核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种核电站蒸汽发生器下部水平支承结构，其包括限制蒸汽发生器产生瞬间位移的支承装置，支承装置包括基座以及设在基座上的轴向间隙调整装置，所述基座外形为阶梯轴状，基座的外径从后到前逐渐递减而形成基座大端和基座次大端，基座大端的前段为中空结构，且基座大端前段内径比基座次大端外径大，从而使基座大端前段内壁与基座次大端外壁之间形成半径差Δr。与现有技术相比，本发明有以下效果：1)采用具有缓冲功能的基座结构简单，缓冲性能优异，安装、维护方便，有效降低制造和安装成本；2)间隙测量操作便捷，且测量结果误差较小；3)间隙调整更加方便，这种结构有效地缩短了间隙测量和调整的时间，节省了时间成本和人力成本。
【专利说明】
核电站蒸汽发生器下部水平支承结构
技术领域
[0001]本发明涉及一种核电站蒸汽发生器下部水平支承结构。
【背景技术】
[0002]在正常工况下，核电站蒸汽发生器支承结构能够为蒸汽发生器提供支承，承受相应工况下的支承载荷;在反应堆冷却剂系统正常运行、一回路主系统热膨胀工况下，蒸汽发生器支承结构能够保证蒸汽发生器实现不受约束的自由热膨胀和热位移;在地震或失水事故发生时(失水事故以下简称为LOCA事故)，蒸汽发生器支承结构能够限制蒸汽发生器的瞬间位移，保证反应堆冷却剂系统、蒸汽发生器以及土建结构的稳定与安全。
[0003]已公开的核电站蒸汽发生器下部水平支承结构由侧向限位座2和前端限位座I组成，具体布置方式见图1所示。其中，侧向限位座2的支腿有支腿1、n、m和IV四种规格;前端限位座I的支腿有支腿π和支腿m两种规格。限位座的具体结构见图2所示，限位座包括水平定位支撑用的支腿3以及固定在蒸汽发生器上由支腿水平限位的垫块7，支腿前端从后到前依次设有相邻贴合的缓冲块4、垫条5及调整块6，调整块6与垫块7相对向、且两者之间留有调整间隙。无论是侧向限位座还是前端限位座，它们都以一定数量的缓冲块4作为缓冲装置，以承受地震或LOCA事故发生时蒸汽发生器因瞬间位移而对各限位座产生的冲击载荷，从而保证反应堆冷却剂系统、蒸汽发生器及土建结构的稳定与安全。各限位座的前端面与相应的垫块配合面之间的间隙调整则通过垫条5和调整块6实现，通过调整调整块6的厚度来调整调整块6与各垫块7配合面之间的间隙值，以满足因反应堆冷却剂系统温度变化而引起的蒸汽发生器自由热位移，同时能够限制蒸汽发生器的瞬间位移。
[0004]由上述核电站蒸汽发生器下部水平支承结构介绍可知，在已公开的核电站蒸汽发生器下部水平支承结构中，各限位座都采用了标准的方形缓冲块作为缓冲装置，且各限位座的调整块和垫块之间均存在一定的调整间隙，这些调整间隙需要在每次大修换料热停堆工况下进行测量，之后根据计算得到的间隙验收值加工调整块的厚度，以保证调整间隙在可接受的范围内。但是，这种支承结构存在如下缺陷:
[0005]1、所采用的方形缓冲块采购周期较长、成本高，后期安装、运行维护较麻烦；
[0006]2、间隙的测量和调整在每次换料时都需要重复操作，增加了维修人员的人力、物力的投入；
[0007]3、由于调整块和垫块之间的调整间隙较小，测量操作空间有限，且调整块相对较长，测量设备很难准确测量这些位置处的调整间隙，导致测量误差较大；
[0008]4、每次换料热停堆工况下测量的调整间隙值都需要交由专业的公司或机构进行间隙评估，评估费用较高，且持续时间较长；
[0009]5、现场需要根据间隙评价的结果加工调整块的厚度，以保证调整间隙值在间隙验收范围内，增加了调整块加工、安装和调整等工序。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于:提供一种间隙测量操作便捷、间隙调整方便的核电站蒸汽发生器下部水平支承结构。
[0011]为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站蒸汽发生器下部水平支承结构，其包括限制蒸汽发生器产生瞬间位移的支承装置，支承装置包括基座以及设在基座上的轴向间隙调整装置，所述基座外形为阶梯轴状，基座的外径从后到前逐渐递减而形成基座大端和基座次大端，基座大端的前段为中空结构，且基座大端前段内径比基座次大端外径大，从而使基座大端前段内壁与基座次大端外壁之间形成半径差Ar。
[0012]作为本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的一种改进，所述轴向间隙调整装置包括调整螺栓、设在基座上的调整螺栓锁紧结构以及开在基座前端面的调整螺纹孔，调整螺栓旋入调整螺纹孔内，通过调整螺栓旋入或旋出调整螺纹孔来实现轴向间隙的调整，调整螺栓锁紧结构可使调整螺栓固定无法旋转。
[0013]作为本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的一种改进，所述调整螺栓锁紧结构包括在位于基座前端的调整螺纹孔孔壁上开有的径向缺口以及锁紧螺栓，径向缺口将相邻两侧的调整螺纹孔孔壁分隔开、且径向缺口的径向长度至少比孔壁厚度大，位于径向缺口前侧的调整螺纹孔孔壁上开有轴向通孔、位于径向缺口后侧的调整螺纹孔孔壁上开有与通孔同轴的锁紧螺纹孔，锁紧螺栓先穿过通孔并旋入到锁紧螺纹孔内，锁紧螺栓与锁紧螺纹孔之间的螺纹连接力可以压迫位于径向缺口前侧的调整螺纹孔孔壁倾斜，调整螺纹孔孔壁倾斜导致调整螺栓卡死无法转动。
[0014]作为本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的一种改进，所述径向缺口位于基座前端靠近基座前端面的一侧，位于径向缺口前侧的调整螺纹孔孔壁的轴向长度越短，调整螺纹孔孔壁越容易倾斜。
[0015]作为本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的一种改进，所述径向缺口的径向长度比基座前端外半径大、比基座前端外直径小，径向缺口的径向长度比基座前端外半径大可以使得调整螺纹孔孔壁在锁紧螺栓的作用下更容易倾斜。
[0016]作为本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的一种改进，所述锁紧螺纹孔位于径向缺口的径向对称线上，使得锁紧螺栓的径向力臂最大，调整螺纹孔孔壁在锁紧螺栓的作用下更容易倾斜。
[0017]作为本实用核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的一种改进，所述基座大端为中空结构，这样有利于基座的制造加工。
[0018]作为本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的一种改进，所述基座大端设有安装法兰，以方便将基座固定在混凝土结构上。
[0019]作为本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的一种改进，还包括分别设于蒸汽发生器主管道热段中心线两侧的侧挡架、设于蒸汽发生器主管道热段中心线上的前挡架以及设于蒸汽发生器下封头上的侧向支承平台和前向支承平台，侧挡架与侧向支承平台一一对应，前挡架与前向支承平台相对应，每一侧挡架和前挡架都包括至少两个支承装置。
[0020]作为本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的一种改进，所述侧挡架包括两个支承装置，所述前挡架包括三个支承装置。
[0021]与现有技术相比，本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构具有以下效果:
[0022]I)采用具有缓冲功能的基座结构简单，缓冲性能优异，安装、维护方便，有效降低制造和安装成本；
[0023]2)间隙测量操作便捷，且测量结果误差较小；
[0024]3)间隙调整更加方便，这种结构有效地缩短了间隙测量和调整的时间，节省了时间成本和人力成本。
【附图说明】
[0025]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构及其有益效果进行详细说明。
[0026]图1为已公开蒸汽发生器下部水平支承的安装结构图。
[0027]图2为已公开蒸汽发生器下部水平支承的结构图。
[0028]图3为本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的结构示意图。
[0029]图4为本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的支承装置的结构示意图。
[0030]图5为本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的支承装置的剖视图。
[0031]图6为本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的基座的剖视图。
【具体实施方式】
[0032]为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，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。
[0033]请参阅图3，本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构包括分别设于蒸汽发生器200的主管道热段中心线100两侧的侧挡架80、设于蒸汽发生器200的主管道热段中心线100上的前挡架90以及设于蒸汽发生器200下封头上的侧向支承平台50和前向支承平台60，侧挡架80与侧向支承平台50—一对应，前挡架90与前向支承平台60相对应。侧挡架80和前挡架90都包括能够限制地震或LOCA事故发生时蒸汽发生器所产生瞬间位移的支承装置，侧挡架80和前挡架90的支承装置的结构和尺寸都相同，只是数量有所区别。
[0034]请参阅图4、图5和图6，每个支承装置包括基座1以及设在基座1上的轴向间隙调整装置。
[0035]基座10外形为阶梯轴状，基座10的外径从后到前逐渐递减，基座大端102的前段为中空结构，且基座大端102前段内径比基座次大端103外径大，从而使基座大端102前段内壁与基座次大端103外壁之间形成半径差Δ Γο
[0036]由于基座大端102前段内壁与基座次大端103外壁之间存在半径差Ar，而基座大端102与基座次大端103相连接的环形区域108厚度为t，当调整螺栓20受轴向压力时，轴向压力通过基座次大端103传递到环形区域108，而半径差Ar是该轴向压力的力臂，此时环形区域108会产生弯曲变形，也即是基座10具有缓冲功能，而且缓冲性能优异。
[0037]而且环形区域108最好是由锻件一体化加工出来，通过锻件加工而成基座的缓冲性能最好。如果基座大端102、基座次大端103以及环形区域108是通过拼接的方式组合而成，由于基座大端102、基座次大端103以及环形区域108相互之间的连接部位不是属于原有材料结构，导致变形性能降低而影响基座的缓冲性能。
[0038]弯曲变形大小也与环形区域厚度为t有关，t越小弯曲变形越大，因此可以通过调节基座的环形区域的厚度t和半径差Ar来改变基座的缓冲性能，基座结构简单，安装方便，有效降低制造和安装成本。基座的缓冲功能主要是为了缓冲蒸汽发生器因地震或LOCA事故发生时由瞬间位移而产生的冲击载荷，从而保证反应堆冷却剂系统、蒸汽发生器及土建结构的稳定与安全。
[0039]轴向间隙调整装置包括调整螺栓20、设在基座10上的调整螺栓锁紧结构以及开在基座10前端面的调整螺纹孔101，调整螺栓20旋入调整螺纹孔101内，通过调整螺栓20旋入或旋出调整螺纹孔101来实现轴向间隙的调整，调整螺栓锁紧结构可使调整螺栓20固定无法旋转。通过调节调整螺栓20旋入调整螺纹孔101内的深度即可完成间隙调整，有效地缩短了间隙测量和调整的时间，节省了时间成本和人力成本。
[0040]在本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的一个实施例中，调整螺栓锁紧结构包括锁紧螺栓30以及开设在基座前端107的调整螺纹孔101孔壁上的径向缺口 104。径向缺口 104将相邻两侧的调整螺纹孔101孔壁分隔开、且径向缺口 104的径向长度至少比孔壁厚度大，位于径向缺口 104前侧的调整螺纹孔101孔壁上开有轴向通孔105、位于径向缺口104后侧的调整螺纹孔孔壁上开有与通孔105同轴的锁紧螺纹孔106，锁紧螺栓30先穿过通孔105并旋入到锁紧螺纹孔106内，锁紧螺栓30与锁紧螺纹孔106之间的螺纹连接力可以压迫位于径向缺口 104前侧的调整螺纹孔101孔壁倾斜，调整螺纹孔101孔壁倾斜导致调整螺栓卡死无法转动。
[0041]在本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的一个实施例中，径向缺口104位于基座前端107靠近基座10前端面的一侧，位于径向缺口 104前侧的调整螺纹孔孔壁的轴向长度越短，调整螺纹孔孔壁越容易倾斜。径向缺口的径向长度比基座前端外半径大、比基座前端外直径小，径向缺口的径向长度比基座前端外半径大可以使得调整螺纹孔孔壁在锁紧螺栓的作用下更容易倾斜。锁紧螺纹孔106位于径向缺口 104的径向对称线上，使得锁紧螺栓的径向力臂最大，调整螺纹孔孔壁在锁紧螺栓的作用下更容易倾斜。
[0042]在本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的一个实施例中，基座大端102全部为中空结构，这样的结构有利于基座10的加工，降低制造成本，在制造中，直接从基座后端端面加工即可得到基座大端中空结构。
[0043]在本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的一个实施例中，基座大端104设有安装法兰40，以方便将基座固定在混凝土结构上。
[0044]请参阅图3，在实际使用时，本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构具体安装方式是:基座10通过法兰40固定安装在混凝土结构70上，侧挡架80的调整螺栓20与蒸汽发生器的侧向支承平台50相对向安装，前挡架90的调整螺栓20与蒸汽发生器的前向支承平台60相对向安装，调整螺栓20与侧向支承平台50、前向支承平台60之间留有间隙，可通过调整螺栓20的旋入或旋出来调整该间隙的大小。
[0045]当反应堆冷却剂系统进入热停堆工况时，检测人员利用测量设备测量调整螺栓20的端面到侧向支承平台80或前向支承平台90的间隙值，之后根据间隙验收准则对间隙测量值进行相应地调整，待间隙调整合格后通过锁紧螺栓30对调整螺栓10进行锁定，以避免机组运行过程中调整螺栓20的端面与蒸汽发生器对应支承平台间的间隙值产生变化，影响系统的正常运行。
[0046]综上所述，本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构的基座能有效缓冲瞬间位移而产生的冲击载荷，而且通过调节调整螺栓旋入调整螺纹孔内的深度即可完成间隙调整。
[0047]与现有技术相比，本发明核电站蒸汽发生器下部水平支承结构至少具有以下优占.V.
[0048]I)间隙测量操作便捷，且测量结果误差较小；
[0049]2)间隙调整更加方便，这种结构有效地缩短了间隙测量和调整的时间，节省了时间成本和人力成本；
[0050]3)采用具有缓冲功能的基座，基座结构简单，缓冲性能优异，安装、维护方便，有效降低制造和安装成本。
[0051]根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员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。
【主权项】
1.一种核电站蒸汽发生器下部水平支承结构，包括限制蒸汽发生器产生瞬间位移的支承装置，支承装置包括基座以及设在基座上的轴向间隙调整装置，其特征在于:所述基座外形为阶梯轴状，基座的外径从后到前逐渐递减而形成基座大端和基座次大端，基座大端的前段为中空结构，且基座大端前段内径比基座次大端外径大，从而使基座大端前段内壁与基座次大端外壁之间形成半径差A Γο2.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器下部水平支承结构，其特征在于:所述轴向间隙调整装置包括调整螺栓、设在基座上的调整螺栓锁紧结构以及开在基座前端面的调整螺纹孔，调整螺栓旋入调整螺纹孔内，通过调整螺栓旋入或旋出调整螺纹孔来实现轴向间隙的调整，调整螺栓锁紧结构可使调整螺栓固定无法旋转。3.根据权利要求2所述的核电站蒸汽发生器下部水平支承结构，其特征在于:所述调整螺栓锁紧结构包括在位于基座前端的调整螺纹孔孔壁上开有的径向缺口以及锁紧螺栓，径向缺口将相邻两侧的调整螺纹孔孔壁分隔开、且径向缺口的径向长度至少比孔壁厚度大，位于径向缺口前侧的调整螺纹孔孔壁上开有轴向通孔、位于径向缺口后侧的调整螺纹孔孔壁上开有与通孔同轴的锁紧螺纹孔，锁紧螺栓先穿过通孔并旋入到锁紧螺纹孔内。4.根据权利要求3所述的核电站蒸汽发生器下部水平支承结构，其特征在于:所述径向缺口位于基座前端靠近基座前端面的一侧。5.根据权利要求3所述的核电站蒸汽发生器下部水平支承结构，其特征在于:所述径向缺口的径向长度比基座前端外半径大、比基座前端外直径小。6.根据权利要求3所述的核电站蒸汽发生器下部水平支承结构，其特征在于:所述锁紧螺纹孔位于径向缺口的径向对称线上。7.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器下部水平支承结构，其特征在于:所述基座大端为中空结构。8.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器下部水平支承结构，其特征在于:所述基座大端设有安装法兰。9.根据权利要求1至8任一所述的核电站蒸汽发生器下部水平支承结构，其特征在于:还包括分别设于蒸汽发生器主管道热段中心线两侧的侧挡架、设于蒸汽发生器主管道热段中心线上的前挡架以及设于蒸汽发生器下封头上的侧向支承平台和前向支承平台，侧挡架与侧向支承平台一一对应，前挡架与前向支承平台相对应，每一侧挡架和前挡架都包括至少两个支承装置。10.根据权利要求9所述的核电站蒸汽发生器下部水平支承结构，其特征在于:所述侧挡架包括两个支承装置，所述前挡架包括三个支承装置。
【文档编号】F22B37/00GK106051722SQ201610417349
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】谢洪虎, 刘彦章, 任红兵, 赵建, 姜建军, 梁小龙, 丁丽, 刘小华
【申请人】中广核工程有限公司, 中国广核集团有限公司