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。     

反应堆压力容器主螺栓螺母立式清洗机

通过性能对比,提出高度集成的反应堆压力容器主螺栓螺母自动化立式清洗机的最佳方案。该主螺栓螺母清洗机只需一次吊装即可完成螺母的全自动装卸,螺栓、螺母的清洗、风干、机器视觉检查及螺栓上油功能。基本原理是采用C形吊具将螺栓垂直吊入,通过主螺栓驱动机构,螺母升降机构主动滑块和被动滑块的配合实现螺母全自动装卸,螺母装卸功能采用螺栓旋转螺母随动的原理,主动滑块跟随机制,可保证螺纹不受损伤。通过离心式螺母清洗刷及螺母升降机构的配合实现螺母清洗,通过旋转滚刷组件靠拢旋转主螺栓实现主螺栓清洗,由基于线阵工业相机的图像采集组件和螺栓运动控制组件实现螺纹机器视觉检测,并生成螺纹展开图。通过一系列试验验证证明该清洗机安全可靠、清洗效果好、效率高、产生的放射性废物少,占地面积小。该设备已经在核电现场成功应用,能充分满足反应堆压力容器主螺栓螺母清洗维护需求。     

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。     

核电厂主螺栓超声自动检测技术研究与实现

核电厂反应堆压力容器主螺栓长期运行在高温、高压、高放射性环境下,易于形成疲劳损伤。针对核电厂反应堆压力容器主螺栓的检测要求,研究并形成了一套主螺栓超声检测系统及检测技术。介绍了该检测系统的主要组成、功能及相应的检测技术,通过试验方法验证该系统及技术满足ASME规范第Ⅺ卷关于压水堆核电站役前和在役检查反应堆压力容器主螺栓体积性检查的规定要求。该系统及技术的研究,实现了核电厂反应堆压力容器主螺栓检测过程的自动化,提高了检测效率,可适用多种堆型的核电厂主螺栓检查以及其他民用承压大型螺栓的检查,具有广泛的适用性。     

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。     

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。     

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。     

大直径高精度英制修正螺纹量规的研究与设计

本文论述300MW核电反应堆压力容器的主螺栓英制修正螺纹(6 1/8″-8UNR-2AMOD)环规的研究与设计。通过生产使用验证了该螺纹量规的设计原则和公差确定是合理的,保证了主螺栓拉伸预紧的可靠性。     

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。     

反应堆压力容器主螺栓螺纹副结构设计研究

反应堆压力容器主螺栓紧固组件是保证其密封的重要部件,其螺纹副结构直接影响着反应堆压力容器的密封性能。结合国内外压水堆反应堆压力容器主螺栓螺纹副在设计、制造和安装方面的经验,对主螺栓螺纹副设计遵循的规范和标准要求进行了梳理和研究,并从主螺栓螺纹副承载和主螺栓安装两方面,分析了主螺栓螺纹副结构参数的影响。在上述研究成果的基础上,对主螺栓螺纹副结构进行了验证计算,为各堆型反应堆压力容器主螺栓螺纹副的结构设计提供技术参考。     

反应堆压力容器主螺栓螺母超声检测控制软件的设计与实现

核电站反应堆压力容器主螺栓螺母是重要的受力易损部件,必须对其进行定期的缺陷检测。介绍了自主研发的主螺栓螺母超声检测控制软件的构成,主要从软件的系统逻辑结构、水位控制实施方案,各模块的功能设计与实现等几个方面进行了阐述,并对控制算法进行了简单描述。事实证明,该控制软件极大方便了对反应堆压力容器主螺栓螺母的役前和在役超声检测工作。     

CPR1000反应堆压力容器主螺栓孔螺纹力学分析研究

压水型反应堆压力容器采用大口径两体可拆结构,即大直径上封头组件与筒体组件经密布的大型主螺栓联接为密闭容器,依靠主螺栓载荷保证足够的密封储备。法兰螺纹受力关乎反应堆压力容器结构完整性,有必要开展相应的分析研究。应用ANSYS有限元分析软件,对CPR1000反应堆压力容器主螺栓孔螺纹进行受力分析,综合考虑螺纹升角、法兰实际结构形式等多种因素,对比分析了螺纹应力集中系数、剪切应力等结果,梳理出各种因素影响的规律性。通过研究,总结得到了反应堆压力容器主螺栓孔螺纹力学分析方法,为螺纹结构优化设计、相应工程问题处理等提供了有限元数值计算依据。     

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。     

反应堆压力容器主螺孔扩孔修复的强度校核和应力分析

扩孔修复是反应堆压力容器主螺孔螺纹严重损伤的主要修复方法之一,以CPR1000反应堆压力容器的M155×4 mm主螺孔为例,对扩孔修复后的主螺孔和主螺栓螺纹强度进行了校核,并以设计工况为例,对修复后主螺孔及容器法兰的应力分布进行了分析。结果表明,反应堆压力容器主螺栓和主螺孔螺纹剪切应力、挤压应力和弯曲应力均满足相应强度要求,主螺孔螺纹和容器法兰在扩孔修复后的应力也满足RCC-M规范要求。     

超高压液压技术的应用

该文通过PC工程核电压力容器用螺栓拉伸机液压系统的方案论证分析及最终的方案确定,介绍了该系统的工作原理及其应用中应注意的问题,并对超高压液压技术的特点进行了初步探讨。     

核反应堆压力容器主螺栓夹紧式支撑法兰设计

核反应堆压力容器主螺栓支撑法兰是反应堆压力容器主螺栓超声扫查的重要附件,针对不同堆型的主螺栓,从通用性角度出发,设计出一种可夹紧式支撑法兰,通过实验对传统支撑法兰与可夹紧式支撑法兰进行了性能对比,实验测试结果表明,该支撑法兰较传统支撑法兰安全性及稳定性均有所提升,可满足主螺栓超声检验的需求。     

反应堆冷却剂泵主螺栓紧固方法分析

反应堆冷却剂泵主螺栓是保证一回路完整性的重要联接件,紧固方式主要是电加热法和液压拉伸法,这两种方法在现役核电站中均有应用。本文通过对这两种方法的探讨,分析出各自的优缺点以及二者的组合应用,供主泵使用单位和设计制造厂家参考。     

反应堆压力容器主螺孔螺纹研磨修复工艺开发和应用

反应堆压力容器作为核电厂核心设备,其法兰主螺孔螺纹的损伤修复非常关键,任何细小缺陷都可能导致主螺栓植入或拧出时卡涩或咬死等严重后果。针对不同形式和严重程度的螺纹缺陷,需选择合适的修复工艺,在确保螺纹修复质量和安全的前提下,实现反应堆主螺孔螺纹精细、高效的在线修复。某核电厂调试期间出现主螺孔螺纹区域性划痕、毛刺等缺陷情况,鉴于传统刮刀、油石等手工修复方法效率较低、效果不好,开发了一套主螺孔在线研磨修复装置和工艺并得到成功应用,取得了较好效果,可为后续反应堆压力容器主螺孔螺纹在线修复提供参考和借鉴。     

反应堆压力容器主螺栓的选材和研究

本文叙述了秦山核电站30万千瓦反应堆压力容器主螺栓材料的选择和研制。对主螺栓用18CrNiWA钢锻件进行了全面性能研究,包括恒应变低周疲劳试验和高温应力松驰试验,使该钢种达到了核用途主螺栓材料的标准。     

反应堆压力容器螺栓预紧过程分析

以某核反应堆压力容器制造厂水压试验承载要求为基础,借鉴国内反应堆压力容器水压试验的螺栓预紧经验,采用ABAQUS有限元分析软件模拟该反应堆压力容器的三级预紧过程,分析螺栓预紧后的法兰变形及螺栓载荷变化情况,优化螺栓预紧控制程序。