AP1000项目核电稳压器重型支撑制造工艺研究
AP1000与CPR1000核电站系统中稳压器设备对比分析
AP1000与CPR1000核电站系统中稳压器设备对比分析孙楠楠
【期刊名称】《东方电气评论》
【年(卷),期】2018(032)003
【摘要】本文简要介绍了稳压器设备在核电站系统中的功能,对三代核电AP1000及二代改进型CPR1000核电站系统中稳压器设备的结构、材质及技术参数分别进行研究,对两种堆型的稳压器设备的关键制造工艺进行了详细的对比分析.通过比较,得出三代核电AP1000稳压器在核电安全稳定运行方面具有更多优势.
【总页数】4页(P78-81)
【作者】孙楠楠
【作者单位】东方电气股份有限公司, 成都610036
【正文语种】中文
【中图分类】TM623
【相关文献】
1.采购质量监造信息系统在AP1000核电站设备监理中的应用 [J], 董泽忠
2.CPR1000与AP1000反应堆功率控制系统控制策略对比分析 [J], 张瑜;陈杰;陈冬雷;雷晴
3.Wi-Fi无线电话系统在AP1000核电站中的应用 [J], 刘兆利
4.CPR1000/EPR/AP1000蒸汽发生器液位控制系统对比分析 [J], 苟晓龙;张宏亮;张龙强;李公杰;董孝胜
5.AP1000与CPR1000堆外核测系统对比分析 [J], 徐世豪;谢维波;徐海燕;彭浩;吴志强
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AP1000核电核岛焊接工艺过程质保监督及标准化应用与探索
针对AP1000核电技术的特点，还需要在标准化的应用中加强对新技术的探索和应用。在新的技术和设备出现时，需要及时地对其进行标准化，并将其融入到核岛焊接工艺中，实现新旧技术的有机融合，提高整个核岛焊接工艺的质量和安全性。
一、AP1000核电技术及核岛焊接工艺
AP1000核电技术是一种先进的第三代核电技术，具有 passively safe （被动安全）设计，并采用了多项先进的 passively safe 设计措施，使得核电站在受到严重外部事件的影响时，不需要人为干预也能安全停堆。在AP1000核电站的建设中，核岛焊接工艺是其中一个关键的环节。
在质保监督过程中，应该注重对焊接工艺的每一个环节都进行认真的监督和检查，特别是对焊接工艺的操作规程和符合性进行严格的检验和验证。只有保证了焊接工艺每一个环节的质量，才能确保整个核岛焊接工艺的质量和安全性。
三、标准化应用与探索
在核岛焊接工艺中，标准化的应用是非常重要的。通过建立一套完善的标准化体系，可以有效地提高焊接工艺的质量和效率。通过标准化的应用，还可以降低建设成本，提高建设速度，确保项目的进度和安全。
核岛焊接工艺是核电站建设过程中的重要环节，其质量直接关系到核电站的安全性和运行性。AP1000核岛使用了大量的碳钢和不锈钢管道和设备，这些设备和管道需要进行焊接，焊接工艺的质量直接决定了设备和管道质保监督中，首先需要建立一套完善的质保监督体系。这套体系包括对焊接工艺的审核和认证、对焊工的培训和考核、对焊接材料和设备的质量控制等。应该充分发挥国家监督机构的作用，对焊接工艺进行严格的监督和检查，确保焊接工艺的质量符合国家标准和规定。
AP1000主要设备的制造技术
AP1000主要设备的制造技术AP1000是2回路的百万千瓦级压水堆。
它采用了非能动安全系统，在减少发电站设备、安全、可靠性和减少投资成本等方面做出了突出了改进。
AP1000堆型的关键技术概念在于系统简化，从而使AP1000机组的建设周期缩短、造价降低，运行和维护简便。
斗山重工目前正在参与AP1000的设计，并将利用自己的制造经验和先进的技术，为中国的AP1000项目提供主要设备，如压力容器、蒸发器和一体化顶盖组件。
Manufacturing Technologies for AP1000 main componentsTae-Woo kimAbstract: The AP1000 is a two-loop 1000 MW pressurized water reactor (PWR). It uses passive safety systems to provide significant and measurable improvements in plant simplification, safety, reliability, investment costs. Simplicity is a key technical concept in the AP1000. It makes the AP1000 easier and less expensive to build, operate, and maintain.Currently, Doosan is participating in the design of AP1000 and will provide main components, such as reactor vessel (RV), steam generator (SG) and integrated head package (IHP) in AP1000 China projects with many manufacturing experiences and high quality technology.I 压力容器、蒸发器和一体化顶盖组件的技术特征1．1 压力容器表 1.1 压力容器的技术数据压力容器与西屋公司标准3回路核电站的压力容器相同，只是接管部分进行了调整以适应2回路的要求。
试论AP1000反应堆压力容器的制造难点与监造应对措施
试论AP1000反应堆压力容器的制造难点与监造应对措施摘要：AP1000反应堆压力容器作为AP1000核电站中的最为重要的承压容器之一，能有效包容放射性产物控制和减少核电从业人员、电站各类仪器设备在运行过程中受到的辐射，是核电厂一道重要的安全屏障。
但是由于AP1000反应堆压力容器结构组成较为复杂，其在制造过程中还存在一定难点，对于AP1000反应堆压力容器制造质量和实际作用效果也有很大的影响。
基于此，就应在AP1000反应压力容器制造过程中制定一系列监造应对措施，改善相应设备制造缺陷。
关键词：AP1000反应堆压力容器；制造难点；监造应对措施引言与普通压力容器相比，AP1000反应堆压力容器在材料选择，工艺设计、过程质量控制、最终产品检验等方面都提出了更高的要求使其能够承担起核电厂一道重要的安全屏障的职能。
受诸多因素的影响，在AP1000反应堆压力容器制造时还存在一些难点，直接影响AP1000反应堆压力容器的制造难度、质量与制造周期，继而可能影响核电项目的按期、顺利投产，阻碍我国社会经济发展水平提升。
1AP1000反应堆压力容器制造难点1.1大锻件制造缺陷大锻件作为AP1000反应堆压力容器中重要组成部分，其对于提升压力容器抗压能力起到无可替代的作用。
但是由于相关人员对AP1000反应堆压力容器中大锻件加工工艺、过程质量控制、质量监督不完善等原因，在进行大锻件加工制造时就可能产生一些缺陷。
此外有关部门所采取的大锻件加工制造方法还存在一定不合理的地方，如果不能有效改善各项加工模式，不仅影响大锻件加工制造质量，对于AP1000反应堆压力容器承压效果也有很大的影响。
而且在完成大锻件加工制造之后，由于无损检测人员的技能个体差异、对验收标准理解不全面、缺陷检测遗漏等情况，都可能导致大锻件中潜藏的缺陷不能被及时发现。
大锻件在锻造、热处理过程中，加热和冷却速度仍不能做到精细化控制，长此以往，必然导致AP1000反应堆压力容器中大锻件加工制造出现问题。
AP1000核岛屏蔽墙电气贯穿件套管及支架施工工法(2)
AP1000核岛屏蔽墙电气贯穿件套管及支架施工工法一、前言AP1000核岛屏蔽墙电气贯穿件套管及支架施工工法是在AP1000核岛建设中用于电气贯穿件套管及支架施工的一种方法。
该工法的特点是高效、安全、可靠，并且能够满足AP1000核岛建设的要求。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析进行详细介绍，并分享一个工程实例。
二、工法特点AP1000核岛屏蔽墙电气贯穿件套管及支架施工工法具有以下特点：1. 组装式施工：采用工程化预制方式，将电气贯穿件套管及支架提前制作成标准模块，便于现场安装和调试。
2. 快速安装：套管及支架的组装工作可在地面进行，节约施工时间，提高施工效率。
3. 精准定位：利用先进的测量与定位技术，将套管及支架准确安装到设计位置，确保施工质量。
4. 优化设计：根据AP1000核岛的设计要求，对电气贯穿件套管及支架进行优化，提高电气设备的运行效果和可靠性。
三、适应范围该工法适用于AP1000核岛屏蔽墙电气贯穿件套管及支架的施工，可以有效满足核电站安全运行所需的电气设备安装要求。
四、工艺原理该工法通过将电气贯穿件套管及支架预制成标准模块，实现组装式施工。
在施工过程中，利用先进的测量与定位技术，确保套管及支架的准确安装。
通过优化设计，使套管及支架的安装更加精准和可靠。
五、施工工艺1. 准备工作：确认施工区域的地基状况和施工材料的准备情况，安排劳动组织和机具设备。
2. 搭设工作平台：根据施工需求，在施工区域搭设工作平台，确保施工安全和施工效率。
3. 组装电气贯穿件套管及支架：将预制好的电气贯穿件套管及支架组装在地面上，按照设计要求进行编号和组织，便于现场安装。
4. 安装工作平台：根据施工要求，在屏蔽墙上搭设安全、稳定的工作平台，为安装套管及支架提供便利。
5. 安装套管及支架：利用先进的测量和定位技术，将组装好的电气贯穿件套管及支架安装到设计位置，确保安装质量。
AP1000核反应堆压力容器(RV)支撑安装施工技术研究
AP1000核反应堆压力容器（RV）支撑安装施工技术研究作者：裴海永来源：《建筑建材装饰》2014年第17期摘要：反应堆压力容器（RPV）支撑作为世界最先进三代核电AP1000关键主系统设备的先驱，其安装施工工艺技术的研究和难点突破，显得尤为重要。
本课题结合AP1000核反应堆压力容器RV支撑安装施工技术特点，重点攻克“75%以上接触面积”以及“高精度镗孔”技术难题，对RV支撑安装施工工艺技术、控制难点进行研究与总结，为后续AP1000核电站反应堆压力容器RV支撑安装施工和控制提供参考和借鉴。
关键词：AP1000；核反应堆；压力容器；RPV支撑；施工技术前言AP1000核电技术是世界上最先进的第三代非能动型压水堆核电技术，其核心主设备的安装更是AP1000核电站从先进理念向应用实体转化飞跃的关键，核反应堆压力容器RV支撑作为世界最先进三代核电AP1000关键主系统设备的先驱，其安装施工技术的研究和难点突破，更显得尤为重要。
反应堆压力容器RV属于AP1000核安全A级，抗震Ⅰ类设备，质保等级1级。
其作为包容堆芯核燃料、控制部件、堆内构件和反应堆冷却剂的承压容器，是反应堆冷却剂系统的高压承压边界设备，由通体、顶盖、主管道接管、以及O形环、螺栓螺母组成。
而RV支撑作为核反应堆压力容器的主要支撑部件，RV支撑的安装施工精度和质量直接关系到核电站压力容器安装以及运行。
反应堆压力容器支撑由位于主管道进管嘴下4个单独的空气冷却的箱型结构组成。
箱型结构由空气将混凝土冷却到93.3℃的设计温度。
为减少管嘴想混凝土传递热量，冷却空气经竖直导流板流过支撑，热空气则由顶部排出。
垂直和水平载荷从管嘴的垫块通过箱型钢结构顶部机加工成“鞋”形力，而底板是润滑耐磨板。
箱型支撑结构最终将反应堆压力容器载荷传递给一次屏蔽墙（CA01结构模块墙体）混凝土中竖向和横向的预埋件，使得反应堆压力容器平稳运行。
1 RV支撑安装工程技术综述1.1工程概况反应堆压力容器RV支撑，共计4套，就位于NI 11厂房11205房间CA04结构模块顶法兰精加工面上，安装位置见图所示。
AP1000核电项目带自动跟踪系统的剪力钉自动焊的工艺开发
AP1000 核电项目带自动跟踪系统的剪力钉自动焊的工艺开发摘要：结合美国不锈钢焊接规范AWS1.6和AP1000核电项目剪力钉焊接规范的学习和了解，开发出带自动跟踪系统的不锈钢剪力钉的自动焊工艺，运用自动跟踪系统和采用每天焊前评定制度保证高合格率，在提高工作效率的同时，有效保证焊接质量，为后续的核电项目提供技术支持。
关键词：剪力钉自动跟踪系统焊前评定制度AP1000 Nuclear Power shear Stud Welding with Auto Trace SysetemProcess DevelopmentGongxuequn（NingBo HuaYe Steel Structure CO.,LTD Ningbo of ZhengjiangProv.315200,China）Abstract：Through the learning and understanding of the shear stud weld specification by combined American Stainless Steel Weld Specification AWS 1.6 and AP1000 nuclear power project, automatic welding progress of stainless steel shear stud with automatic tracking system has been developed. Using the automatic tracking system and everyday pre-welding assessment system to make sure the high acceptability improves the work efficiency and at the same time effectively ensure weld quality, which provide technical support for the follow-up nuclear power project.Keyword： shear stud, automatic tracking system, pre-welding assessment system1前言螺柱焊接目前已成为工业与建筑、桥梁、电力系统、汽车等设备的接合的标准应用。
第3代核电(AP1000)关键设备工艺制造特点综述
设 计 批 准 的 ４种 第 ３代 核 反 应 堆 之 一 应 堆 一 回 路 由 １台 反
反应 堆压 力 容器 、 １台 稳 压 器 、 台 大 容 量 的 蒸 汽 发 生 器 、 ２ ４ 台 屏 蔽 式 主 泵 、 冷 段 和 ２条 热 段 管 道 组 成 。 由 于 主 泵 入 ４条
５ ８ ３锻 件 和 低 合 金 ０—
Ａ １０ Ｐ ０ ０是 美 国 西 屋 公 司 开 发 的 一 种 双 环 路 、百 万 ｋ Ｗ
级 的先 进 压 水 堆 核 电 机 组 ． 通 过 美 国 核 监 管 委 员 会 （ Ｒ 是 Ｎ Ｃ）
１２ ０ ｍ 高 ． 芯 区 ２０ ｍ 堆
内 径 ４４ ｍ ０ ０ ｍ． 总 重 为 ４ ５３ ． 由 Ｓ 一 ２ ．ｔ Ａ
之 间 采 用 焊 接 连 接 封 头 由 顶 盖 和 法 兰 制 成 上 封 头 为 控 制
将 封 头 与 下 部 压 力 容
器 相连 ． ２个 ０ 型 金
图 ２ ＡＰ ０ ０蒸 汽 发 生 器 １０
属 密 封 圈 起 密 封 作 用 。上 封 头 上具 有 ６ ９个 １ １ ｍ 的贯 穿孑 以插 入 控 制棒 驱 动 ０． ｍ ６ Ｌ
技 术 仍 处 于 试 制 阶 段 ． 内制 造 厂 家 缺 乏 相 关 的 工 艺技 术 和 制 造 经 验 。 设 备 的 国产 化 带 来 了 巨大 困难 。 过 对 Ａ １ ０ 国 给 通 Ｐ ０ ０先 进
压 水 堆 设 备 的 制 造 特 点 进 行 分析 ． 以 加 深 对 第 ３代 先 进 压 水 堆 技 术 的 了解 。 确 设 备 制 造 的 难 点 以及 国产 化 面 临 的 一 些 问 可 明
底 封 头 及 可 拆 卸 带 法 兰 上 封 头 构 成 的 圆柱 形 结 构 。 体 包 括 壳 两 部分 ： 上壳 体 （ 管 段 ） 下 壳 体 （ 性 段 ） 接 和 活 。下 壳 体 和 底 封
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AP1000项目核电稳压器重型支撑制造工艺研究
王伟;陈洪;徐文镜
【摘要】AP1000核电项目作为国内引进的第三代技术路线,与前期批量化
CPR1000等二代核电项目在稳压器等关键设备系统方面存在较大差异,其稳压器的重型支撑结构设计也截然不同,制造公差及装配精度要求更高,焊接变形控制难度更大.通过对AP1000项目稳压器重型支撑结构及制造工艺的介绍,对关键参数及控制要点的研究确定,为同类设备制造提供参考.
【期刊名称】《机电工程技术》
【年(卷),期】2018(047)003
【总页数】3页(P142-144)
【关键词】AP1000项目;稳压器;支撑;制造工艺
【作者】王伟;陈洪;徐文镜
【作者单位】中国东方电气集团东方锅炉股份有限公司,四川自贡 643000;中广核工程有限公司,广东深圳 518000;中广核工程有限公司,广东深圳 518000
【正文语种】中文
【中图分类】TM44
1 稳压器支撑结构介绍
AP1000项目稳压器支撑包括上部支撑和下部支撑两大部分，主要功能是稳压器在核岛内的安装、定位，保障稳压器稳定，对设备的安全、稳定运行起到固定和支撑
作用，其位置和基本结构如图1所示。
上部支撑外径为3 492 mm，总重约为6 256 kg。
由两个半环梁主体，8个护架，8个吊耳组件，8个带球轴承吊耳，连接用螺栓螺母以及环形支撑中间的若干调整垫组成，其主要部件材料为A588Gr.B。
其中半环梁成形后，内、外径为公差±0.5 mm，内外表面轮廓度1.5 mm；环梁表面平面度0.13 mm；8个护架竖板相对端板基准面的倾斜度0.8 mm。
上部支撑主要承担水平方向的载荷，并吸收水平和竖直方向的位移。
下部支撑由8个刚性支撑杆、下部焊接座、4个支腿主体组成。
其中4个支腿主
体由长度4 m工字梁装焊而成。
组件成型后要求直线度≤3 mm。
主要材质为
A588Gr.B，其主要承担竖直方向所有载荷，吸收水平方向的位移。
图1 AP1000核电稳压器支撑示意图
2 稳压器支撑制造工艺流程
上部支撑主要制造工艺流程如下：板材备料→环梁主体装焊→一次热处理→一次加工→装焊8个护架→二次热处理→二次加工→装焊端板、吊耳→最终热处理→最
终加工→装焊内圈附件→装球轴承、紧固件→喷砂、油漆。
图2为上部支撑结构
示意图。
图2 AP1000稳压器上部支撑示意图
下部支撑主要制造工艺流程为：板材备料→支腿工字梁装焊→一次热处理→一次加工→支腿主体装焊→二次热处理→最终加工→装焊附件→装刚性支撑杆组件→喷砂、油漆。
其结构示意图见图3。
图3 AP1000稳压器下部支撑示意图
3 制造工艺难点
稳压器上部支撑的结构相相较于下部支撑复杂得多，特别是大量的焊缝连接和装配，特别是环梁的装配和焊接是整个制造过程中的重点和难点。
（1）环梁的全焊透T型接头焊缝坡口的设计
环梁部件中全焊透T型接头包括：底、顶环与内、外环焊缝，护架竖板与环梁外环机加面焊缝，环梁箱体与环梁端盖焊缝。
这些T型接头焊缝均需焊透并进行100%超声检查。
对于一般T型接头的焊缝可以采用背面清根的方法实现焊透，但环梁这三处焊缝背面均为封闭结构，无法采用清根方法保证焊透和根部焊接质量。
经过工艺试验，试图单纯利用氩弧焊实现单面焊双面成形，但其根部的成形质量无法得到保证，根部有大量未熔合缺陷存在，无法满足焊透的要求。
那么如何保证此类焊缝能够焊透并检查合格成为生产制造难点，从坡口设计入手，找到了一种可以解决这种背面封闭型T型接头背面成形的方法。
对这种T型接头设计了对接凸台的坡口形式，并采用氩弧焊单面焊双面成形方法保证根部成形，焊缝质量达到相关要求。
设计的坡口型式如图4所示。
图4 环梁T型接头坡口示意图
（2）环梁的整体装焊
在制造时暂将两个半环作为一个整环来进行制造，在各环板预留一定的加工余量，并将环梁上、下板，内、外环同时进行焊接，热处理后再拆分为两半环。
这样利用了组件自身束缚力，更好的控制焊接变形。
由于环梁采用图4中所示焊接坡口形式，其中止口对接间隙3～4 mm，错边量≤1.5 mm，对于直径约3.5 m的圆环，这给装配带来了极大的难度，装配质量的好坏直接影响后续焊接根部的成形质量。
为此，采取以下工艺措施保证环梁坡口对接。
1）环梁组件备料时对公差进行过程控制，凸台尺寸根据内外环坡口实际加工直径配车。
2）合理安排内、外环，底、顶环的装配顺序。
在焊道中间加圆钢垫固定间隙与错边量，设计环板专用星型支撑，保证装配质量。
在装配过程中，首先利用星型支撑辅助液压千斤顶进行错边量调节，错边量保证后，利用环内外放置多个千斤顶撑开3 mm间隙。
对接合格后，为防止焊前预热，氩
弧焊打底造成局部间隙收缩变形，影响整体焊接，在环缝焊道内，周向均布点焊圆钢垫固定间隙与错边量。
最后，装点完成后止口间隙均匀：3～4 mm，错变量≤1 mm，很好地保证了后续焊接质量。
（3）焊接方法及工艺参数选用
打底焊道和过渡焊道采用氩弧焊打底加焊条电弧焊，考虑到气体保护焊更小的焊接线能量，采用药芯焊丝活性气体保护焊填充及盖面，典型的焊接参数如表1。
将焊接打底和过渡同时进行，并采用合理的焊接顺序。
表1 环梁四条主焊缝焊接工艺参数焊接方法GTAW SMAW FCAW焊材牌号
ER70S-6 CHE58-1HR2 CHT711HR2焊材规格(mm)ϕ2.0 ϕ3.2 ϕ1.2焊接电流(A)80～140 100～130 120～260焊接电压(V)20～30 20～27 20～30焊接速度(cm/min)4～8 17～20 22～30
1）两名或四名焊工底板焊缝（焊缝1、焊缝2）同时在环梁周向方向对称对点同
时打底、过渡施焊，按对称、对点焊接，如图5所示，环梁周向分为8个对称焊
区域；
图5 环梁周向8个对称焊区域
2）环梁翻身，按同样顺序完成焊缝3和4的打底和过渡；
3）拆除焊缝3和焊缝4的定位圆钢后完成剩余圆钢间隙部分的打底和过渡；
4）按照对称焊的方法完成焊缝3、4的气保焊填充；
5）环梁2次翻身后拆除焊缝1、2的定位圆钢按对称焊原则完成间隙部分的打底
和过渡；
6）按照对称焊的方法完成焊缝1、2的气保焊填充；
7）以此类推，每填充三层后环梁翻身直到焊缝焊妥。
（4）环梁与护架焊缝凸台预堆焊及装配控制
8个护架组件将与环梁周向8个位置进行装焊，由于环梁外径较大（3 492.6 mm），每个护架与环梁配合倾斜角度也不同，若采用在环梁上加工凸台，不仅工作量大，且很难保证环梁上凸台与护架的对接倾斜度。
因此采用在环梁上的护架装焊位置预堆焊凸台，通过精确配磨的方法实现护架组件与环梁的对接。
4 结束语
AP1000核电稳压器重型支撑首次国产化制造过程中，遇到的一些困难和问题，经过厂家工艺人员的摸索和试验，取得了一些经验措施，对于后续项目支撑产品的制造具有较好的指导作用，同时也对后期我国自主开发CAP1400、华龙1号我国第三代核电类似产品的制造提供了一定的技术储备和借鉴作用。
参考文献：
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业出版社，1978.
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