【摘要】：300MW核電機(jī)組蒸汽發(fā)生器設(shè)計(jì)、制造技術(shù)是我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核電技術(shù)。300MW核電機(jī)組蒸汽發(fā)生器管子管板脹接結(jié)構(gòu)為間隔機(jī)械分段脹接,與目前廣為推廣的二代改進(jìn)型蒸汽發(fā)生器全程液壓脹接有較大區(qū)別。因?yàn)殚g隔機(jī)械分段脹接具有操作簡單、方便、成本低、可靠性相對(duì)較高等諸多優(yōu)點(diǎn),所以在低功率核電機(jī)組蒸汽發(fā)生器管子管板制造中廣為采用。本論文針對(duì)300MW核電機(jī)組蒸汽發(fā)生器管子管板間隔機(jī)械分段脹接技術(shù)從理論上進(jìn)行了介紹和計(jì)算,分析了脹接功率、摩擦系數(shù)和管子厚度等對(duì)機(jī)械脹接方法的影響,確定了脹接試驗(yàn)驗(yàn)證的項(xiàng)目;進(jìn)行了脹接尺寸測(cè)量和脹管率計(jì)算、二次側(cè)未脹合長度測(cè)量及脹接表面質(zhì)量檢查、拉脫力試驗(yàn)、密封性試驗(yàn)、解剖檢查及殘余應(yīng)力檢測(cè)等檢查和測(cè)試,并將理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較,最終獲得滿足實(shí)際產(chǎn)品脹接要求的最佳脹接參數(shù)。主要研究結(jié)果如下:通過脹前、脹后實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算,整定脹接功率的脹管率實(shí)測(cè)值均滿足產(chǎn)品要求范圍值,也滿足該結(jié)構(gòu)尺寸下理論脹管率計(jì)算值。脹接功率增加后,拉脫力相應(yīng)增大;也符合拉脫力與脹接殘余應(yīng)力以及脹接功率呈線性關(guān)系的理論分析。同時(shí)試驗(yàn)結(jié)果也遠(yuǎn)小于由管子抗拉極限計(jì)算獲得的最大拉脫力數(shù)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(duì)換熱管制件進(jìn)行了殘余應(yīng)力測(cè)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(yīng)力;原始未脹管子的表面應(yīng)力較小,而脹接區(qū)、過渡區(qū)應(yīng)力增大均十分顯著。進(jìn)行了 12.75MPa的密封性試驗(yàn),證明密封性符合要求;并按設(shè)備運(yùn)行工況進(jìn)行了極限承載壓力試驗(yàn),在25MPa的水壓壓力下,保持3.5小時(shí)才發(fā)生泄漏,充分證明300MW核電機(jī)組蒸汽發(fā)生器機(jī)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(cè)強(qiáng)度脹接操作、二次側(cè)強(qiáng)度脹接操作均未對(duì)換熱管內(nèi)壁造成劃傷;換熱管內(nèi)壁脹與未脹管段圓滑過渡;局部放大測(cè)量二次側(cè)未脹合長度滿足4± 1mm的要求。該脹接工藝達(dá)到了產(chǎn)品需要的脹接要求。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM623;TL353.13
【圖文】：

錐形脹桿通過旋轉(zhuǎn)后前進(jìn)或后退進(jìn)而帶動(dòng)脹接滾珠對(duì)換熱管孔內(nèi)壁進(jìn)行碾壓，逡逑換熱管產(chǎn)生變形后，已達(dá)到脹接效果［１Ｑ］。逡逑機(jī)械脹管類型包括螺旋式、前進(jìn)式、后退式等，前進(jìn)式脹管器結(jié)構(gòu)如下圖１．２。后逡逑退式和螺旋式脹管器對(duì)管子脹接時(shí)的作用形式是一致的。前進(jìn)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(jìn)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(diǎn)是芯軸結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量性能穩(wěn)定，特別是對(duì)于管板孔逡逑徑不一致的情況下，脹接效果好；缺點(diǎn)是對(duì)換熱管直徑公差（內(nèi)徑）、楠圓度、直線度、逡逑管內(nèi)表面表面粗糙度等要求較高。在核電設(shè)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(qū)動(dòng)裝置，一般為液壓缸提逡逑供動(dòng)力帶動(dòng)脹桿芯軸后退，脹桿后退時(shí)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(jìn)而對(duì)管子產(chǎn)生壓力，在壓力作用下，管子產(chǎn)生變形完成脹接。脹逡逑接后橡膠膨脹圈彈性恢復(fù)，進(jìn)而進(jìn)行后續(xù)重復(fù)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(diǎn)：因?yàn)槊浗咏橘|(zhì)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(jié)構(gòu)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(jīng)過脹接后，僅他變形形式。顯然，這種脹接結(jié)構(gòu)比較簡單，但牢固２０ｍｍ，工作壓力小于６個(gè)大氣壓的構(gòu)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(qiáng)度。常用在脹接長度大于２０ｍｍ，工于３００°Ｃ的構(gòu)件上采用。逡逑接在脹接過程中，除脹接面的斷面擴(kuò)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(jié)構(gòu)。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 施熔剛;劉志明;鄭紅;李志杰;;脹接工藝對(duì)CPR1000核電站蒸汽發(fā)生器管子-管板脹接質(zhì)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(diǎn)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(shù)發(fā)展趨勢(shì)及第3代核電技術(shù)的定位[J];發(fā)電設(shè)備;2007年05期

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

6 彭云康,李夔寧,童明偉,鄭華,肖澤軍;非能動(dòng)堆芯應(yīng)急冷卻系統(tǒng)試驗(yàn)分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年05期

7 彭云康,鄭華;先進(jìn)堆非能動(dòng)堆芯應(yīng)急冷卻系統(tǒng)試驗(yàn)研究[J];核動(dòng)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(dòng)堆芯應(yīng)急冷卻系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年03期

9 丁訓(xùn)慎;核電站蒸汽發(fā)生器傳熱管二次側(cè)晶間腐蝕和晶間應(yīng)力腐蝕及防護(hù)[J];腐蝕與防護(hù);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

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 沈華龍;鋁合金厚板振動(dòng)時(shí)效工藝以及效果的研究[D];中南大學(xué);2008年

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

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

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

本文編號(hào)：2788484