《AP1000一体化堆顶组件制造和安装技术研究与应用》

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该项目属于核材料与工艺技术(49030)学科,涉及机电一体化技术(4131030)、焊接工艺与设备(4602515)等多个学科。针对AP1000一体化堆顶组件制造安装各方面技术难题,完成人在国家科技重大专项《大型先进压水堆及高温气冷堆核电站》的“AP1000一体化堆顶制造技术研究”课题(编号2011ZX06001-010)支持下,研制了一套千吨级自封闭龙门式竖直加载拉伸试验装置,开发了一套冷却栅板专用焊接装置,改进设计了悬臂吊,完成了一体化堆顶组件制造安装技术研究,形成了一套完整的制造安装工艺,取得了一系列成果并成功应用。该项目取得的成果主要包括:1)研制的一套千吨级自封闭龙门式竖直加载拉伸试验装置,采用了自封闭龙门式试验台架,保证了试验载荷在工件结构内部正常传递;增加了压力传感器反力架,确保了稳定的大吨位压力传感器转换为拉力传感器的使用效果,解决了大吨位拉力传感器的采购困难;采用了多点同步加载和液压小流量控制的顶升技术,确保了大吨位载荷的传递精度和稳定性。通过了科技成果鉴定,处于国内领先、国际先进水平。2)设计的冷却栅板专用焊接装置,集成了尺寸检查、组装定位、超差修正和焊接变形控制等功能,在不拆除工装夹具的情况下实现了连续焊接,解决了用不锈钢薄板制造的冷却栅板变形控制难度大的问题,通过了中国核能行业协会成果鉴定,属于国内领先水平。3)改进设计的悬臂吊,在结构方面增加了两个滚轮组件,确保了悬臂吊平稳运行;周向小车底座内采用了推力球轴承,保证了滚轮与外环轨平稳接触;通过结构力学分析,实现了主梁的优化;通过样机制造,验证了各项性能,确保了悬臂吊灵活可靠,打破了国外垄断,实现了一体化堆顶组件悬臂吊的国产化,填补了国内空白,通过了中国核能行业协会成果鉴定,属于国内领先水平。4)研制的螺纹旋合无载荷装配装置,解决了大型螺纹连接件自重产生螺纹摩擦力影响螺纹装配问题,实现了大型螺栓可手工装配完成,保护了螺纹连接件的螺纹质量。授权发明专利(专利号:ZL201310251730.4)。5)研制的屏蔽罩防变形专用吊具,解决了一体化堆顶组件各个屏蔽罩在车间制造和现场装配过程存在的变形控制困难,保护了各屏蔽罩的形状。授权发明专利(专利号:ZL201210176985.4)。成果授权国家发明专利8项、实用新型专利5项。成果攻克了AP1000核电站一体化堆顶组件制造安装技术的难题,打破了国外垄断,实现了一体化堆顶组件的国产化,提升了中国核电技术装备的制造能力,达到了国际领先技术水平。利用该成果,已经完成浙江三门1#和山东海阳1#机组一体化堆顶组件的安装工作,完成浙江三门2#和山东海阳2#机组该产品的制造安装工作,在浙江三门一期和山东海阳一期AP1000项目上的成功应用,实现直接经济效益1.02亿元(10247.43万),单台机组节省进口成本达2000万。

成果说明

该研究成果目前正应用于后续核电项目(山东海阳核电二期、浙江三门核电二期、广东陆丰核电一期、国核示范核电站、徐大堡核厂1号机组)一体化堆顶组件的制造中。

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