论文部分内容阅读
摘要:本文介绍了AP1000核电站使用的Sweepolet接管座的设计过程,制作接管座设计详图,并对其进行力学分析。提出接管座加工制造中的潜在问题,并从无损检测和加工制造等方面,比较不同形式接管座的优劣。对后续AP1000项目的接管座国产化提出了建议,降低工程建设的成本,并指导设计。
关键词:Sweepolet接管座 设计 分析
1.引言
国内传统核电站接管座多采用对接焊、承插焊或支管台型式,AP1000核电站首次在主蒸汽系统等重要系统或者高温、高压管道上使用带有裙座的Sweepolet接管座,本文以AP1000核电站主蒸汽管道上的Sweepolet接管座的补强计算过程为例,详细阐述了接管座的设计、分析过程,给出设计详图,及制造和检验特殊要求。
按ASME Ⅲ 3643.2节的要求,如果支管的名义直径≦50mm和为主管名义直径的1/4,取其小值,可采用连接管或半连接管直接焊接到主管上,连接管的壁厚不小于支管壁厚;连接管的壁厚≥3000lb级的壁厚时支管连接件不需要补强。除此之外,都应按ASME Ⅲ 3643.3要求进行计算以确定支管连接件的补强程度。
4.接管座的制造和检验
4.1.制造
根据依托项目经验的反馈,AP1000核电站使用的Sweepolet接管座均从国外一家Bonney Forge公司采购,国内尚无任何制造厂批量生产此类管件,后续项目和大堆考虑国产化,面临的问题是使用锻件机加工方式,则采购成本较高,影响工程造价,与主管焊接坡口处为角度渐变的平滑裙座结构,有效改善了内部流体的阻力,但加工难度较高,制造厂缺乏经验;如果使用模具加工,采购成本可降低,但型号规格分散,采购数量有限,模具制造也有相当难度。传统的承插焊、对接焊或支管台型式的接管座,制造厂可以采用管材或棒材机加工,制造经验成熟,加工精度高,采购成本可大大降低。
4.2.检验
Sweepolet接管座较之传统型式的接管座,设计有平滑过渡的裙座结构,有效的减少了与主管焊缝处的应力集中,而焊缝未焊透、熔合不足、气孔、夹渣等缺陷会造成应力集中,甚至产生裂纹,影响结构完整性。Sweepolet接管座的主管和支管间为相贯连接,对接焊缝便于采用射线检测等方法进行体积检查,有效提高结构安全性,并满足在役检查可达性要求。
5.结论
AP1000核电站首次采用了Sweepolet接管座,对此类接管座的设计、制造及检验等都提出了全新的要求,国内没有管件制造厂承担相关工作。因此,Sweepolet接管座的国产化,需调研国内几家管件生产厂家的实际情况后,综合考虑,再确定国产化路线。
参考文献:
[1] ASME 第Ⅲ卷,核动力装置设备建造准则,2004。
[2] Bonney Forge公司产品样本。
关键词:Sweepolet接管座 设计 分析
1.引言
国内传统核电站接管座多采用对接焊、承插焊或支管台型式,AP1000核电站首次在主蒸汽系统等重要系统或者高温、高压管道上使用带有裙座的Sweepolet接管座,本文以AP1000核电站主蒸汽管道上的Sweepolet接管座的补强计算过程为例,详细阐述了接管座的设计、分析过程,给出设计详图,及制造和检验特殊要求。
按ASME Ⅲ 3643.2节的要求,如果支管的名义直径≦50mm和为主管名义直径的1/4,取其小值,可采用连接管或半连接管直接焊接到主管上,连接管的壁厚不小于支管壁厚;连接管的壁厚≥3000lb级的壁厚时支管连接件不需要补强。除此之外,都应按ASME Ⅲ 3643.3要求进行计算以确定支管连接件的补强程度。
4.接管座的制造和检验
4.1.制造
根据依托项目经验的反馈,AP1000核电站使用的Sweepolet接管座均从国外一家Bonney Forge公司采购,国内尚无任何制造厂批量生产此类管件,后续项目和大堆考虑国产化,面临的问题是使用锻件机加工方式,则采购成本较高,影响工程造价,与主管焊接坡口处为角度渐变的平滑裙座结构,有效改善了内部流体的阻力,但加工难度较高,制造厂缺乏经验;如果使用模具加工,采购成本可降低,但型号规格分散,采购数量有限,模具制造也有相当难度。传统的承插焊、对接焊或支管台型式的接管座,制造厂可以采用管材或棒材机加工,制造经验成熟,加工精度高,采购成本可大大降低。
4.2.检验
Sweepolet接管座较之传统型式的接管座,设计有平滑过渡的裙座结构,有效的减少了与主管焊缝处的应力集中,而焊缝未焊透、熔合不足、气孔、夹渣等缺陷会造成应力集中,甚至产生裂纹,影响结构完整性。Sweepolet接管座的主管和支管间为相贯连接,对接焊缝便于采用射线检测等方法进行体积检查,有效提高结构安全性,并满足在役检查可达性要求。
5.结论
AP1000核电站首次采用了Sweepolet接管座,对此类接管座的设计、制造及检验等都提出了全新的要求,国内没有管件制造厂承担相关工作。因此,Sweepolet接管座的国产化,需调研国内几家管件生产厂家的实际情况后,综合考虑,再确定国产化路线。
参考文献:
[1] ASME 第Ⅲ卷,核动力装置设备建造准则,2004。
[2] Bonney Forge公司产品样本。