CN202846099U

CN202846099U - Ap1000核电机组蒸汽发生器的抗振条组件

Info

Publication number: CN202846099U
Application number: CN201220413641.6U
Authority: CN
Inventors: 王国年; 姜建东; 束志华; 张勋
Original assignee: DANYANG LONGXIN METAL ALLOY Co Ltd
Current assignee: DANYANG LONGXIN METAL ALLOY Co Ltd
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2022-08-20

Abstract

一种AP1000机组蒸汽发生器的抗振条组件，其包括：V字型结构的抗振条及分别设于抗振条两端的两个端帽，抗振条选用405不锈钢材料，端帽选用690镍基合金材料。所述端帽镦压固定在所述抗振条上。所述端帽的中央、以及在抗振条上邻近端帽两端的部分压扁。本实用新型所述的AP1000机组蒸汽发生器的抗振条组件，结构简单，产品质量符合核电站中蒸汽发生器对抗振条的精密要求，使用时更加安全。本抗振条的制备方法，经严格的制备工序，保证了核电站中对蒸汽发生器的抗振条组件的工艺要求，保证了质量，提高了安全性。

Description

AP1000核电机组蒸汽发生器的抗振条组件

技术领域

本实用新型涉及一种AP1000核电机组蒸汽发生器的抗振条组件。

背景技术

核电站中的U形热传管是一回路系统压力边界中最关键也是最薄弱的环节。一旦传热管振动破坏，就得更换蒸汽发生器，这势必造成人力、财力和事件的巨大浪费，也增加了检修人员受放射性辐照的危险。因此，解决蒸汽发生器破管事故是关系到核电站的安全性以及使核电站具有竞争力和生命力的关键问题。

要尽量消除振动产生的根源，一般需要在蒸汽发生器中U形传热管的弯头处加装抗振条，如何提供一种抗振性能好的抗振条组件，及方便简单、精密度高的制备方法，是本领域的技术难题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种抗振性能好的AP1000核电机组蒸汽发生器的抗振条组件。

本实用新型的AP1000机组蒸汽发生器的抗振条组件，其包括：V字型结构的抗振条及分别固定套设于抗振条两端的两个端帽。

所述抗振条选用405不锈钢材料；所述端帽选用690镍基合金材料，机组蒸汽发生器中的U型热传管也是镍基合金材料，二者材料相同，可以方便将U型热传管与所述端帽焊接固定。690镍基合金材料同时具有耐腐蚀性强的特点。

所述端帽镦压固定在所述抗振条上，防止端帽在抗振条组件与所述U型管的装配、焊接过程中出现拉脱。

具体实施时，所述端帽的中央、以及在抗振条上邻近端帽两端的部分压扁。

本实用新型的技术效果：本实用新型所述的AP1000机组蒸汽发生器的抗振条组件，结构简单，产品质量符合核电站中蒸汽发生器对抗振条的精密要求，使用时更加安全。本抗振条的制备方法，经严格的制备工序，保证了核电站中对蒸汽发生器的抗振条组件的工艺要求，保证了质量，提高了安全性。所述端帽镦压固定在所述抗振条上，防止端帽在抗振条组件与所述U型管的装配、焊接过程中出现拉脱。具体实施时，所述端帽的中央、以及在抗振条上邻近端帽两端的部分压扁。

附图说明

图1是本实用新型所述的AP1000机组蒸汽发生器的抗振条组件的结构示意图，附图标记：1--抗振条，2--端帽。

具体实施方式

实施例1

如图1，本实施例的AP1000机组蒸汽发生器的抗振条组件，其包括：V字型结构的抗振条1及分别固定套设于抗振条两端的两个端帽2。

所述抗振条1选用405不锈钢材料（SA-479 TYPE405）；所述端帽2选用690镍基合金材料（SB-166 UNS N06690）。

所述端帽2的中央以及抗振条1上的邻近端帽两端的四处被压扁。在抗振条1上处于端帽端部的两个压扁处对称分布。

上述抗振条组件的制备方法，包括：抗振条棒材的制备、端帽的制备、抗振条棒材弯制成型、端帽装配、镦压、检查、清洁与包装等工序。

所述的抗振条棒材弯制成型：将抗振条棒材按要求尺寸总长加50mm留量进行切断，设定角度弯制抗振条，弯制后的抗振条置于平面磨床上，对弯角增厚区进行修磨至图纸要求。

所述的端帽装配：将端帽用酒精轻擦洗端帽表面和线切割成型的内孔，同时用酒精将不锈钢棒材进行清洗，清洗干净后，清除毛刺、咬痕、凸出金属或尖角；再将不锈钢棒插入帽端，对准角度进行装配。

所述的镦压包括：（1）拉脱力工艺评定：对装配完成且进行镦压后的端帽进行拉脱力评定，使套帽在最小4448N的拉力下，位置不发生移动；在不同压力下的端部拉脱力做好记录，选取最合适的压力，作为镦压工序中的压力工艺参数；（2）镦压：把帽端放入镦压模具中，用液压机分别对端帽的中央位置及抗振条上的邻近端帽两端的位置进行镦压，压下定位后保持压力10秒后卸荷，保证帽端镦压后满足图纸要求。抗振条上的镦压位置有四处，邻近端帽端部各两处，用于对帽端进行限位，防止端帽在抗振条上发生位移。

所述检查：（1）平整度检测，在检测平台上用塞尺测量；（2）尺寸检测，用数显千分尺测量产品；（3）角度检测，用数显角度测量仪测量；（4）目视检测，对工件逐件进行目视检测，确保表面无缺陷，表面粗糙度用粗糙度测量仪进行爬行测量；（5）表面粗糙度测量，用粗糙度检测仪或对比样块进行测量；所有尺寸检测结果应符合图纸要求。

所述清洁：按相关规定对棒材进行清洁，确保成品表面没有锈斑、灰尘和其他污染物，（1）硫、铅、汞、镉和其他低熔点的金属，以及它们的合金和化合物，含卤素的物质均禁止用于抗振条的制备、试验、检验及包装等过程；（2）润滑剂、切屑液和清洗剂也不含有上述物质；二硫化钼润滑剂、聚四氯乙烯及其他聚氟材料也禁止使用。

实施例2

上述实施例1中的抗振条棒材的制备方法，依次包括以下工序：感应炉冶炼、熔炼分析、锻造、热轧、第一热处理、性能试验（拉伸、硬度）及金相检验、产品分析、冷拔、第二热处理、成品加工、性能试验（拉伸、硬度）及晶粒度检验、尺寸检验、标记、清洁。

所述的感应炉冶炼：合金材料冶炼时在感应炉底部放置镍板、纯铁、金属铬，并混装密实，熔化70%后，加入总投料重量的2%的渣料进行炼钢，测得钢液温度达到出钢温度后把钢水倒下钢包内，镇静1-2分钟后浇注成钢锭棒材。钢锭重量每只40-50kg，钢锭直径小头140mm，大头155mm。

所述的熔炼分析包括：（1）取样：距锭头、锭尾20mm范围以外车或刨取化学分析样品；（2）对每一个炉号取一个化学分析样品测定每炉钢的化学成份，并按含量标准数据进行筛选。熔炼化学成份应符合下表要求：

所述的锻造: 将分析合格后的钢锭在1150-1220℃下锻造成50*50mm尺寸的钢坯；

（1）锻造加热温度表：

（2）锻造：锻造压缩比为:4-6；锻造尺寸：50*50mm；方坯大头切除100mm以上，小头切除50mm以上；锻坯表面处理：锻坯表面扒皮修磨，去掉表面折皱裂纹重皮等表面缺陷。

所述的热轧：将钢坯置于1050-1100℃温度下进行热轧，轧制成ф16mm的棒材，热轧冷却后要逐根检验表面质量的裂纹、折叠、结疤、夹杂，并彻底打磨干净；

（1）钢坯加热温度表如下：

（2）轧制：调整工对轧制产品的外观要直，轧制成ф16mm的丝材；轧制品冷却后要逐根检验表面质量的裂纹、折叠、结疤、夹杂，并彻底打磨干净；轧制比：≥5。

所述的第一热处理：对热轧后的棒材进行真空退火处理，温度保持在800±10℃；

所述的性能试验包括：（1）对热处理后的热轧棒材每一炉批号任取一组试样；（2）对样品分别进行拉伸试验、硬度试验、金相分析与产品分析，对不合格产品进行排除；

1.拉伸试验结果应符合下表要求：

性能	室温	350℃
			规定强度Rp0.2(Mpa)	≥170	≥145
抗拉强度Rm(Mpa)	≥415	≥370
			断后伸长率A（%）	≥20	info
断面收缩率Z（%）	≥45	info

当棒材≤25mm时，试样的纵向轴线与棒材的中心一致，且试样有用部份距离棒材热处理端部的距离不得小于棒材的直径。

2.硬度试验应符合：

性能	室温
		硬度（HB）	≤207

硬度试验应在棒材中心到表面距离的中间部位检验棒材的硬度。

3.金相分析应符合：

4.产品分析：在拉伸试样的两端取样做材料产品分析，分析结果应符合：

5.复试和重新热处理：

5.1如果棒材的拉伸试验结果不符合要求，可在不合格试样的邻近部位切取两个附加试样进行拉伸试验，仅当两个附加试样试验结果均满足要求时方可验收；

5.2任何一批棒材如果热处理不当而造成力学性能不合格，则可对该批材料重新热处理，但重新热处理的次数不应超过两次；重新热处理后，对该批材料进行技术条件规定的所有检验（除化学成份和非金属夹杂物的检验）；所有检验均应符合本技术条件的要求。

所述的冷拔包括：（1）先进行软化退火处理，在720-750℃温度下保温40分钟；（2）按变形要求用聚晶模依次拉拔，并对表面微裂纹处进行修磨，修磨至无缺陷后可进行下道拉拔。

冷拔时拉制变形量为φ16→φ14→φ12.5→φ11→4.8×12.8→4.4×12.5→4.028×12.19。

软化退火处理制度如下：

所述的第二热处理：将拉至成品材料平铺在钟罩式热处理炉中，在氢气保护状态下进行热处理，退火保温温度为788-815℃，热处理温度及其他要求按下表要求进行：

所述的成品加工：对热处理后的棒材进行矫直、磨光等冷加工工序，加工后的厚度、宽度、扭曲度、直线度等尺寸应符合下表要求：

所述的性能试验：对棒材进行力学性能试验、硬度试验、晶粒度检验，对不满足技术条件要求的棒材进行排除。

1.力学性能试验应符合：

性能	室温
		规定强度Rp0.2(Mpa)	240-550
抗拉强度Rm(Mpa)	415-585
		断后伸长率A（%）	≥15

[0061] 2.硬度试验应符合：

性能	室温
		硬度	HB≤207或HRB≤93

3.晶粒度检验：

检验方法	级别要求
		ASTM E112	5级或更细

如果棒材的力学性能不符合技术要求，则可在该试样邻近部位双倍取样进行复试，复试结果均应满足技术条件要求。

所述的尺寸检验包括：（1）目视检查：对每支材料表面逐支进行目检，要求无裂纹、划伤等缺陷，棒材不允许进行任何焊接修补，并对其表面粗糙度逐支进行检查，对可疑区需增加检查，测得结果应Ra≤1.6μm；（2）尺寸检查：抽5%的材料进行尺寸检查，确保材料尺寸满足4.028±0.013*(12.19)的公差要求。

所述的标记：在每支材料上应准确作出标志或系上标签，写明制造厂名称，材料牌号和规格；熔炼炉号、批号和件号；合同号或订单号。

所述的清洁：按相关规定对棒材进行清洁，确保成品棒材表面没有锈斑、灰尘和其他污染物；钢棒不能接触对其和完整性有危害的材料。主要的金属的不兼容性材料有铅、锌、铜、铝、镉、锡、汞、硫、砷、硼和一般的低熔点合金及其他们的化合物，除此之外，由于含氯塑料的降解而产生的氟化物、硫酸盐、氯化物和酸性氯化物是一个潜在的危险，应慎重选择胶带、记号笔、耦合剂、渗透剂和涂层；如果要使用打磨工具，首先要确保打磨工具没有被污染。

实施例3

上述实施例1中的端帽的制备方法，依次包括以下工序：感应炉冶炼、电渣精炼、熔炼分析、锻造、超声波检查、热轧、热处理、性能试验、产品分析、端帽车加工、尺寸检验、标记、清洁。

所述的感应炉冶炼：合金材料冶炼时在感应炉底部放置镍板、纯铁、金属铬，并混装密实，熔化70%后，加入总投料的2%的渣料进行炼钢，测得钢液温度达到出钢温度后把钢水倒下钢包内，镇静1-2分钟后浇注成钢锭棒材，钢锭重量每只40-50kg,钢锭直径小头140mm，大头155mm。

所述的电渣精炼：合金材料经过冶炼后，要经过电渣精炼才能有效地提高合金钢的纯净度、组织均匀性，改善钢锭的表面、内在质量，提高合金钢的性能。电渣精炼完毕时，进行补缩，补缩3-5分钟后，冷却≥3分钟脱锭。然后进行电渣锭表面处理：表面扒皮、修磨。

所述的熔炼分析包括：（1）取样：距锭头、锭尾20mm范围以外车或刨取化学分析样品；（2）对每一个炉号取一个化学分析样品，按《ASTM E38 镍-铬和镍-铬-铁合金化学分析方法》要求的试验方法对材料进行化学成份分析，并按含量标准数据进行筛选，熔炼化学应符合：

所述的锻造：将分析合格后的钢锭在1240-1260℃温度下锻造成50*50mm尺寸的钢坯。

1.锻造前要对钢锭进行退火处理，热处理温度按下表进行：

2.变形工艺：锻造压缩比为:4-6；方坯大头切除100mm以上，小头切除50mm以上；锻造方坯尺寸为50*50mm；锻坯表面处理：锻坯表面扒皮修磨，去掉表面折皱裂纹重皮等表面缺陷。

所述的超声波检查：将扒皮修磨的方棒按《棒材无损检测技术条件》中规定的检测方法和验收标准进行超声波检测。

所述的热轧：将方坯置于1200℃左右温度下进行热轧，轧制成13*25mm的材料，热轧温度偏差不超过10度，热轧冷却后要逐根检验表面质量的裂纹、折叠、结疤、夹杂等缺陷，并彻底打磨干净；

1.锻打后的方坯在热轧前先进行退火处理，退火温度如下表：

2.轧制控制：将端帽用材料轧制成13*25mm；轧制品冷却后要逐根检验表面裂纹、折叠、结疤、夹杂等缺陷，并切除或彻底打磨干净；轧制比为≥5。

所述的热处理包括：1.固溶处理：将热轧后的端帽材料13*25mm材料平铺在钟罩式氢气保护炉中固溶处理,热处理温度如下表：

含碳量wt.%	最低保温温度℃
		0.015	1016
0.016	1023
		0.017	1030
0.018	1036
		0.019	1043
0.020	1049
		0.021	1055
0.022	1060
		0.023	1066
0.024	1071
		0.025	1076
0.026	1081
		0.027	1085
0.028	1090
		0.029	1094
0.030	1099

[0087] 其中，保温温度偏差不超过±10℃。

2.时效处理：固溶处理后的棒材必须进行时效处理，时效处理也应在氢气保护炉中进行，热处理温度为：

其中，时效处理在保温期的温度偏差不应超过±10℃。

3. 固溶和时效热处理记录应列入质量证明文件中，热处理记录应包含保温温度及其偏差、保温时间、加热速率、加热气氛和冷却方式。

所述的性能试验包括：

1.取样：每一炉批号任取一支样做力学性能试验，拉伸试样的纵轴平行于棒材的轴向。拉伸试样的有用部分离棒材端部至少为一倍棒材直径；拉伸试样的纵轴所处的位置为棒材中心处；试样具有足够的长度，以便截取硬度试样、金相试样等所有试验用量以及可能复试所需的试样。

2.拉伸试验应符合：

其中，拉伸试验采用标距50mm、直径12.5mm的标准试样。

3.金相分析：在拉伸试验的试样邻近位置取样做金相分析，金相分析检测标准为：

4.宏观侵蚀试验：每批任抽取一支进行宏观浸蚀试验，应在棒材的两端切头横截面部位进行试验，用肉眼或借助10倍以下放大镜进行评定，不允许有缩孔、空洞、裂纹、夹渣及针孔等缺陷。

5.晶间腐蚀试验：每批棒材应在时效处理后的任意一根棒材上取一组（两个）试样进行晶间腐蚀试验，试样在拉伸临近位置取，试样应先经敏化处理，敏化处理制度为675℃±5℃保温1小时，试样腐蚀速率应小于20mdd(毫克/平方分米.天)。

6.产品分析：在拉伸试样的附近每一炉任取一个样品做材料的产品分析，产品分析结果应符合：

所述的端帽车加工：对时效处理后的13*25mm材料进行性能试验，并对合格的材料进行车加工，按要求加工成φ22.86±0.05，长50.8±0.07的端帽产品。

所述的尺寸检查：1、对每支材料表面逐支进行目检，端帽不允许有刻痕、毛刺、纵裂、金属鼓起。2、对材料进行尺寸检查，每炉材料的检查数量应大于5%。

所述的标记：在每支材料上应准确作出标志或系上标签，应包括：订货号、材料牌号和规格、棒材件号、熔炼炉号、热处理炉号、棒材制造厂名称。

所述的清洁: 按相关规定对棒材进行清洁，确保成品端帽表面没有锈斑、灰尘和其他污染物。

Claims

1.一种AP1000核电机组蒸汽发生器的抗振条组件，其特征在于包括：V字型结构的抗振条及分别固定套设于抗振条两端的端帽。

2.如权利要求1所述的AP1000核电机组蒸汽发生器的抗振条组件，其特征在于：所述端帽镦压固定在所述抗振条上。

3.如权利要求2所述的AP1000核电机组蒸汽发生器的抗振条组件，其特征在于：所述端帽的中央、以及在抗振条上邻近端帽两端的部分压扁。