苑庆生、缪勇
上海核工程研究设计院有限公司 264300
摘要：AP三代核电蒸汽发生器吊装就位于蒸汽发生器临时支撑上，由临时支撑承担蒸汽发生器全部重量，能实现蒸汽发生器在调整。突破了AP核电主管道组对焊接关键施工技术，提升了核电蒸汽发生安装施工领域的精细化管理水平。
一、引言
通过压水堆核电蒸汽发生器施工介绍对比，AP三代核电蒸汽发生器临时支撑新型设备的应用，能承受蒸汽发生器安重量,从而尽早解放大吊车。在主管道组对过程中能实现蒸汽发生器在位置调整，从而实现蒸汽发生精准运动。在蒸汽发生器管嘴与主管道焊接阶段，本设备能使蒸汽发生器根据收缩发生缓慢和可控的移动，保证主管道焊接质量。结合上述施工过程，介绍蒸汽发生器临时支撑安装工艺过程。为蒸汽发生器位置调整，冷却剂主管道组对提供理最安全有效的参考数据，提升蒸汽发生临时支撑应用的安全性和经济性。
二、核电发展简介
自从1954年世界上第一座核电站建成投运以后，核电发展经历了几个重要的发展阶段，至今已经发展至第四代。一般认为第一代指六十年代以前开发和建设的核电站，第二代为七十年代以后开发和建设的核电站，在第二和第三代核电之间存在过渡的堆型，可以称之为“二代半”或“二代加”。
AP系列核电站是美国西屋公司在30多年压水堆设计和运行经验的基础上，通过系统性完整性地引入非能动安全和设计简化的理念，研发形成的革新性的压水堆机组。2018年6月30日三门核电1号机组首次并网一次成功，各项技术指标均符合设计要求，为AP三代核电自主化的研发、设计、设备制造、工程管理、运行服务等多领域提供了经验反馈，为我国三代核电自主化、标准化、批量化和系列化建设奠定坚实的基础。同时EPR，华龙一号三代核电机组的建成投产，中国由核电大国跻身核电强国队列。
三、蒸汽发生器施工对比介绍
蒸汽发生器是压水堆核电站用于建立可控的链式裂变反应重要设备，将一回路冷却剂中的热量传递给二回路给水，使其产生用于驱动汽轮发电机的干饱和蒸汽；作为一回路压力边界的一部分用于承受一回路冷却剂的压力，并与一回路其他压力边界一起构成防止堆芯放射性裂变产物向二回路或安全壳内释放的屏障。蒸汽发生器作为压水堆核电站反应堆冷却剂主要设备，在不同堆型中施工存在很大差别。
二代及二代加核电蒸汽发生器使用380T龙门吊将蒸汽发生器通过设备闸门运抵核岛内20米平台，然后使用核反应堆内环吊完成蒸汽发生器翻转、吊装就位。施工流程如下：
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AP三代核电与其它压水堆的主系统相比，反应堆冷却剂系统取消了主管道的过渡段，减小了环路压降，简化了蒸汽发生器、主泵和管道的基础和支撑系统。蒸汽发生器主泵直接连接在一起。AP三代核电站蒸汽发生器的外形尺寸更大，重量重，施工难度大，必须借助于精密可控的专用工机具以满足核反应堆内重要设备质量安全。AP核反应堆冷却剂系统布置总图如下：
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AP核电蒸汽发生器采用开顶法施工，反应堆厂房环吊与穹顶吊装前，利用厂房外的大型吊车，将蒸汽发生器在厂房外翻转后越过安全壳筒体将设备垂直吊装就位于临时支撑上。临时支撑支撑蒸汽发生器全部重量，充分发挥模块化建造优势，与其他堆型相比在关键施工路径工期节约1周左右。
施工步骤见流程图：
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四、临时支撑介绍
蒸汽发生器临时支撑由上部结构和下部约束装置两部分组成。鞍座、竖直起升油缸、水平移动油缸、滑移框架、A型架等主要构件组成上部结构，在蒸汽发生器就位前安装于核反应堆内部结构CA01模块上;水平油缸、抱箍、绞盘等组成下部约束装置，在蒸汽发生器翻转梳理安装于整体发生器下部筒体制定位置。通过8个水平方向液压油缸和4个垂直起升油缸实现蒸汽发生器的运动。下部约束装置通过4个液压油缸实现蒸汽发生器垂直度的调整。
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功能特点
1)承载蒸汽发生器全部静载荷（包括蒸汽发生器、吊耳、主泵泵壳、主管道等），可满足110%动载试验要求和120%静载试验要求;
2)具有支持蒸汽发生器上下移动功能，最大移动行程、最小步进量、垂直移动速度满足主主管道组对质量安全要求，自动模式下四个油缸同步联动，保证上升和下降位移量和速度一致，手动模式下，每个油缸可单独进行操作;
3)具有支持蒸汽发生器水平两个方向独立移动功能，最大移动行程大于150mm,最小步进量小于0.8mm,水平额定移动速度为25mm/min,且最大不得超过76mm/min;
4)具有支持蒸汽发生器绕垂直中心旋转的功能，最大旋转角度；
5)具有支持蒸汽发生器绕垂直±0. 5°调整能力，调整精度可达到±0.01°;
6)下部调整部件的侧向油缸只能通过手动操作，系统应设置联锁，当上部调整部件在进行调整时，下部调整部件的侧向油缸应收回，如果操作员在尝试进行上部调整部件的移动控制时，检测到侧向油缸带压，则系统应触发联锁，并发出报警；
7)在制造阶段进行性能试验。
安装内容介绍
1）临时支撑零部件到货后进行开箱检查，结合项目国家标准和项目实际情况建议主要检查零部件编号，接口尺寸，重要接触表面质量等重要内容。
2）蒸汽发生器翻转竖立前完成将侧约束装置安装至规定位置。
3）根据CA01模块顶部数据尺寸，安装支撑座和Lubron轴承座的装配。
4）在拼装场地上完成装配，将组装完成的滑移框架吊装至支撑座上。
5）安装竖直方向的4个竖直油缸、水平方向上的8个油缸，记录油缸的初始位置尺寸，若竖直油缸高差超过允许值，需要调整油缸至限值范围内。
6）检查缓冲装置支架位置，安装滑移框架缓冲装置，并将缓冲装置调整至合适位置。
7）按照厂家文件进行液压系统的安装，注意控制清洁度，避免液压系统污染后影响功能实现。
8）在组装场地内完成A型架的装配，核实竖直油缸位置尺寸满足A型架就位后，将A就位于竖直油缸上，按文件要求完成A型架的安装。
9）完成油缸的标定后，对临时支撑进行功能调试，调试设备功能能满足蒸汽发生器与主管道组对焊接的需要。
安装流程图如下：
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五、结论
AP核电反应堆冷却剂符合符合国际法规最严格的要求，按照当前最新的核安全法规设计，结构布置更加紧凑，安全性和经济性都有很大的提高。蒸汽发生与主泵泵壳连接成一个整体，使一台蒸汽发生器必须同时满足冷却剂主管道冷热段三条管道组要求。增加了蒸汽发生器与反应堆冷却剂主管道安装过程组对风险。研发出能满足AP系列核电大型集液压电气计算机控制专用工具临时支撑，使蒸汽发生器调整可以数据量化，精密调整；结合理论推导初临时支撑最优路线的推导，从技术角度提前预防蒸汽发生器与反应堆冷却剂主管道安装过程组对风险，彰显了“本质安全”设计理念。临时支撑技术在AP核电站施工中的应用，突破了主管道组对焊接关键施工技术，提升了大型核电蒸汽发生安装施工领域的精细化管理水平。
参考文献
[1]郑光明.从AP1000到CAP1400，我国先进三代非能动核电技术自主化历程
[2]郑东宏等.AP1000蒸汽发生器安装技术
[3]赵宇强等.AP1000与CPR1000核电蒸汽发生器对比分析
[4]林诚格.非能动先进安全电厂AP1000