分段整体式主螺栓拉伸机在非能动核电项目的应用方案探讨

反应堆主螺栓拉伸机用于反应堆压力容器安装及换料大修期间完成压力容器密封和解密封操作,是换料大修期间的关键设备。第三代非能动核电项目采用单体式螺栓拉伸机,操作较为复杂。目前,国内相关核电项目已有采用分段式整体螺栓拉伸机替代原设计单体式螺栓拉伸机,以缩短大修工期的设想。通过对分段式整体主螺栓拉伸机与单体式主螺栓拉伸机拉伸过程对比,进一步论证其可行性和在缩短大修工期、减少辐照剂量方面的优越性,并对其吊装和合理分段提出建议。     

整体螺栓拉伸机在反应堆压力容器开关盖操作中的应用及关键步骤分析

整体螺栓拉伸机用于反应堆压力容器开/关盖操作,可实现58根主螺栓的自动旋入/旋出以及同步均匀拉伸,可自动拧紧主螺母,并测量主螺栓拉伸量。本文结合实践经验,介绍和分析整体螺栓拉伸机在压力容器开/关盖过程中的应用及关键步骤,以期优化工作流程,提高开/关盖工作效率。     

秦山拉伸机的原理及加工要点

反应堆压力容器顶盖和筒体之间的结合面必须严格密封,螺栓拉伸机将螺栓拉长,同时拧好螺母,产生所需预紧力.     

浅析影响反应堆压力容器主螺栓现场安装的因素

针对国内某核电厂CPR1000反应堆压力容器主螺栓采用整体螺栓拉伸机现场安装时无法顺利旋入主螺孔的现象,结合其主螺栓螺纹副结构和整体螺栓拉伸机性能特点,分析了造成该现象的影响因素,讨论了各因素的影响机理,并提出了相应的预防措施。     

液压螺母拉伸技术在核电厂反应堆压力容器预紧中的应用

核电厂安装和运行阶段,反应堆压力容器(RPV)螺栓的精确预紧是确保设备密封的重要步骤。介绍了一种适用于RPV螺栓预紧的新的技术——液压螺母拉伸技术,从工作原理、结构组成、螺栓预紧应用、操作效率、运行维护等方面简述了这种技术的特点和应用情况,并通过对比现有整体、单体螺栓拉伸技术,提出了这种技术的优点和局限性,为后续反应堆压力容器螺栓预紧提供一种新的选择,也为国内大直径紧固件预紧技术的推进提供一些参考。     

CPR1000反应堆压力容器主螺栓预紧过程分析

论述并分析了采用单体螺栓拉伸机预紧CPR1000反应堆压力容器主螺栓的过程,并在此基础上对比分析了各组主螺栓在同一拉伸阶段使用相同拉伸载荷和使用不同拉伸载荷两种预紧方式对主螺栓残余预紧载荷分布的影响,结果表明:预紧后面的主螺栓会对已预紧的主螺栓产生卸载影响;随着对各主螺栓的进一步拉伸,各主螺栓残余预紧载荷的均匀性和离散度会更好;采用对各组主螺栓在同一拉伸阶段使用不同拉伸载荷的预紧方式,其主螺栓残余预紧载荷的均匀性和离散度均要优于使用相同拉伸载荷预紧方式的对应值,且其最终需进行残余预紧载荷调整的主螺栓数量明显减少。     

反应堆压力容器螺栓拉伸机问题分析及处理

介绍秦二厂3、4号机组反应堆压力容器螺栓拉伸机采用的单体式螺栓拉伸系统自使用以来出现的典型故障。通过分析找出原因,并进行了有针对性的处理,保证了此设备在反应堆堆芯开关盖关键路径上安全可靠地工作。     

连接法兰的螺栓端部力方程

一、引言在石油、化工、反应堆工程中应用的压力容器,其封头和容器的连接广泛采用封头法兰—螺栓、螺帽、垫片—密封垫圈—容器法兰的结构型式(以下称连接系统)。螺栓在这种结构中的作用是将封头和容器连接成整体,对密封垫圈施加密封载荷,保证容器的密封性,以实现可拆的密封连接结构。螺栓在连接系统中受到拉伸、弯曲、扭转等多种载荷,其中螺栓的弯曲是螺栓静强度、疲劳,断裂分析中必须考虑的载荷。在实际工程中,通常比较容易由理论分析或试验测量得     

基于精细螺栓模型的爆破阀热固耦合密封性能分析

爆破阀是新一代核电机组的关键防护装置,正常运行时,要求阀门本体零泄漏,其密封性主要取决于热和工作载荷作用下的螺栓接头的力学性能。针对以往螺栓连接件分析中没有考虑螺纹细节的情况,建立了可以准确描述螺纹细节的精细化有限元模型;考虑了垫片非线性行为,垫片采用ABAQUS软件中的GASKET单元;对爆破阀温度场和应力场、螺栓拉伸力进行分析。发现了螺栓拉伸力最低的时刻,并评价此时垫片的密封性能。对不同螺栓预紧力下以及不同载荷下螺栓拉伸力变化情况进行了研究;对螺纹接触面状态变化与螺栓拉伸力关系、各螺距螺纹所占螺栓拉伸力比例、螺母转角与螺栓拉伸力关系进行分析;对过盈模型、Bolt Load模型、考虑螺纹装配的精细模型三种不同施加预紧力的模型分别进行模拟比较,得出精细模型能更真实地模拟螺栓拉伸力的变化过程。     

反应堆压力容器主螺栓拉伸装置设计及有限元分析

反应堆压力容器主螺栓拉伸装置是反应堆开扣盖的重要、关键设备。根据压力容器及主螺栓结构特点,分析了主螺栓拉伸装置设计要求。结合现场操作工艺流程、总结实施经验,对主螺栓拉伸装置进行了结构设计,包括拉伸机、旋转支架以及控制系统等,最后对拉伸机关键部件进行了有限元分析。     

同心注水管柱分层测压密封段设计与研究

设计一种用于同心注水管柱长期分层静压测试的密封段,该密封段为纯机械结构,利用重力冲击触发,依靠井下压力推动活塞压缩胶筒进行坐封,具有施工简单、长期工作稳定可靠的优点。根据该密封段的使用要求,对常用的桶形胶筒结构进行改进,在胶筒内侧增加金属衬环,以增强变形的稳定性和可控性。ABAQUS有限元仿真结果表明,改进后的胶筒与配水器内壁的密封系数和最大接触压力均提高了30%以上,初始密封性能有了很大提高,室内样机试验证明其双向密封压差最大可达20 MPa。将该密封段样机在井下进行了10天的长期测试,达到了预期功能,可用于生产实践。     

卡口式流体连接器耐流量冲击性能研究

文中针对卡口式流体连接器在超过最大工作流量下使用过程中出现密封失效的问题,从理论上进行了产品失效的机理分析。通过耐流量冲击试验,得出卡口式流体连接器的失效流量值和失效模式。试验得出的失效流量值均大于按规定流速5 m/s 计算得出的最大工作流量,验证了卡口式流体连接器规定的最大工作流量是安全可靠的。同时,通过数值模拟和试验的对比分析,得出卡口式流体连接器在失效流量下产生的较大压力差和最大流速主要集中在插头内部密封块上的O形圈处和插座内部密封杆上的O形圈处,与失效模式相符。该研究结果表明,可以通过数值模拟预测卡口式流体连接器内部O形圈脱出的失效模式。     

管联接密封垫圈三种建模方法

应用CAXA制造工程师三维实体建模功能,依椐管联接密封垫圈的工作位置,对管联接密封垫圈的空间形状进行深入地投影分析,从而提出用曲面建模、实体特征建模和实体布尔运算等三种方法对管联接密封垫圈进行建模设计。     

T形气缸盖罩垫密封性能的有限元分析

运用有限元软件对平型、加强筋型和凸台型T形缸垫的应力、应变以及接触应力分布规律进行研究,对比分析这几种T形缸垫的密封性能。结果表明,加强筋能提高缸垫的密封能力,但不同的加强筋结构对密封能力有着不同的影响,设计不合理的加强筋,还容易导致T形气缸盖罩垫过快失效和老化。平型气缸盖罩垫适用于密封周期长但密封力要求不高的情况;而加强筋型气缸盖罩垫则适用于密封力要求高但密封周长不长的情况;凸台型气缸盖罩垫的综合性能高,能满足密封周期长和密封力要求比较高的情况。     

反应堆整体螺栓拉伸机用调水平装置研究与设计

核电站机械设备具有大型化、重型化特点,在吊装及运输过程中难以保证水平度。针对该问题研究与设计了用于大型、重型设备吊装的调水平装置。该装置在反应堆整体螺栓拉伸机吊装与运输中得到了应用并有良好的工程应用反馈。     

旋转动密封系统中丁腈橡胶O形圈的时效研究

以燃气表中O形圈为研究对象，研究O形圈在旋转动密系统中长效密封性能；从密封机制及特点出发，对O形圈失效机制进行分析。以时间和转速作为研究主要影响因素，以压缩永久变形作为密封性能定量评价指标，进行全面试验与分析，并以二次多项式回归分析获得预测模型并进行试验验证。结果表明：试验用O形圈长期密封性能可靠；使用时间与转速对O形圈压缩永久变形影响均显著，其中使用时间的影响大于转速；转速一定时，时间越长，压缩永久变形越明显，时间相同时，转速越大压缩永久变形越明显。预测模型能够较好地预测不同条件下燃气表旋转动密封性能，可应用于工程实践设计。     

高炉煤气放散阀的改造

为了改善目前钢铁企业正在使用的各类煤气放散阀在高风温、高压力的条件下密封性的问题,采用了球面密封,提高了放散周密封压力及使用寿命,确保高炉高压生产.     

硅电容传感器中静电封接工艺技术的应用

对于新近发展起来的新一代结构型力敏器件,如硅电容力敏器件、电容型加速度力敏器件等,常规的静电封接工艺已无法满足其小间隙(间隙通常小于10 μm)封接的特殊要求,封接后会造成极板间的粘连,导致器件失效.文中结合电容传感器的结构特点,提出了一种小间隙,非粘连的静电封接工艺方法,确定了相应的封接温度、封接电压、封接时间的选择原则,论述了容性器件封接中的相关问题.该工艺已成功地应用于硅电容传感器的制作中,效果良好,对于结构型力敏器件的制作具有较强的实用价值.     

一种新型法兰连接垫片设计

垫片是法兰连接接口的重要密封元件,在螺栓预紧力的作用下对法兰密封面施加压紧力,由垫片填塞住法兰面凹凸不平的微观几何间隙来实现密封.文中对现有的垫片进行改进,采用一种金属波齿骨架与O型圈结合,石墨填充辅助密封的垫片结构.法兰接口的螺栓拉紧后,内侧O型圈变形量可达到40％以上,外圈橡胶圈变形接近30％,垫片能达到良好的密封效果,此时法兰接口的主要密封环节是由垫片内侧的橡胶圈在起作用.当橡胶圈的变形量达到使波齿骨架变形时,金属波齿骨架、O型圈和石墨材料三者共同起密封作用.     

大型结构件刀口及惠勒密封重复密封性能研究

针对要求高真空度内环境的大型结构件采用的刀口密封在现场装调抽真空过程中达不到泄漏率要求的问题,研究采用惠勒密封的可行性。采用试验方法确定刀口密封和惠勒密封合适的螺栓预紧力,并比较2种常用密封方式的重复密封性能;采用有限元方法分析其接触面的应力和应变。结果表明:相比刀口密封,惠勒密封结构能在更大的螺钉拧紧力矩范围内实现有效密封;刀口密封和惠勒密封均能很好地实现首次密封,但当二次密封出现结构缺陷时,刀口密封必须修复破损的刀口或更换金属垫圈才能实现再次有效密封,而惠勒密封仅需适当增加螺钉的拧紧力矩即可保证有效密封,因此惠勒密封具有更高的可靠性。