WO2023078412A1 - 反应堆一回路主设备安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反应堆一回路主设备安装方法，其包括以下步骤：S1）将反应堆压力容器和堆内构件、内套管、蒸汽发生器、主泵泵壳预先组装成容器模块，将反应堆压力容器顶盖、控制棒驱动机构、堆顶结构预先组装成堆顶模块；S2）安装主设备支架和稳压器支架；S3）将容器模块吊装至主设备支架上，调整容器模块位置，并将容器模块安装在主设备支架上；以及S4）将稳压器安装在稳压器支架上，将主泵电机和水力部件与主泵泵壳连接，并将堆顶模块安装在容器模块上。相对于现有技术，本发明反应堆一回路主设备安装方法在设备总装厂将各个设备预先组装成容器模块和堆顶模块，再将容器模块和堆顶模块运输至安装现场安装，因此可以提高安装精度和效率。

Description

反应堆一回路主设备安装方法 技术领域

本发明属于核电站关键设备安装技术领域，更具体地说，本发明涉及一种反应堆一回路主设备安装方法。

背景技术

目前，传统的陆地核电站反应堆一回路主设备多采用环路式设计，安装时，单项设备运输至总装厂分别安装，安装完后的设备之间现场焊接主管道相连。

但是，对于一些场地受限的场合(例如，紧凑型布置设备反应堆)，反应堆一回路主设备的设备间距较小，设备之间接口众多，安装精度要求高，安装内容复杂，现场安装施工条件有限。因此，传统的陆地核电站反应堆一回路主设备的安装方法并不适用。

有鉴于此，确有必要提供一种反应堆一回路主设备安装方法，可适用于设备间距小、安装空间受限的反应堆一回路主设备的安装。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术中的至少一个缺陷，提供一种反应堆一回路主设备安装方法，可适用于设备间距小、安装空间受限的反应堆一回路主设备的安装。

为了实现上述目的，本发明提供了一种反应堆一回路主设备安装方法，其包括以下步骤：

S1)将反应堆压力容器和堆内构件、内套管、蒸汽发生器、主泵泵壳预先组装成容器模块，将反应堆压力容器顶盖、控制棒驱动机构、堆顶结构预先组装成堆顶模块；

S2)安装主设备支架和稳压器支架；

S3)将所述容器模块吊装至所述主设备支架上，调整所述容器模块位置，并将所述容器模块安装在所述主设备支架上；以及

S4)将稳压器安装在所述稳压器支架上，将主泵电机和水力部件与所述主泵泵壳连接，并将所述堆顶模块安装在所述容器模块上。

根据本发明反应堆一回路主设备安装方法的一个实施方式，步骤S1)预先组装容器模块包括：依次将所述反应堆压力容器、所述主泵泵壳和所述蒸汽发生器吊入调整台架上并调整位置，然后进行所述蒸汽发生器与反应堆压力容器接管嘴对接焊、主泵接管与反应堆压力容器接管嘴对接焊，以及接管内壁不锈钢堆焊。

根据本发明反应堆一回路主设备安装方法的一个实施方式，步骤S1)预先组装容器模块中，在反应堆压力容器下封头焊接前，将导流环腔组件吊入反应堆压力容器内初始固定。

根据本发明反应堆一回路主设备安装方法的一个实施方式，在焊接所述容器模块时，所述导流环腔组件下降至反应堆压力容器底部固定。

根据本发明反应堆一回路主设备安装方法的一个实施方式，步骤S1)预先组装容器模块包括：将所述内套管吊入所述反应堆压力容器内部试装，测量轴向和周向位置后加工修配，并安装密封件。

根据本发明反应堆一回路主设备安装方法的一个实施方式，步骤S1)预先组装容器模块包括：将堆内屏蔽组件在反应堆压力容器外部拆分为单个屏蔽块，所述屏蔽块依次吊入反应堆压力容器内部并在反应堆压力容器内部拼装为整体后，分别通过支承键销钉与反应堆压力容器的上部、下部固定连接。

根据本发明反应堆一回路主设备安装方法的一个实施方式，步骤S1)预先组装容器模块中，所述堆内构件包括上部堆内构件和下部堆内构件，首先多次试吊所述下部堆内构件，完成吊篮出口管嘴、下部径向支承键处间隙修配与测 量，完成所述下部堆内构件的安装，然后通过多次起吊所述上部堆内构件完成上部堆内构件和下部堆内构件的对中、相关间隙距离检查后，完成所述堆内构件的安装。

根据本发明反应堆一回路主设备安装方法的一个实施方式，步骤S1)预先组装堆顶模块包括：将所述控制棒驱动机构安装在所述反应堆压力容器顶盖上，并将反应堆压力容器顶盖上的中心部分保温层配合堆顶结构通风围板安装在所述反应堆压力容器顶盖上。

根据本发明反应堆一回路主设备安装方法的一个实施方式，步骤S4)稳压器安装包括：将稳压器上部水平支承吊装至安装位置并焊接固定，在所述稳压器支架上安装裙座调整板，吊装所述稳压器至安装位置，并采用螺栓将所述稳压器与所述稳压器支架锁紧连接。

根据本发明反应堆一回路主设备安装方法的一个实施方式，步骤S4)稳压器安装进一步包括：在所述稳压器上预安装连接多段波动管，根据所述蒸汽发生器与稳压器的距离试配管段长度后进行波动管本身的焊接与水压试验，水压试验合格后，将波动管分别与所述稳压器和蒸汽发生器热段管嘴焊接连接。

相对于现有技术，本发明反应堆一回路主设备安装方法中，反应堆压力容器和堆内构件、内套管、蒸汽发生器、主泵泵壳预先在设备总装厂中预先组装成容器模块，反应堆压力容器顶盖、控制棒驱动机构、堆顶结构在设备总装厂中预先组装成堆顶模块，然后将容器模块和堆顶模块运输至安装现场完成最终安装，不仅可以充分利用设备总装厂的现有厂房条件，提高安装精度和安装效率，而且克服了反应堆一回路主设备在安装空间有限的现场难以独立安装的问题，特别适用于紧凑型反应堆一回路主设备的安装。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明反应堆一回路主设备安装方法及 其技术效果进行详细说明，其中：

图1为本发明反应堆一回路主设备安装方法的流程示意图。

图2为采用本发明反应堆一回路主设备安装方法组装成的反应堆一回路主设备的结构示意图。

图中：

10--反应堆压力容器；100--堆内构件；102--内套管；104--堆内屏蔽组件；106--导流环腔组件；108--堆顶结构；110--控制棒驱动机构；20--蒸汽发生器；30--主泵；40--稳压器；400--波动管；50--主设备支架；60--稳压器支架。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

请按照图1所示，本发明提供了一种反应堆一回路主设备安装方法，其包括以下步骤：

S1)将反应堆压力容器和堆内构件100、内套管102、蒸汽发生器20、主泵泵壳预先组装成容器模块，将反应堆压力容器顶盖、控制棒驱动机构110、堆顶结构108预先组装成堆顶模块；

S2)安装主设备支架50和稳压器支架60；

S3)将容器模块吊装至主设备支架50上，调整容器模块位置，并将容器模块安装在主设备支架50上；以及

S4)将稳压器40安装在稳压器支架60上，将主泵电机和水力部件与主泵泵壳连接，并将堆顶模块安装在容器模块上。

具体地，步骤S1)预先组装容器模块包括：

在反应堆压力容器10的下封头焊接前，将导流环腔组件106吊入反应堆压 力容器10内初始固定，此时，导流环腔组件106的上、下部法兰通过销钉固定在反应堆压力容器10的内壁上。

依次将反应堆压力容器10、主泵泵壳和蒸汽发生器20吊入专用的调整台架上，调整台架上设有用于调节设备位置的的调节装置，调节装置与设备外壁支承键相连；调整单个设备的6个自由度，保证反应堆压力容器10基准安装面的水平度和标高、保证设备接管对中；调整完成后，进行蒸汽发生器20与反应堆压力容器10的接管嘴对接焊，主泵30的接管与反应堆压力容器10的接管嘴对接焊，实施接管内壁不锈钢堆焊，将反应堆压力容器10、主泵30、蒸汽发生器20组成一个整体，其中，在容器整体组焊时，导流环腔组件106下降至反应堆压力容器10的底部固定。

组装好的容器整体设备系统管线的接管嘴焊接堵头封堵，主泵泵壳、顶盖部分的控制棒驱动机构密封壳、堆测接管采用机械结构密封。为了保证后期核电运营的安全性，需要实施一次侧整体水压试验，检查一次侧焊缝渗漏情况，测量关键部位的应力与变形。

主设备支架50的支承基础通过板材拼焊而成，支承基础上部支承座与设备外部支承键配合，主容器模块水压试验后，实施容器模块与反应堆主设备支架50的预装调试。

此时，将反应堆压力容器10下部的导流环腔组件106移动至安装位置，安装上下法兰固定销钉，焊接上部下部密封件，完成导流环腔组件106的最终安装。

将内套管102吊入反应堆压力容器内部试装，测量轴向和周向位置后加工修配，修配后安装密封件最终安装。

将堆内屏蔽组件104在容器外部拆分为单个屏蔽块，屏蔽块依次吊入反应堆压力容器10内部，在反应堆压力容器10内部拼装为整体后，与反应堆压力容器10的上部、下部支承键销钉连接固定。

安装之前，堆内构件100分为上部堆内构件、下部堆内构件两大部分。容器模块预组装时，首先，多次试吊下部堆内构件，完成吊篮出口管嘴、下部径向支承键处等间隙修配与测量，完成最终下部堆内构件的安装；然后，通过多次起吊上部堆内构件，以完成上下部对中及相关间隙距离检查，完成堆内构件100的最终安装。

具体地，步骤S1)预先组装堆顶模块包括：

反应堆压力容器顶盖组件上先进行控制棒驱动机构110的安装，将钩爪组件吊入密封壳安装到位，将驱动杆行程套管吊入并与密封壳上的螺纹连接，对焊接连接处施加小Ω密封焊缝，焊接合格后，实施棒驱动机构单管水压试验，然后进行线圈组件与棒位探测器、限位螺母、防松垫圈安装。

将反应堆压力容器顶盖上部中心部分保温层配合堆顶结构108的通风围板安装在反应堆压力容器顶盖上，围板与顶盖支承台上螺栓连接。下部吊具与反应堆压力容器顶盖通过销钉连接。随后，安装其他通风部件、抗冲击支承装置、电缆桥架、上部吊具等，完成堆顶模块组装。

可以理解的是，步骤S1)中的预先组装容器模块和预先组装堆顶模块可以在设备总装厂中同时或先后进行；此外，步骤S2)安装主设备支架和稳压器支架可以在的预先组装容器模块和预先组装堆顶模块之前、之后或同时进行。

具体地，S2)安装主设备支架50和稳压器支架60包括：将主设备支架50和单独的稳压器支架60吊入反应堆舱并焊接固定。

具体地，S3)将容器模块吊装至主设备支架50上，调整容器模块位置，并将容器模块安装在主设备支架50上包括：将容器模块吊装至反应堆舱的主设备支架50上，支承键吊入支承座上，调整支承座的水平调整板厚度，侧调整板厚度，完成容器模块最终安装位置的调整。

具体地，S4)将稳压器40安装在稳压器支架60上，并将堆顶模块安装在容器模块上包括：将稳压器40的上部水平支承吊装至安装位置并焊接固定，在稳 压器支架60上安装裙座调整板，吊装稳压器40至安装位置，并采用螺栓将稳压器40与稳压器支架60锁紧连接。随后，调整可调止挡块与稳压器40之间的距离，保证横向支承。

在稳压器40上预安装连接多段波动管400，根据蒸汽发生器20与稳压器40的距离试配管段长度后进行波动管400本身的焊接与水压试验，水压试验合格后，将波动管400分别与稳压器40和蒸汽发生器20的热段管嘴焊接连接。随后，安装波动管支承台、阻尼器，并旋转调整其角度和长度，完成波动管支承安装。

具体地，S4)将主泵电机和水力部件与主泵泵壳连接包括：将主泵电机和水力部件分别吊入主泵泵壳上，安装密封件，并通过螺栓与泵壳法兰机械固定，水利部件主要包括叶轮和导叶。

请特别参照图2所示，为采用本发明反应堆一回路主设备安装方法组装成的紧凑型布置反应堆一回路主设备的结构示意图，其主要包括反应堆压力容器10、蒸汽发生器20、主泵30、稳压器40，以及反应堆主设备支架50。主设备以反应堆压力容器10为中心，蒸汽发生器20与主泵30呈对称布置。反应堆压力容器10与蒸汽发生器20之间、反应堆压力容器10与主泵30之间通过设备接管直接连接，蒸汽发生器20与主泵30之间无管道连接。

在设备接管内部设置内套管102，反应堆压力容器10内部设置导流环腔组件106，形成设备内部的双向流道，实现反应堆冷却剂在一回路的循环。内套管102一侧的直管段与导流环腔组件106机械连接，另外一侧与设备弯管承插配合。稳压器40通过波动管400与蒸汽发生器20的热段环腔相连。主设备通过外部支承键安装在主设备支架50上。

需要说明的是，采用本发明反应堆一回路主设备安装方法组装成的反应堆一回路主设备与现有的反应堆一回路主设备的结构基本相同，只是具体的安装过程不同，因此，本说明书中不再对反应堆一回路主设备中涉及的各个设备或 其具体部件进一步详细说明。

结合以上对本发明实施方式的详细描述可以看出，相对于现有技术，本发明反应堆一回路主设备安装方法中，反应堆压力容器10和堆内构件104、内套管102、蒸汽发生器20、主泵泵壳在设备总装厂中预先组装成容器模块，反应堆压力容器顶盖、控制棒驱动机构110、堆顶结构108在设备总装厂中预先组装成堆顶模块，然后将容器模块和堆顶模块运输至安装现场完成最终安装，不仅可以充分利用设备总装制造厂的现有厂房条件，提高安装精度和安装效率，而且克服了反应堆一回路主设备无法在安装空间有限的现场难以独立安装的问题，特别适用于紧凑型反应堆一回路主设备的安装。

根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1. 一种反应堆一回路主设备安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

   S1)将反应堆压力容器和堆内构件、内套管、蒸汽发生器、主泵泵壳预先组装成容器模块，将反应堆压力容器顶盖、控制棒驱动机构、堆顶结构预先组装成堆顶模块；

   S2)安装主设备支架和稳压器支架；

   S3)将所述容器模块吊装至所述主设备支架上，调整所述容器模块位置，并将所述容器模块安装在所述主设备支架上；以及

   S4)将稳压器安装在所述稳压器支架上，将主泵电机和水力部件与所述主泵泵壳连接，并将所述堆顶模块安装在所述容器模块上。
2. 根据权利要求1所述的反应堆一回路主设备安装方法，其特征在于，步骤S1)预先组装容器模块包括：依次将所述反应堆压力容器、所述主泵泵壳和所述蒸汽发生器吊入调整台架上并调整位置，然后进行所述蒸汽发生器与反应堆压力容器接管嘴对接焊、主泵接管与反应堆压力容器接管嘴对接焊，以及接管内壁不锈钢堆焊。
3. 根据权利要求2所述的反应堆一回路主设备安装方法，其特征在于，步骤S1)预先组装容器模块中，在反应堆压力容器下封头焊接前，将导流环腔组件吊入反应堆压力容器内初始固定。
4. 根据权利要求3所述的反应堆一回路主设备安装方法，其特征在于，在焊接所述容器模块时，所述导流环腔组件下降至反应堆压力容器底部固定。
5. 根据权利要求2所述的反应堆一回路主设备安装方法，其特征在于，步骤S1)预先组装容器模块包括：将所述内套管吊入所述反应堆压力容器内部试装，测量轴向和周向位置后加工修配，并安装密封件。
6. 根据权利要求1所述的反应堆一回路主设备安装方法，其特征在于，步骤S1)预先组装容器模块包括：将堆内屏蔽组件在反应堆压力容器外部拆分为 单个屏蔽块，所述屏蔽块依次吊入反应堆压力容器内部并在反应堆压力容器内部拼装为整体后，分别通过支承键销钉与反应堆压力容器的上部、下部固定连接。
7. 根据权利要求1所述的反应堆一回路主设备安装方法，其特征在于，步骤S1)预先组装容器模块中，所述堆内构件包括上部堆内构件和下部堆内构件，首先多次试吊所述下部堆内构件，完成吊篮出口管嘴、下部径向支承键处间隙修配与测量，完成所述下部堆内构件的安装，然后通过多次起吊所述上部堆内构件完成上部堆内构件和下部堆内构件的对中、相关间隙距离检查后，完成所述堆内构件的安装。
8. 根据权利要求1所述的反应堆一回路主设备安装方法，其特征在于，步骤S1)预先组装堆顶模块包括：将所述控制棒驱动机构安装在所述反应堆压力容器顶盖上，并将反应堆压力容器顶盖上的中心部分保温层配合堆顶结构通风围板安装在所述反应堆压力容器顶盖上。
9. 根据权利要求1所述的反应堆一回路主设备安装方法，其特征在于，步骤S4)稳压器安装包括：将稳压器上部水平支承吊装至安装位置并焊接固定，在所述稳压器支架上安装裙座调整板，吊装所述稳压器至安装位置，并采用螺栓将所述稳压器与所述稳压器支架锁紧连接。
10. 根据权利要求9所述的反应堆一回路主设备安装方法，其特征在于，步骤S4)稳压器安装进一步包括：在所述稳压器上预安装连接多段波动管，根据所述蒸汽发生器与稳压器的距离试配管段长度后进行波动管本身的焊接与水压试验，水压试验合格后，将波动管分别与所述稳压器和蒸汽发生器热段管嘴焊接连接。

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