Science&TechnologyVision科技视界核反应堆压力容器检查升降平台装置设计研究王龙王俊涛张志义张军周文渊中核武汉核电运行技术股份有限公司袁湖北武汉4300223冤揖摘要铱针对核反应堆容器检查范围广袁检查周期长问题袁通过两种设计方案的对比分析袁并对研究难点进行了分析袁提出了解决方法袁确定了核反应堆压力容器检查升降平台装置的检查方式袁可实现多检查区域并行检查袁实现压力容器轴向的自动升降定位遥揖关键词铱核反应堆曰压力容器曰检查曰升降平台中图分类号院TH273文献标识码院A文章编号院2095-2457渊2018冤08-0266-002NuclearreactorpressurevesselinspectionliftingplatformdevicedesignWANGLongWANGJun-taoZHANGZhi-yiZHANGJunZHOUWen(CNCWuhanNuclearPowerOperationTechnologyCo.,Ltd.,Wuhan,Hubei4300223,China)揖Abstract铱Aimingattheproblemofwideinspectionscopeandlonginspectioncycleofnuclearreactorcontainers,throughthecomparisonandanalysisoftwodesignschemes,thedifficultiesintheresearchwereanalyzed,andthesolutionwasproposed.Theinspectionmethodofthenuclearreactorpressurevesselinspectionliftingplatformwasdetermined.Multipleinspectionzonescanbecheckedinparalleltoachieveautomaticliftingandpositioningofthepressurevesselintheaxialdirection.揖Keywords铱Nuclearreactor;Pressurevessel;Inspection;Liftingplatform0引言压力容器的检查通常采用固定平台定位固定机械臂检查压力容器焊缝袁由于压力容器焊缝较多袁而且分布较广袁通常利用上下两个平台来分别定位固定机械臂遥采用一台机械臂和上下平台装配检查压力容器焊缝时间周期太长袁无法满足电厂业主要求袁而且设备起水下水安装较频繁袁被辐射风险系数较大袁而且检查堆型受限遥设计一种高效核反应堆压力容器检查升降平台袁在升降平台上安装两台机械臂实现同时检查袁可以大大缩短反应堆压力容器检查周期袁降低检查过程中对环吊的依赖性遥总体设计方案一院检查装置主体结构以上部支撑键槽支撑平台为定位基准袁如图1所示袁在上平台下端安装升降立柱袁在上平台上正装机械臂袁在升降立柱下部挂装机械臂遥两台机械臂实现同时检查袁上平台上正装机械臂检查螺纹孔带袁升降立柱下部挂装机械臂检查压力容器其他焊缝袁检查装置主体结构初步分为院上平台尧升降平台机构尧机械臂三大部件遥2.11检查对象描述反应堆压力容器是放置核燃料并承受高温高压的密闭容器袁是压水堆核电站中的关键设备遥压力容器的结构如图1所示袁由接管袁上筒体尧下筒体以及筒体底封头组成袁反应堆压力容器固定和包容堆芯核燃料组件及堆内构建袁使核燃料的裂变反应限制在一个封闭的空间内进行袁它和一回路管道共同组成高温冷却剂的压力边界袁是防止放射性物质外泄的第二道屏障之一[1-3]遥核反应堆压力容器超声检查需要检查区域有院压力容器筒体与筒体连接焊缝尧压力容器筒体与底封头连接焊缝尧压力容器接管安全端区域检查尧压力容器筒体与接管连接区域检查等遥检查区域多袁且分布在压力容器轴线不同高度上袁设备定位安装位置位于换料水池近15米深的水下遥1尧法兰面2尧接管图1核反应堆压力容器模型3尧上筒体4尧下筒体5尧底封头2检查方案设计分析总体设计方案二检查装置主体结构以现有的有腿下平台为基础袁如图2所示袁在有腿下平台上安装升降立柱袁在有腿下平台上倒挂机械臂袁在升降立柱上部装机械臂遥升降平台上装有三个辅助支撑袁保证整个检查平台的稳定性遥整个检查平台一次性下水安装袁两台机械臂实现同时检查袁实现独立分区域实施分布式扫查袁设想2.2作者简介院王龙渊1984要冤袁男袁硕士袁工程师袁从事无损检测设备研发工作遥王俊涛渊1979要冤袁男袁在职硕士袁高级工程师袁从事无损检测设备研发工作遥266科技视界Science&TechnologyVisionScience&TechnologyVision科技视界下筒体环焊缝和接管区域扫查内容同时进行遥升降平台快速升降定位袁实现所需检查焊缝范围全覆盖遥检查装置主体结构初步分为院有腿下平台尧升降平台机构尧平台辅助支撑尧机械臂四大部件遥有腿下平台及辅助支撑为设备支撑机构袁升降平台机构为中心导向机构曰不同扫查任务的机械臂分布在中心导向机构上的不同区间袁独立运动在相应的扫查区域内袁实施扫查任务曰底部有腿下平台支撑保证中心导向机构在容器内稳固袁辅助支撑保证上装机械臂在扫查接管及法兰面时升降平台的刚度袁保证扫查质量遥图2升降立柱以上平台为基准袁从上向下升降检查方式图3升降平台以下平台为基准袁从下向上升降检查方式2.3核方反案应分堆析压力容器检查在进行超声检查同时袁通常需要对压力容器接管安全端进行射线检查遥采用设计方案一时袁由于采用的是上平台支撑固定方式袁在进行压力容器超声检查的同时无法安装射线工具袁因此无法同时实现压力容器超声射线检查遥上平台上正装机械臂仅能进行螺纹孔带检查袁与下挂机械臂同步扫查时间较短袁节省扫查时间较少遥采用设计方案二时袁采用有腿下平台支撑固定方式袁在进行压力容器超声检查时可安装射线工具袁实现压力容器接管安全端射线同时检查遥可以节省压力容器接管安全端射线检查时间遥有腿下平台下挂安装的机械臂能进行底封头及下筒体环焊缝检查袁升降平台上正装的机械臂实现上筒体环焊缝及接管扫查袁两台机械臂同时进行扫查的时间较方案一扫查方式长袁节省较多扫查时间遥综合分析可知袁设计方案二检测方式检查效率高袁更能减少压力容器检查时间遥因此袁在考虑压力容器检查周期以及设备起水次数两方面因素袁采用堆内构件支持面固定支撑袁升降平台实行从下向上的运动方式较好遥3研究难点及解决方法3.1检查渊范1研冤究围传难的动点前方提式下的袁实传施动院在机保构证结行构程紧能凑覆袁盖不压影力响容机器械臂的降3.2定渊安位2冤装平在操台进作的行实稳压施曰定力容器全范围检查过程中袁如保证升采用渊三1解冤决性遥节根方立据法柱压袁力两容节器立高柱度升及降焊袁一缝节分立布位柱置固袁定升袁降利平用台两段钢丝绳实现两节立柱的同步升降遥一节渊立2冤柱为上了设保计证有立可柱展升开出及时收的拢刚的性辅及助对支中撑性装袁在置最遥外当立柱为升出时袁辅助对中支撑展开并支撑压力容器内壁袁保证设备检查时的稳定性遥当立柱未生出时袁辅助对中渊支研4制冤撑检收的查拢袁减小对机械臂轨迹扫查影响遥核装反置应应堆用压情力况容器检查升降平台装置各项指标满足核反应堆压力容器超声在役检查要求遥既可以应用于M310堆型袁也可以应用于AP1000堆型袁为国内的核电站实施压力容器检查提供了一种高效尧安全的检查手段遥目前该装置以成功应用于多个核电站机组的压力容器全范围检查遥图4核反应堆压力容器检查升降平台现场检查照片4结束语核反应堆压力容器检查升降平台装置的研制成功袁提供了一种快速有效的压力容器并行超声检查方法袁缩短了反应堆压力容器检查时间袁提高了核反应堆压力容器检查效率袁降低了检查装置对外界条件的依耐性袁为核电厂安全运行提供了有力保障遥咱完1暂张加军,陈晶晶,车树揖参伟,考文献铱咱析2整暂贺性寅问彪题袁[J曲].家叶压等.浅析核电厂反应堆压力容器棣力袁容器曳,2014(1):48-55.咱[J3[].暂J叶李].叶材承压窦一康.反应堆压力容器承压热冲击分料亮力导,张容报明器曳,2004,21(10):5-9.曳,乾2008.压,22水(堆9)核:65电-站68反.应堆压力容器材料概述Science&TechnologyVision科技视界267