蒸汽发生器换热管衬管液压胀接工艺研究

核电站蒸汽发生器是将反应堆的热能传递给二回路介质以产生蒸汽的热交换设备,其中的传热管起着保障热通量变换和防泄漏的作用。但是在长期的高温高压与高腐蚀状态下,传热管也更易破损,给核电厂的安全性与经济性带来威胁。通过总结国内外衬管技术的应用并分析各种技术的优缺点,最终以液压胀接工艺为主要试验技术,对Inconel 690合金双管之间的胀管力计算和胀接试验过程进行研究,最终得出最佳液压胀接压力区间。     

核电蒸汽发生器胀接接头质量事故分析及应对措施研究

全深度液压胀接技术是核电机组蒸汽发生器及其他换热器管子-管板接头普遍采用的制造工艺,具有液压胀接压力均匀、管壁减薄均匀、管子和管板的残余应力小、接头质量稳定等优点。液压胀管时需将300兆帕水介质封闭在胀管区域,一旦密封失效,将直接影响接头质量,胀接过程中易出现未胀合缝隙长度过大(欠胀)、过胀、肿胀、漏胀、重复胀接以及造成换热管划痕等质量问题。对国内外蒸汽发生器制造厂出现的典型胀接缺陷归类并进行原因分析,结合工程经验获得良好经验反馈及应对纠正措施,为核电蒸汽发生器管子管板接头胀接工序提供指导。     

蒸汽发生器管子管板胀焊结合残余接触应力分析

采用有限元方法模拟蒸汽发生器管子管板的胀焊结合工艺过程,研究不同胀接压力下管子管板残余接触应力的分布情况、焊接温度场对管子管板残余接触应力的影响,以及未胀接区域长度对管子管板胀接区域残余接触应力的影响.分析结果表明,在胀接压力作用下,管子管板两端产生环向应力峰值,环向应力峰值随胀接压力的增大而增大,且管子过渡区域环向应...     

管子－管板液压胀接管内缺陷的产生机理及防止

全深度液压胀接技术是核电机组蒸汽发生器及其他换热器管子－管板接头普遍采用的制造工艺。液压胀接具有操作简单、胀后变形均匀、壁厚减薄率低、残余应力小等优点,但也会产生管内划伤、胀接长度超差等管内缺陷,薄壁管厚管板胀接时胀接过渡区的管子内部缺陷产生的几率更高。对液压胀接时管子长度缩短量、壁厚减薄率进行了理论计算和测量,对过渡区胀接芯轴和管子受力进行分析,表明过渡区管子内部缺陷是由于管子长度缩短效应及管子受力共同作用产生的,胀接区的划痕缺陷主要是由于芯轴损伤及金属颗粒残留引起的,未胀区胀接长度超差主要是由于芯轴设定失误引起的。通过改进胀接芯轴密封形式和限位止环的设计,证明采用芯轴保护套及非膨胀式的限位止环等工艺措施能够有效避免管内缺陷的发生。     

换热管与管板胀接顺序对换热器胀接质量的影响

为研究换热管与管板胀接顺序对换热器胀接质量的影响.采用胀接参数化模拟研究方法对液压胀接进行可靠性研究,建立换热管-管板胀接的弹塑性参数化几何模型,对换热管-管板不同的胀接顺序进行研究,得到换热管残余等效应力、残余接触面应力大小及分布规律.研究表明保压阶段胀接顺序为外-中-内的等效应力最小;完全卸载后,胀接顺序为外-中-...     

换热管与管板液压胀接技术进展

换热管与管板接头是换热器中最容易发生失效的地方。换热管与管板连接接头的可靠性一直是管壳式换热器设计中受到重点关注的问题。目前常用的液压胀接技术是管壳式换热器换热管与管板连接技术的发展方向之一。换热管与管板接头胀接的研究主要从理论分析、有限元分析和试验研究三个方面进行。其理论分析的模型主要有换热管是单管,管板是无限平板模型和单管套筒模型。有限元分析模型主要有平面应力模型或平面应变模型、2D轴对称模型和3D模型。实验研究包括拉脱实验(压脱试验)、密封实验、应力腐蚀试验、X光衍射试验和应变测量等。通过这些试验来分析不同结构参数下胀接接头的连接强度和密封性能和胀后残余应力,并与理论分析的结果进行比较研究。     

薄壁管子与管板液压胀接工艺的研究

研究了胀接压力、胀槽数量、胀槽尺寸对管板胀接接头的拉脱力影响。结果表明:双槽结构的管板在胀槽的数量增加1或2个的情况下,能够有效的提高拉脱力;槽宽度适当增加,拉脱力也随之增大;最终确定产品胀接压力为270MPa。     

管板孔开槽液压胀接接头性能的三维有限元分析（一）——管板孔开槽时液压胀接接头处的等效应力及残余接触压力的分布

采用三维弹塑性有限元方法对换热器管板孔开槽的液压胀接接头进行分析,研究了管子和管板材料都具有非线性应变硬化性质时,胀接接头处的等效应力和管子—管板之间接触压力与残余接触压力的分布状况,以及它们随胀接压力大小而变化的规律。     

不锈钢复合管液压胀接装置

介绍了一种不锈钢复合管液压胀接装置的工作原理及其技术特点。     

蒸汽发生器管子管板液压胀保压时间数值模拟

第三代AP1000核岛主设备蒸汽发生器管子直径更小、管板厚度更厚、管子排列更密集、管子管板全长度液压胀管难度更大。采用ANSYS软件模拟蒸汽发生器管子与管板液压胀管的方法,着重用瞬态分析方法研究胀管压力和保压时间对接触压应力的影响,从而确定使接触压应力最大的平衡点。     

换热器管子与管板液压胀接连接的管槽尺寸

采用有限元法，建立二维轴对称模型，模拟了不同胀槽尺寸结构的液压胀接过程，得到了换热器管子与管板连接接头的残余应力和残余变形。以接头平均残余接触压力为评价连接强度的指标，分析了管孔槽宽度、深度、位置和间距等几何尺寸对连接强度的影响，给出了推荐采用的理想管孔槽结构，为工程设计和制造规范的修订提供了参考依据。     

换热器的液压胀管研究（一）—胀接压力的确定

本文用弹塑性理论对换热器液压胀管压力进行分析,导出了液压胀接后残余接触压力与胀接压力成正比的关系。提出了换热器液压胀接时胀接压力的选择方法。     

蒸汽发生器传热管衬管技术研究

核电站蒸汽发生器是将反应堆的热能传递给二回路介质以产生蒸汽的热交换设备,其运行的可靠性直接关系着核电站的安全性与经济性。蒸汽发生器传热管的泄漏将导致放射性物质释放到二回路,甚至排放到大气中,造成严重的放射性污染。总结了国外各种衬管技术及其在核电站的实际应用,根据核电站反馈的经验概述了各种衬管技术的优缺点,在此基础上,研究了适用我国实际情况的衬管技术,并进行了试验。该衬管技术融合了液压胀接、钎焊和钨极气体保护焊技术,具有重要的实用意义。     

双管板换热器内管板液压胀接压力的探讨

由于双管板换热器结构的特殊性,内管板的胀接是一个难点,胀接压力的大小直接关系到双管板换热器的可靠性,因此选取合适的胀接压力是关键。运用ANSYS软件对双管板换热器的内管板进行液压胀接模拟,并采用优化设计方法,对胀接压力进行了优化,获得了最佳的液压胀接压力,并通过试验验证了模拟的合理性,为双管板换热器内管板胀接工艺提供参考。     

换热器管板胀接变形的原因分析及建议

本文针对材料为0Cr18Ni9Ti的换热管与材料为16Mn的管板强度胀接时管板产生较大的翘曲变形和椭圆度,分析了产生的原因,并提出了避免管板产生较大变形的建议。     

换热器的液压胀管研究（四）———胀接接头的拉脱力和压脱力

本文应用弹塑性理论,研究了轴向载荷对液压胀接接头残余接触压力分布的影响,提出了液压胀接管板的最佳开槽位置应根据轴向载荷的性质来确定的建议,导出了接头最大理论拉脱或压脱强度的表达式。分析表明,当管板厚度较大时,工程拉脱力的计算公式与理论值存在较大的误差,在胀接接头的管子受拉时,工程计算公式偏于冒验。     

双相不锈钢管与管板液压胀接技术

主要介绍换热器双相不锈钢换热管与管板之间的胀管工艺,采用液袋式超高压液压胀管机进行胀管试验,通过胀管后管外径与管板孔径之间的间隙值、胀管后检查以及拉脱力试验,从而确定最佳的胀接工艺参数。     

管槽结构尺寸对换热器管子与管板胀接性能影响的试验研究

本文着重对换热器管子与管板胀接接头的结构和强度进行了试验研究,试验研究比较了机械和液压两种胀接方式对胀接性能的影响,分析比较了不同槽宽,槽位置,槽深度的单管模型拉脱力和泄漏情况,并将试验结果与理论计算和有限元数值计算结果进行比较,并得出了结论,为实际工程设计,制造规范的修订提供更加详尽的参考数据。     

蒸汽发生器的研制

通过300 MW蒸汽发生器制造过程中的管板镍基电渣堆焊、管板组件深孔加工、管子管板胀接、筒体与下封头局部热处理等关键工艺研制,掌握了其制造技术和质量控制要求。     

换热器的液压胀管研究（三）—管板开槽宽度的选择

本文用试验的方法，研究了在不同管板开槽宽度下换热器液压胀接接头的密封性能和拉脱强度，得出了管板开槽宽度应为之间的结论。在研究中，发现国家标准中对于开槽宽度的规定不能适应液压胀接技术的要求，建议在有关标准中，增补适用于液压胀接的有关内容。