對較高等諸多優(yōu)點,所以在低功率核電機組蒸汽發(fā)生器管子管板制造中廣為采用。本論文針對300MW核電機組蒸汽發(fā)生器管子管板間隔機械分段脹接技術從理論上進行了介紹和計算,分析了脹接功率、摩擦系數和管子厚度等對機械脹接方法的影響,確定了脹接試驗驗證的項目;進行了脹接尺寸測量和脹管率計算、二次側未脹合長度測量及脹接表面質量檢查、拉脫力試驗、密封性試驗、解剖檢查及殘余應力檢測等檢查和測試,并將理論計算結果與試驗檢測結果進行比較,最終獲得滿足實際產品脹接要求的最佳脹接參數。主要研究結果如下:通過脹前、脹后實測數據計算,整定脹接功率的脹管率實測值均滿足產品要求范圍值,也滿足該結構尺寸下理論脹管率計算值。脹接功率增加后,拉脫力相應增大;也符合拉脫力與脹接殘余應力以及脹接功率呈線性關系的理論分析。同時試驗結果也遠小于由管子抗拉極限計算獲得的最大拉脫力數值,可以看出脹接功率整定是合理的。采用全新的全釋放法對換熱管制件進行了殘余應力測定,在換熱管脹接區(qū)、過渡區(qū)、未脹區(qū)不同程度上都存在殘余應力;原始未脹管子的表面應力較小,而脹接區(qū)、過渡區(qū)應力增大均十分顯著。進行了 12.75MPa的密封性試驗,證明密封性符合要求;并按設備運行工況進行了極限承載壓力試驗,在25MPa的水壓壓力下,保持3.5小時才發(fā)生泄漏,充分證明300MW核電機組蒸汽發(fā)生器機械脹接方法的可靠性。從解剖試樣可以看出,定位脹接操作、一次側強度脹接操作、二次側強度脹接操作均未對換熱管內壁造成劃傷;換熱管內壁脹與未脹管段圓滑過渡;局部放大測量二次側未脹合長度滿足4± 1mm的要求。該脹接工藝達到了產品需要的脹接要求。
【學位授予單位】：哈爾濱工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM623;TL353.13
【圖文】：

錐形脹桿通過旋轉后前進或后退進而帶動脹接滾珠對換熱管孔內壁進行碾壓，逡逑換熱管產生變形后，已達到脹接效果［１Ｑ］。逡逑機械脹管類型包括螺旋式、前進式、后退式等，前進式脹管器結構如下圖１．２。后逡逑退式和螺旋式脹管器對管子脹接時的作用形式是一致的。前進式脹管器一般適用于直徑逡逑小于ｆ３８ｍｍ換熱管的脹接，后退式適用于大于ｆ邋３８ｍｍ換熱管的脹接。逡逑－．．．．邐邐邐—ｋ邋邐邐逡逑圖１．２前進式脹管器逡逑６逡逑

（ａ）邋０形環(huán)法邐（ｂ）液袋法逡逑圖１．３邋“０”形環(huán)法和液袋法液壓脹管器逡逑采用“0”形環(huán)脹接方法的優(yōu)點是芯軸結構簡單，質量性能穩(wěn)定，特別是對于管板孔逡逑徑不一致的情況下，脹接效果好；缺點是對換熱管直徑公差（內徑）、楠圓度、直線度、逡逑管內表面表面粗糙度等要求較高。在核電設備蒸汽發(fā)生器的制造中，普遍采用“０”形環(huán)逡逑方法。逡逑（３）橡膠脹接逡逑橡膠脹接原理是通過橡膠脹管器（見圖１．４）脹槍中的驅動裝置，一般為液壓缸提逡逑供動力帶動脹桿芯軸后退，脹桿后退時壓縮橡膠圈或氨基甲酸酯等材料制成的膨脹圈，逡逑膨脹圈在壓縮后膨脹進而對管子產生壓力，在壓力作用下，管子產生變形完成脹接。脹逡逑接后橡膠膨脹圈彈性恢復，進而進行后續(xù)重復脹接操作。逡逑管板逡逑／邐邋ｆｆｌＵＳ芯軸逡逑ｒ—￣士、￣￣－ｙ＝ｉ邐Ｗ±逡逑Ａ＃、廠逡逑Ｉ邋ｘ邋Ｃ邋＞＾ｉ：邋：ｘ邋：＾Ｋ邋＞＾ｎ＾邐／逡逑、橡膠閽逡逑邐．邐邐邐逡逑圖１．４橡膠脹管器逡逑橡膠脹接的優(yōu)點：因為脹接介質使用超彈性體橡膠圈或氨基甲酸酯材料

圖２．２材料ａ－邋ｆ示意圖逡逑結構形式逡逑單脹式和焊脹式兩類［１６］〃７］［１８Ｌ逡逑接管子與管孔脹接面是光直的。管子經過脹接后，僅他變形形式。顯然，這種脹接結構比較簡單，但牢固２０ｍｍ，工作壓力小于６個大氣壓的構件上采用。逡逑接管子脹接面是光直的，管孔中間開１？２條凹槽。這直徑方向變形脹牢，而且使管子外壁的部分金屬被擠式可提高脹接強度。常用在脹接長度大于２０ｍｍ，工于３００°Ｃ的構件上采用。逡逑接在脹接過程中，除脹接面的斷面擴脹外，管口還需叭口和９０°兩種，在低壓鍋爐上常采用這種脹接結構。逡逑

【參考文獻】

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1 施熔剛;劉志明;鄭紅;李志杰;;脹接工藝對CPR1000核電站蒸汽發(fā)生器管子-管板脹接質量的影響[J];焊接;2014年01期

2 王培河;;AP1000蒸汽發(fā)生器制造難點分析[J];中國核電;2011年01期

3 袁明豪;馮雷;周擁輝;于雪良;;AP1000核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂事故的分析研究[J];核安全;2009年04期

4 歐陽予;;世界核電技術發(fā)展趨勢及第3代核電技術的定位[J];發(fā)電設備;2007年05期

5 丁訓慎;;核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管的點腐蝕及其防護[J];腐蝕與防護;2007年07期

6 彭云康,李夔寧,童明偉,鄭華,肖澤軍;非能動堆芯應急冷卻系統(tǒng)試驗分析[J];重慶大學學報(自然科學版);2003年05期

7 彭云康,鄭華;先進堆非能動堆芯應急冷卻系統(tǒng)試驗研究[J];核動力工程;2003年02期

8 彭云康,李夔寧,童明偉,鄭華;RELAP 5分析非能動堆芯應急冷卻系統(tǒng)實驗結果[J];重慶大學學報(自然科學版);2003年03期

9 丁訓慎;核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管二次側晶間腐蝕和晶間應力腐蝕及防護[J];腐蝕與防護;2002年10期

10 陶申昌;管殼式換熱器管板與換熱管的連接[J];壓力容器;2002年04期

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1 沈華龍;鋁合金厚板振動時效工藝以及效果的研究[D];中南大學;2008年

2 郭志鵬;固溶及時效處理對00Cr25Ni35AlTi組織和性能影響的研究[D];昆明理工大學;2008年

3 于雷;厚壁冷成型鋼殘余應力理論分析及其影響研究[D];南京工業(yè)大學;2005年

4 余偉;基于殘余應力的航空薄壁件加工變形分析[D];南京航空航天大學;2004年

本文編號：2788484