蒸汽发生器的更换.pdf

专论与译文 核电站2003年第2期 12 蒸汽发生器的更换 汽发生器堵管或衬管的数目过大而引起的电力损失是不可接受的在这种情况下可采用下列三种替代方案1使用现有的管板和壳体构件更换蒸汽发生器传热管2更换整个蒸汽发生器3更换蒸汽发生器的下部组件 就地更换蒸汽发生器传热管包括切割和取出传热管和管子支撑板构件并更换蒸汽干燥和分离设备这个工艺的技术上可能性已经由西屋电气公司在模拟设备上得到确证但是这个过程需要2 3年停堆时间因而这种管子更换方案还没有在任何机组上使用在停堆期间电力损失的代价比其它修理或更换方案都高得多这种方案的现场工作涉及到与加工新蒸汽发生器一样的许多制造过程而且在现场的工艺控制不可能像在车间里那样有效另外这种方案对人员的放射性辐照也相当大 至1991年3月美国至少在九个里 水堆蒸汽发生器的更换在装备和焊接方面遇到了许多困难这是在以前核电厂的维护或修理工作中所没有遇到过的例如帕利塞兹核电厂蒸汽发生器有一回路冷端二个一回路热端一个以及二回路给水和蒸汽管道所有这些断开后需要合适地封闭好帕利塞兹核电厂还进行了放样而其它地方有使用光学对中技术法国的当皮埃尔 专论与译文 13 有不锈钢衬里包层的碳钢因而要开发一个工艺涉及包层过渡材料和管道外侧碳钢基体金属的自动化焊接 自然循环蒸汽发生器下部组件的更换涉及到把蒸汽发生器圆锥部分切割开取出下部组件包括管板锻造件传热管等然后换上新的下部组件土耳其角为一些电力公司互相交流新的蒸汽发生器更换的经验而使更换操作引起的停堆时间已经减少到大约6个月或不到6个月在灵哈尔斯2号机组三个蒸汽发生器的更换在72天里就完成了在当皮埃尔1号机组三个蒸汽发生器的更换只有70天就完成了一个电厂进行现场工作的录像带对其它电厂的工作计划和人员培训起到帮助作用按工期制造新蒸汽发生器的关键部件是管板锻件一些电力公司正进行投资在合资经营的库存管理系统里贮存这样的关键部件因而任何电力公司可以在需要时从合资经营的库存中采购这样的部件 预期蒸汽发生器的更换比修理得到的蒸汽发生器寿期更长因为对新蒸汽发生器进行了设计和材料的改进以前运行经历中对可靠性的影响就可以排除 最好的蒸汽发生器管材美国工业界的一致意见是热处理合金690合金600和合金690管材的化学成分在表1中列出这种材料有相对高的铬含量以及经过热处理防止了在接近晶界处产生贫铬区这种贫铬区会引起敏感因而这种材料对晶间腐蚀晶间应力腐蚀开裂1 学成分%重量 合金600 合金690 碳 镍 定率 32%镍20%铬46%更换的蒸汽发生器中新的管子和管板的连接方式消除了缝隙否则杂质会在缝隙里浓缩新蒸汽发生器在扩张过渡区和论与译文 核电站2003年第2期 14 管子支撑件也有了改进可以防止凹痕目前在新蒸汽发生器里管子支撑结构用12%铬的铁素体不锈钢制造如409型或405型这两种不锈钢比较能抗氧化管子支撑结构的设计改进如四叶型或三叶型设计防止了传热管和管子支撑板之间的环形通道里形成滞流然而水化学控制还是非常重要的管子支撑件的材料和设计也应该使管子上的腐蚀和微振磨损减到最小 为了使管板上部表面的二次侧冲洗和化学清洗时的可达性得以改善已经考虑把手孔放在合适的位置增加排污能力也将有助于去除杂质和减少泥渣堆积另外在新的西屋公司蒸汽发生器设计中使用了流量分配板以便使再循环水以一定的速度穿过管板可以减少管板上的泥渣沉积 西屋公司新蒸汽发生器包含了三组防振条而不是二组它较深地插入到管束里以改善管束稳定性和减少流动引起的振动防振条选择的材料要能与传热管有较好的磨损配合管子与防振条的间隙也尽可能地小蒸汽发生器的壳体也重新设计以减少一些焊缝在在役检查大纲里这些焊缝是必须要检查的另外西屋公司新蒸汽发生器的传热管之间的间距也减少了这样可以稍微增加传热管的数目大约增加6%这样使附加的堵管裕度能超过西屋公司原51型蒸汽发生器 在更换用蒸汽发生器的设计中考虑到便于将来的修理和更换原来老的美