发布时间:2024-03-04 来源:乐鱼APP官网入口
蒸汽发生器结构与检修 培训教材蒸汽发生器结构与检修1、蒸汽发生器的功能2、蒸汽发生器的结构3、蒸汽发生器的运行4、蒸汽发生器的检修3目录说出蒸汽发生器的主要部件及功能教学目标说出蒸汽发生器的主要检修活动及需要注意的几点51、蒸汽发生器的功能压水堆蒸汽发生器是核蒸汽供给系统中的关键设备之一,为主汽轮机、辅助蒸汽系统等提供汽源,是一、二回路间热交换的枢纽。另外,由于水受辐照后活化以及少量燃料包壳可能破损泄漏,流经堆芯的一回路冷却剂具有一定的放射性,而压水堆核电站二回路设备不应受到放射性污染,因此蒸汽发生器的下封头、管板和倒U形管是反应堆冷却剂压力边界的组...
蒸汽发生器结构与检修1、蒸汽发生器的功能2、蒸汽发生器的结构3、蒸汽发生器的运行4、蒸汽发生器的检修3目录说出蒸汽发生器的主要部件及功能教学目标说出蒸汽发生器的主要检修活动及需要注意的几点51、蒸汽发生器的功能压水堆蒸汽发生器是核蒸汽供给系统中的关键设备之一,为主汽轮机、辅助蒸汽系统等提供汽源,是一、二回路间热交换的枢纽。另外,由于水受辐照后活化以及少量燃料包壳可能破损泄漏,流经堆芯的一回路冷却剂具有一定的放射性,而压水堆核电站二回路设备不应受到放射性污染,因此蒸汽发生器的下封头、管板和倒U形管是反应堆冷却剂压力边界的组成部分,属于第二道放射性防护屏障之一。蒸汽发生器设计上既要保证其传热效率,又要保证一回路放射性边界的完整性。蒸汽发生器主要有以下三大功能:正常运行、停堆以及应急/事故时冷却反应堆;正常运行时,向主汽轮机、辅助蒸汽系统提供汽源;在有放射性的一回路和干净的二回路之间提供一道辐射屏障;蒸汽发生器布置蒸汽发生器主要由筒体、下封头、管板、U型传热管、流量分配挡板、管束支承板、防振拉杆、管束套筒、给水环管、旋叶式汽水分离器、人字型干燥器、限流器、支承结构、一次侧人孔、二次侧人孔、手眼孔等结构组成,其主要结构如下图所示。82、蒸汽发生器的结构蒸汽发生器结构蒸汽发生器结构蒸汽发生器结构蒸汽发生器结构下封头蒸汽发生器下封头由碳钢铸件制成半球形,内
面堆焊5~6mm厚的不锈钢,下封头与管板焊接,并由厚19mm的因科镍隔板把下封头分隔成进水和出水两个水室。每一水室有一个与RCP系统主管道连接的接管,另外每个水室都有一个人孔,以便检查和维修。为便于在停堆大修时蒸汽发生器一次侧积水排空,在人孔及主管道接管处设计了一个疏水通孔,如下图所示。蒸汽发生器结构管板由厚度为555mm的碳钢锻件制成,在与冷却剂接触表面上堆焊因科镍600,重约40吨。管板上钻有8948个管孔,U形传热管插入孔内,两端与堆焊层焊接,焊后管子在管板内的插入部分进行全长度液压胀管,这样消除了管子和管孔之间的间隙,以免氯离子沉积造成应力腐蚀。蒸汽发生器结构管板正常运行期间,由于蒸汽发生器二次侧水不断被蒸发,水中的垢物浓缩积聚在管板上,在传热管端部可能会产生应力腐蚀。为降低沉积物对U型管的影响,保证二回路的水质,每台蒸汽发生器设计有APG排污系统。每个蒸汽发生器的管板上表面水平对称地装设有两根多孔的管道,以收集蒸汽发生器的排污水,实现蒸发器二回路水侧的连续排污。蒸汽发生器管板上还设计了一个疏水管,用于蒸汽发生器停运期间,将二回路残余冷却水排尽。蒸汽发生器结构管束套筒管束套筒包围传热管束,把二次侧介质分隔成下降通道和上升通道,其下端用支承块支承,使管束套筒下端与管板上表面之间留有空隙,供下降通道的水通过,进入管束区。套筒上有定位块和防旋块与蒸发器筒体内壁接触,防止套筒轴向与周向窜动。蒸汽发生器结构管束套筒套筒与筒体安装:在套筒安装前先对管板、管孔做全面清洁,然后对下部筒体内部做全面清洁,再将套筒安装至筒体内,利用内套筒上的调整块调整内套筒与筒体之间的间隙及同心度,调整完成后将调整圆块直接焊接在内套筒上,将内套筒与筒体之间的定位块也进行焊接。蒸汽发生器结构管束套筒蒸汽发生器在制造时,管束套筒先就位,然后开始穿传热管束,当传热管束安装就绪以后,将管束套筒封头与套筒焊接相连。管束套筒封头上有16个孔,与16支旋叶式分离器所在管道相连。蒸汽发生器结构流量分配板二次侧水从下降通道流经管板后转向,经流量分配挡板进入管束区域。流量分配挡板位于管束下部高于管板处,挡板上钻了超U型传热管尺寸的传热管孔,板中心钻一大孔。挡板和U形管束中间水道的阻塞块保证二回路水以足够的流速有效地冲刷管板表面,避免了二回路侧腐蚀产物的聚积,从而减小管板表面以上的管子腐蚀的危险。蒸汽发生器结构支撑隔板在沿管束直管段上共有9块支撑隔板。支撑隔板用不锈钢制成,厚30mm,它的作用是固定管束,以防止受流体流动影响产生振动。支撑隔板的管孔为四叶梅花孔,其形状使得支撑板只有一小部分与管子靠近,因而围绕管子有更大的流量,腐蚀产物和化学物质不易在支撑板与传热管之间沉积下来。每块支撑板由支撑块支撑,支撑块通过管束套筒将载荷传至蒸汽发生器外壳。蒸汽发生器结构支撑隔板流量分配板与管子支撑板的安装:各板之间用定距拉杆相连接。各支撑板安装时用光学仪器对支撑板进行同心度、垂直度测量,通过调整支撑板与内套筒之间的楔形块保证九块管子支撑板、一块流量分配板与管板上的的各孔都在同一中心线上,然后对各板进行径向和周向定位,将楔形块与内套筒焊接。蒸汽发生器结构U型传热管每台蒸汽发生器共有4474根倒U形传热管以正方形排列成传热管束。传热管由因科镍690制成,外径19.05mm,壁厚1.09mm。蒸汽发生器结构U型传热管穿管:U形管生产厂商在产品出厂前已将U形管按照安装的先后顺序排列好,每个分区的穿管顺序由下往上按排进行,每排从内到外依次穿管(从小半径到大半径)。每穿完一排管子之后安装人员对管束间隙做调整(PYY44300301ENNP44DD最小间隙6mm)。调整过程中要保证U形管子一端部与管板平齐(误差0.1mm),如果管子端部因为长度短而无法与管板平齐则该管要换掉,调整完后管子端部长出的部分在焊接前截去。蒸汽发生器结构U型传热管定位胀:每穿完一排管子进行间隙测量和调整,然后开始对该排管束做定位胀。定位胀的目的是固定管子与管板的相对位置,同时也固定了上部管束的间隙。依次完成4474根管的安装。每完成1排管束安装后在该管束下方插入尼龙条(暂代抗震拉条),避免两排管子的摩擦。蒸汽发生器结构U型传热管定位胀:胀管扭矩:3.0-4.5NM,使用前在扭曲检测仪上校准。胀接长度23mm,长度由胀接工具上的定位环控制。胀管器锥形辗辊上需涂抹一层油脂,每次胀管工作开始前需先在试板上进行试胀,要求胀接长度大于23mm,在整个胀接长度上无任何划痕。每排管子胀接完成后需要在U型管段再次进行管束间隙测量,以避免在定位胀过程中的管束窜动造成的U型管段间隙不合格。定位胀胀管工具简图蒸汽发生器结构U型传热管管子-管板焊接:蒸汽发生器在完成所有穿管和定位胀管后进行管板密封焊。定位胀之后切割过长的管子出头,焊接前须按清洁程序清理管孔,检查管孔确认无刮痕,并检查定位胀符合标准要求,管束端面与管板孔平齐度合格(要求0.1mm)。焊接采用氩弧钨极自动焊。射线探伤:焊接完成之后进行分区域抽取6%的管子-管板焊缝进行射线探伤,如果该区域探伤有不合格焊缝,则抽取12%焊缝进行探伤,再有不合格焊缝则全部进行射线探伤。目视及PT检验:对焊接后的管子、管板100%液体渗透探伤,对有缺陷的焊缝做修复。蒸汽发生器结构U型传热管管子焊接后,在管子全深度胀接前,管子管板焊接应进行氦气泄漏检验。泄漏检查:上述工序完成后将筒体上部、排污管、测量孔用盲板封堵,对二次侧先抽线bar.g氦气,在管板处用检测装置贴在管板上(4个管子一组)抽气,若有泄漏则探测器会显示。(详见《蒸发器管板-管子氦气检漏工艺条件》)蒸汽发生器结构U型传热管液压胀管:泄漏率合格后对管子管板进行液压胀管(提高连接强度)。(详见《CPR1000蒸发器液压胀管规程》)管子应穿过管板全厚度满深度胀接,但在管板表面以下5mm处除外,防止过胀,避免对管子造成损伤。采用全深度液压胀工艺是因为有利于缩小管子与管板的缝隙,降低二次侧水进入缝隙引起腐蚀的风险。蒸汽发生器结构U型管防震拉杆在传热管U型弯曲部分装了防振拉杆,以防止介质流动所引起传热管的振动。蒸汽发生器结构旋叶式汽水分离器在管束套筒顶部,装有16只旋叶式汽水分离器,对蒸发段产生的汽水混合物进行第一级汽水分离。在每个分离器内装有一组固定的螺旋叶片,使汽水混合物向上流过时由直线运动变成螺旋运动,密度较大的水由于离心力作用被甩向外围,这样在中心形成蒸汽柱,而筒壁内则形成环状的水层。在筒壁沿切线方向开有若干个疏水口,水沿壁面螺旋上升至这些疏水口时,就顺着它们流出汽水分离器,往下与从给水环管出来的给水混合,流入下降通道作再循环。蒸汽发生器结构人字型干燥器虽然旋叶式汽水分离器可除去蒸汽中的大部分水,但为满足设计的基本要求,还需进行二级汽水分离。它是六角形带钩波形板分离器,在六角形内部还有六块波纹形分离器。携带小水滴的蒸汽进入六角形带钩波形板分离器,在波纹板中被迫通过曲折流程,蒸汽通过时很容易改变方向,而密度较大的水则不能,不断附着在波纹板上,随后流入蒸汽发生器二次侧环状空间。蒸汽进入三角形小室再通过波纹状分离器再一次将微小水滴除去,水分进入中央集管往下流,干燥后的蒸汽则进入主蒸汽供热管道。蒸汽发生器结构给水环管蒸汽发生器给水首先进入给水环管。给水环管位置稍低于旋叶式汽水分离器。在给水环管顶部焊接了一些倒J形管,给水进入环管后,从倒J形管流出,进入下降通道,这样可避免水位降到给水环管以下时环管内水被排空,防止给水再次进入时由于环管内蒸汽遇冷凝结而产生“汽锤”现象(正常运行时给水环管淹没在水下),J形管的数目沿筒体周边不均匀分布,使80%给水流向传热管束的热侧(一回路冷却剂入口侧),20%给水流向冷侧,这样使两侧蒸发量大致相等,从而避免了两侧之间的热虹吸作用。蒸汽发生器结构蒸汽限流器蒸汽发生器顶部蒸汽出口接管内装有一只由因科镍600制成的流量限制器,其作用是当蒸汽供热管道破裂时限制蒸汽流量,以防止一回路过冷造成反应堆重新临界及减轻对安全壳产生的压力。流量控制器是一个18MD5钢制的锻件,内装7只收缩扩张喷管(文丘利管),蒸汽流过时产生压降,使得蒸汽流量降低。蒸汽发生器结构支撑结构蒸发器的支撑结构设计成能承受自重载荷,及由于地震和同时发生的失水事故引起的载荷。支撑设计成能允许热膨胀和压力位移,事故工况下确限制移位。垂直支撑件为四根铰接的立柱,两端有支撑座。一段固定在混凝土结构中,另一端固定在蒸发器半球形底部。在两个高度上还设有横向约束件:低位约束组件:用止挡块安置在下封头垫块的高度上,四根横向撑杆在环路热段管道的轴线上,用于限制热段管道的剪切断裂时蒸发器的位移。高位约束组件:在蒸发器重心高度上安置横梁,梁与蒸发器筒体之间的填隙片能调整,梁通过四个阻尼器与墙壁连接,环路热膨胀时,阻尼器对缓慢的位移位移没有阻力,但在地震或者管道破裂时呈刚性。蒸汽发生器结构支撑结构蒸发器的支撑结构蒸汽发生器结构一次侧人孔一次侧人孔位于蒸汽发生器下封头,进出口水室各有一个。人孔用螺栓连接的低合金钢平盖板封闭,盖板与一回路冷却剂之间设置一块不锈钢圆形薄板,称为衬板,衬板上有一道圆周密封面,与人孔法兰密封面之间采用螺旋形缠绕的因科镍石墨垫片密封。衬板由三颗衬板固定螺钉固定。人孔连接螺栓组件为拉伸螺栓组件,其优点是螺栓不易咬死,对螺纹的损伤比较小,每个螺栓的力矩相对均匀。蒸汽发生器结构手眼孔每台蒸发器设计有6个眼孔,2个手孔,距离管板上方大约30CM处,现场以蒸发器房间门口正对位置为0度,布置了一个手孔和一个眼孔,对称180度方向同样布置了一个手孔和一个眼孔,在90度和270度方向分别对称布置了两个眼孔。手眼孔作为观察孔,可在ITV检查时通入摄像头观察蒸汽发生器内部管束及管板上部情况,另外,在蒸汽发生器二次侧冲洗时便于安装冲洗工具。蒸汽发生器结构手眼孔手眼孔的结构相似,详见其结构简图,手孔比眼孔略大,为八根螺栓紧固,眼孔只有四根螺栓。手眼孔的螺栓与人孔螺栓相似,不是普通螺栓,是拉伸专用螺栓,手眼孔的开关需要专用的螺栓拉伸机来实现。蒸汽发生器结构手孔堵塞每个手孔内部装有一个手孔堵塞,其作用是防止冷却水直接从手孔正对的内套筒检查孔旁路流通,大量冷却水直接横向冲击U型传热管,另外若无手孔堵塞,冷却水不经过流量分配挡板直接从内套筒检查孔进入,会造成此区域热力分配不均。手孔堵塞及其专用安装工具详见下图。蒸汽发生器运行二次侧自然循环蒸汽发生器二回路侧流体流动是依靠自然循环驱动的。管束套筒将蒸汽发生器下筒体内的水分隔为两个区域:冷(水)柱:管束套筒与筒体之间的水,这中间还包括给水和从汽水分离器分离出来的再循环水;热(水)柱:管束套筒内的水和蒸汽混合物。所谓自然循环,即冷(水)柱和热(水)柱之间的密度差,为工质循环提供驱动压头,而自然形成的循环。如前所述,管束套筒将二次侧的水分为上升通道和下降通道。下降通道内流动的是低温的给水与汽水分离器分离出来的饱和水的混合物,属单相水(过冷水)。而上升通道流动的是汽水混合物,在相同的压力下,单相水的密度大于汽水混合物的密度,两者密度差导致管束套筒两侧产生压差,驱动下降通道的水不断流向上升通道,建立自然循环。83、蒸汽发生器的运行二次侧自然循环蒸汽发生器二回路侧流体流动是依靠自然循环驱动的。管束套筒将蒸汽发生器下筒体内的水分隔为两个区域:冷(水)柱:管束套筒与筒体之间的水,这中间还包括给水和从汽水分离器分离出来的再循环水;热(水)柱:管束套筒内的水和蒸汽混合物。所谓自然循环,即冷(水)柱和热(水)柱之间的密度差,为工质循环提供驱动压头,而自然形成的循环。如前所述,管束套筒将二次侧的水分为上升通道和下降通道。下降通道内流动的是低温的给水与汽水分离器分离出来的饱和水的混合物,属单相水(过冷水)。而上升通道流动的是汽水混合物,在相同的压力下,单相水的密度大于汽水混合物的密度,两者密度差导致管束套筒两侧产生压差,驱动下降通道的水不断流向上升通道,建立自然循环。蒸汽发生器运行二次侧自然循环蒸汽发生器运行蒸发器给水正常工况时,蒸汽发生器由给水流量调节系统(ARE系统)提供给水。。特殊工况时,蒸汽发生器由辅助给水系统(ASG)提供紧急给水。这些工况是:机组启动及RCP系统的加热;热停堆;使RCP系统冷却至RRA系统可投运的程度;主给水系统(包括CVI、CEX、ABP、APP、APA和ARE)出现故障。总之,当汽机停运或主给水系统出现故障时,ASG系统立即投入运行。ASG的给水来自容积约为790m3的贮水箱,ASG给水流量不受蒸汽发生器水位调节系统的控制。蒸汽发生器与ARE、ASG、APG和REN系统的连接如图所示。蒸汽发生器运行蒸发器给水蒸汽发生器运行蒸发器二回路水化学合理地组织蒸汽发生器二次侧水处理对改善其热工水力性能,防止或减少传热管及内部构件腐蚀破损具备极其重大意义。二次侧水处理的目的即:防止杂质在蒸汽发生器及内部构件上结垢(即生成质地坚硬的水垢);防止锅水中的悬浮物在管板表面等敏感部位结渣(即形成稀松絮状物泥渣);防止减少选择性腐蚀发生的可能;保证蒸汽品质,防止蒸汽污染。蒸汽发生器运行蒸发器二回路水化学蒸汽发生器二次侧给水化学指标主要参考以下几个参数:PH值:二次侧水中的PH值是控制二次侧水化学指标的关键参数。给水的PH值由添加氨水或吗啉来控制。采用高PH值是为了限制给水中铁含量和减少腐蚀产物中的铁离子。+:阳离子电导率+来度量二次侧水中总阴离子数,检测可溶性阴离子杂质,有些阴离子(例如CI、SO4)会引起腐蚀。为了保持二次侧水中的化学指标,可连续排污,使阳离子电导率低于1s/cm。当阳离子电导率高于控制值时,就要采取纠正
。Na+:苛性钠是因科镍600合金蒸汽发生器传热管发生晶间苛性腐蚀的主要潜在原因之一。在高浓度下,因科镍690合金也会产生裂纹。因此应尽量消除蒸汽水系统中的钠杂质。由于钠在蒸汽发生器内某些局部区域可产生浓缩现象,所以通过对APG钠离子浓度的连续监测,可以掌握水汽回路内的钠污染的程度,以限制蒸汽发生器二回路侧晶间腐蚀的风险。蒸汽发生器运行蒸发器二回路水化学蒸汽发生器二次侧给水化学指标主要参考以下几个参数:溶解氧:氧是一种强氧化气体,它能与很多材料(高温下的不锈钢,各种温度下的碳钢,碱性环境下的铜合金)起反应,以形成腐蚀产物。在水蒸汽回路中,溶解氧的存在会产生大量的氧化物,增加蒸汽发生器淤泥量;为避免给水系统腐蚀,必须尽可能把氧除掉,将给水中氧含量控制为0.005mg/kg。减少空气漏入和提高给水中联氨浓度是限制溶解氧的最佳措施。悬浮物:悬浮物的监测是指对可沉淀的不溶物的总体监测。这些不溶物构成了反映系统调节有效性的诸参数之一。在许多情况下,悬浮物代表了系统腐蚀引起的氧化物(主要是铁,铜)的含量。蒸汽发生器运行蒸发器二回路水化学蒸汽发生器二次侧给水化学指标主要参考以下几个参数:氯化物(氟化物):在二回路中的氯化物(和氟化物),尤其是当其以偏酸(海水)污染形式存在时,并当氧化剂同时存在时,就会加速蒸汽发生器的各种腐蚀,例如:蒸汽发生器传热管的点腐蚀;在碳钢的U形管支承隔板产生凹陷腐蚀。不锈钢在应力作用下,尤其在高温条件下,由于氯化物和氟化物的存在而产生应力裂纹腐蚀的风险,其浓度应予以限制。硫酸盐:系统中的硫酸盐一般来自于除盐水、冷却水,或离子交换树脂进入到高温系统时产生热分解而产生。硫酸根离子是一种强酸阴离子,在酸或钠盐形式下可浓缩,如以钙盐,或镁盐的形式存在可沉淀,并在二回路某些表面上可部分被吸附。SO42-离子和硫的化合物可促进各种腐蚀(RCP的不锈钢,二回路侧蒸汽发生器传热管的晶间腐蚀)。此外,在还原性环境中(如联氨),硫酸盐会还原成硫的化合物,并引发二回路侧蒸汽发生器传热管晶间腐蚀。来自离子交换树脂热分解的硫的化合物对于高温下各系统的不锈钢材的腐蚀非常有害。蒸汽发生器运行蒸发器二回路水化学二回路的化学监测主要依赖于化学在线仪表。蒸汽发生器运行蒸发器二回路水化学因各种污染物在蒸汽发生器中要发生浓缩现象,+和Na基本上表示水-汽回路的污染水平,根据蒸汽发生器排污水的+和Na规定不同运行期限区域,运行期限随着污染水平的上升而减少,进入第5区域就须停堆。排污口中Na含量和+所决定的运行区域图蒸汽发生器运行蒸发器的腐蚀与防护在压水堆核电站中,有关蒸汽发生器的故障是导致非
停堆和造成电厂容量因子损失的根本原因之一。蒸汽发生器传热管占一回路承压边界总面积的近80%,为提高传热效率,其管壁很薄,易引起机械损伤和腐蚀,因此,在核电站第二道放射性防护屏障中蒸汽发生器是个薄弱环节。蒸汽发生器传热管的品质下降引起的安全性问题主要有两个:(1)潜在的在役破管危险:这种严重事故会造成反应堆失水,如果处理不当,还会导致放射性释放到环境中去。(2)反应堆冷却剂漏进二回路:由于这种泄漏可能是将要发生破管的报警信号,同时为减少放射性的排放,对许可的泄漏量要严格限制和监管。如果泄漏量超过了限制,需要停堆,找出泄漏的管子。蒸汽发生器运行蒸发器的腐蚀与防护蒸汽发生器传热管典型降质类型:(1)耗蚀;(2)压陷;(3)一次侧应力腐蚀开裂PWSCC;(4)管外壁应力腐蚀开裂ODSCC;(5)传热管与防振条之间接触处的磨损;(6)松动件或异物造成传热管的损伤;蒸汽发生器运行蒸发器的腐蚀与防护蒸汽发生器主要降质部位为传热管,传热管的主要腐蚀机理:(1)一回路水环境应力腐蚀开裂(PWSCC)影响传热管PWSCC敏感性的因素有:材料微观特性,如合金成分、晶界碳化物;较高的环境应力或残余应力;腐蚀性环境,例如一回路水化学和温度。主要发生在下列部位:管板的近胀管过渡区;U形弯管处,曲率半径越小,PWSCC可能性越大;管板、支撑板处管子发生凹陷的部位;热段区域管子PWSCC多,冷段区域PWSCC少。说明残余应力大,PWSCC可能性大;环境和温度高,PWSCC可能性大。裂纹形态的特点是:U形弯管处裂纹主要是轴向;管板近胀管过渡区裂纹主要呈轴向,偶尔在2条轴向裂纹间存在短的环向裂纹,未发现孤立的环向裂纹;胀管区主要是环向裂纹;凹陷部位假如发现内壁裂纹,则裂纹往往是轴向。蒸汽发生器运行蒸发器的腐蚀与防护蒸汽发生器主要降质部位为传热管,传热管的主要腐蚀机理:(2)管外壁应力腐蚀开裂(ODSCC)ODSCC主要形式为IGSCC(沿晶SCC)和IGA(晶间腐蚀)。多发生在管子和管板、支撑板的缝隙。但在管子自由段也发现了ODSCC。影响IGSCC的因素与PWSCC大致相同,ODSCC主要根据杂质在蒸汽发生器二次侧的浓缩程度,发生ODSCC的管子自由段上往往有明显的腐蚀结垢物。IGA(晶间腐蚀):指在没有明显的应力作用下,化学侵蚀由表面开始,沿着管子金属的晶界扩散,而且或多或少是均匀发展的,这种破损的类型就叫做晶间腐蚀。如果材料制造或运行过程中产生了较大应力,裂缝将沿着晶界向材料内部扩散,称为晶间应力腐蚀。在传热管与管板间的缝隙处,因腐蚀产物的积聚,晶间腐蚀表现的尤为突出;在管板上部(传热管在此处被胀管)和管子U形弯曲段,由于留有制作的完整过程残余的应力,所以这两个区域最常见的降质类型是晶间应力腐蚀。ODSCC裂纹形态的特征:主要是轴向裂纹;在管板近胀管过渡区和凹陷区也发现少量裂纹,呈环向;轴向裂纹可以是单个,也可是多个,中间可能夹杂着少量IGA补丁区域;在IGA影响区域有几率存在浅网状裂纹。蒸汽发生器运行蒸发器的腐蚀与防护蒸汽发生器传热管腐蚀的保护措施:传热管降质主要根据三个因素:传热管的材料、制造及运行过程中材料产生的应力以及运行环境(特别水化学)。为防止蒸汽发生器传热管降质,分别从设计和运行过程两方面来采取预防措施。设计上:管材选用因科镍690,增加抗晶间应力腐蚀和抗老化性能;管束支撑板用不锈钢制造,并改为梅花形管孔,防止管子压陷;改进胀管工艺和U形管弯曲段热处理方法,以消除制作的完整过程的残余应力;设计蒸汽发生器排污系统(APG),对蒸汽发生器进行连续排污。运行过程:二次侧水处理为全挥发性处理(AVT),防止区域性的耗蚀(管壁变薄);严控二回路水化学指标,保证给水的纯度,并在运行过程中连续排污,防止管板上方管壁受压陷及腐蚀裂纹的损伤;停堆大修期间定期用高压水冲洗或化学洗涤以消除沉积的污垢;运行过程中传热管两侧压差不得大于11.0MPa。蒸汽发生器运行蒸发器传热管泄漏监测(1)制造阶段U形管在管板孔内进行全程液压胀,并与一回路侧的管板因科镍堆焊层进行焊接。在全程液压胀管之前,先将传热管端与堆焊层焊接,并采用氮气密封性试验对管子与管板间的胀接和焊缝进行检漏。试验时,壳侧在1.4MPa氮气压力下,经12小时持续试验,不允许有泄漏。传热管与管板间的全长度胀管亦能保证管子与管板之间的密封。蒸汽发生器运行蒸发器传热管泄漏监测(2)运行期间运行期间,利用冷却剂H2O的16O(n,p)16N反应,用二回路侧16N放射性跟踪法来验证一回路侧与二回路侧之间的密封。有以下三种冗余的途径测量二回路的放射性:蒸汽发生器出口处蒸汽中的16N放射性,这是一种快速而且足够精确的方法;冷凝器抽气泵处空气的放射性,这也是一种快速方法;蒸汽发生器排污水中的放射性,这是一种精确但是较慢的方法。假如发现超过允许的泄漏率,则在停堆后,将一回路侧水排空,二回路侧部分充水至完全浸没管束,必要时加压,然后在管板一回路侧捡漏,根据泄漏出现在管子本身或在管子与管板间的焊缝处作不同的处理。蒸汽发生器运行蒸发器传热管泄漏监测(3)停堆大修在停堆换料期间,通常对传热管进行在役检查,即用一个探头沿整根传热管内侧移动进行涡流探伤检验,其原理是将交流电送入探头的细线圈内产生磁场,使环绕它的传热管壁产生电磁流,进而影响线圈返回的交流信号。当探头经过传热管有缺陷的区域时,如有耗蚀或点蚀,根据线圈返回信号的变化,可以判别破损的类型以及程度。这些检查可以是抽查也可以是所有管束的检查,具体按核电站的在役检查大纲来实施。84、蒸汽发生器的检修蒸汽发生器主要检修活动可大致分为以下部分:一次侧检查与维修:一次侧人孔的开关与封堵主管道的封堵传热管维修(堵管、胀管、取管)二次侧检查与维修:二次侧人孔、手眼孔的开关目视和视频检查异物抓取二次侧管板泥渣冲洗及干燥结构部件维修(如防振条的维修和更换等)蒸汽发生器的检修在役检查:一次侧水室堆焊层CCTV检查一次侧管嘴焊缝射线检查换热管涡流检查二次侧管板清洁度检查及异物提取;二次侧防振架、支撑板的结垢检查二次侧上部构件目视检查焊缝着色检查一次侧人孔螺栓超声波检查二次侧水压试验蒸汽发生器的检修蒸汽发生器人孔螺栓拉伸机操作:液压螺栓拉伸机大多数都用在各种规格螺栓的定值紧固和拆卸。在螺栓紧固力矩较大的场合应用广泛,且具有独特的优点。液压螺栓拉伸机的工作原理是利用液压油缸直接对螺栓施加外力,使被施加力的螺栓在其弹性变形区内被拉长,操作人员能轻松地完成螺栓紧固或拆卸。它的最大优点是:螺栓不易咬死;对螺纹的损伤比较小;每个螺栓的力矩相对均匀。目前普遍的应用于压水堆核电站反应堆大盖、蒸汽发生器人孔、手眼孔、稳压器人孔等开关过程螺栓拉伸工作中。蒸汽发生器的检修蒸汽发生器人孔螺栓拉伸机操作液压螺栓拉伸机的工作原理?蒸汽发生器的检修蒸汽发生器人孔螺栓拉伸机操作不同厂家生产的液压螺栓拉伸机可能略有不同,但结构组成都大同小异。液压拉伸机最重要的包含:气动泵单元、手压泵、集成器、控制屏、拉伸环、千分表、液压油管、分配器、控制电缆和数据线等。SKF螺栓拉伸机工作流程如图1所示。图1工具连接顺序蒸汽发生器的检修蒸汽发生器人孔螺栓拉伸机操作(1)气动泵单元气动泵单元是一个集成单元(如图2),它主要为拉伸环提供压力油,是拉伸过程中的动力源。气动泵对外接口包括:气源输入口、液压输出口和电缆插口。压缩空气接入泵单元后,由气源控制阀(电磁阀)控制气源流向。一般的情况下,压缩空气经过气源控制阀后进入气动泵,带动泵体转动为油回路升压。当油压上升到设定值时,气源控制阀动作,油泵的气源供应被切断,油系统进入保压阶段。油回路的泄压可通过操作手动泄压阀实现。压力油回路上还设置了安全阀和电子油压计。油压计可测量系统油压,并将油压信号反馈至集成器。SKF建议在SG手眼孔开关过程中使用手压泵。图2气动泵单元蒸汽发生器的检修蒸汽发生器人孔螺栓拉伸机操作(2)集成器集成器外接220V交流电是拉伸机系统的总电源,它主要承担以下功能:Ⅰ、提供系统电源;Ⅱ、采集螺栓伸长量和油压数据;Ⅲ、数据转换;Ⅳ、与控制触摸屏之间进行数据传递;Ⅴ、向气源控制阀发出动作命令;Ⅵ、工作状态显示;Ⅶ、工具急停和复位。图2气动泵单元电源插座泵电缆插座控制触摸屏电缆插座急停按钮复位按钮运行指示灯正常指示灯拉伸指示灯手柄千分表数据线插槽蒸汽发生器的检修蒸汽发生器人孔螺栓拉伸机操作(3)控制触摸屏控制触摸屏是整套拉伸工具的控制器和显示器。设备是采用先进的windows操作界面,使简单易操作明了。操作人员可通过触摸屏设置拉伸控制数据和设备信息。也能够最终靠操作触摸屏进行数据采集、记录和存储。进入拉伸操作程序后,根据系统提示就可以完成整套拉伸操作。图4控制触摸屏电缆插槽急停按钮USB插口触摸屏把手蒸汽发生器的检修蒸汽发生器人孔螺栓拉伸机操作(4)拉伸环序号拉伸机型号数量适用设备图片1HTA45-5M42x44SG一次侧人孔PZR人孔2HTS20-1M27x35SG二次侧人孔3HTS24-1M22x2.51SG手孔4HTS17-1M20x2.51SG眼孔蒸汽发生器的检修蒸汽发生器人孔螺栓拉伸机操作(5)千分表千分表用于螺栓伸长量的测量。SKF提供的数显式千分表不但能在电子屏上直接显示数值,还能将数值通过数据线传递给集成器。千分表能够最终靠固定底座固定在螺栓上,表针正对着拉伸螺栓的芯杆,当对螺栓进行拉伸时,芯杆长度不变,此时千分表可以测量螺栓与芯杆之间的长度差值,即螺栓拉伸值。蒸汽发生器的检修蒸汽发生器人孔螺栓拉伸机操作以蒸发器一次侧人孔关闭操作为例:1、回装人孔前的检查和准备检查确认人孔内部工作已全部完成,无异物遗留检查确认螺孔、螺栓、螺母的螺纹完好无异常,并已涂润滑油检查确认盖板表面、人孔法兰密封面、衬板密封面和表面有无损伤、异物等现象检查确认密封垫圈表面状态,并测量密封垫圈石墨及钢环厚度、内外径检查确认蒸汽发生器一次侧人孔盖板和螺母受力面干净无异物测量衬板槽深安装密封垫片、衬板及锁紧螺钉,记录螺钉头埋入衬板的深度,要求大于2mm蒸汽发生器的检修蒸汽发生器人孔螺栓拉伸机操作以蒸发器一次侧人孔关闭操作为例:2、盖板的回装使用专用提升工具,缓慢提升盖板,最后将盖板就位于人孔法兰上。安装部分螺栓螺母,将盖板固定,注意盖板要调整对中,螺栓应位于盖板通孔的中心,不能与盖板有接触。移走专用提升工具。安装剩余的螺栓螺母。注意:螺孔内有一个垫片要安设,安装螺栓时要求螺栓拧到底,然后回1/4圈。检查螺栓端部露出盖板的高度(2582mm),记录结果,如超出范围,重新调整安装。蒸汽发生器的检修蒸汽发生器人孔螺栓拉伸机操作以蒸发器一次侧人孔关闭操作为例:3、安装拉伸环将4个分体拉伸环分别安装在16个螺栓上。当拉伸环与盖板接触时,注意调整对中,不要损伤螺纹,防止拉伸环与螺母贴合太近,螺母无法拨动。检查拉伸环接触面与盖板是否接触良好。安装16个拉伸螺母。注意:使用液压拉伸器时,应确保支撑筒凹槽的深度至少比螺母的高度大于2mm。安装高压油管,将拉伸环与气动泵单元连接起来。打开气动泵单元的手动泄压阀,手动拧紧拉伸螺母,使拉伸环活塞回到初始位置(回油)。为什么?手动将16个拉伸螺母拧紧后再拧松1/4圈。为什么?关闭手动泄压阀。蒸汽发生器的检修蒸汽发生器人孔螺栓拉伸机操作以蒸发器一次侧人孔关闭操作为例:4、拉伸工具的连接手动测量16根螺栓的初始伸长量将测量螺栓拉伸量的16个百分表安装到拉伸螺栓上调整百分表,确保百分表表针与螺栓芯杆正确对中接触手试百分表显示无异常,调整百分表显示单位为mm使用气管将气动泵和气源连接,注意防脱固定检查设备间已正确连接。蒸汽发生器的检修蒸汽发生器人孔螺栓拉伸机操作以蒸发器一次侧人孔关闭操作为例:4、拉伸工具的连接确认所有百分表示数已归零,记录初始Z0值。启泵,缓慢升压至百分表示数为0.54mm(经验值,残余拉伸量为0.27mm)停泵,手动拧紧所有螺母,用专用拨杆适当拧紧记录此压力下的螺栓拉伸值Z1气动泵泄压记录所有螺栓泄压后的拉伸值Z2如果有螺栓的残余拉伸值(Z2-Z0)不合格,则再次启动气动泵,并对残余拉伸值不合格的螺栓用拨杆适当调整螺母的拧紧度。再次泄压,记录残余拉伸值若还有不合格的螺栓,继续上述操作,直至所有螺栓残余拉伸值合格。10教学目标回顾说出蒸汽发生器的主要部件及功能说出蒸汽发生器的主要检修活动及开关孔需要注意的几点谢谢
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