[实用新型]1000MW核电站主泵高压冷却器用螺旋管芯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种1000MW核电站主泵高压冷却器用螺旋管芯。

背景技术

反应堆冷却剂泵简称“主泵”，是压水堆核电站一回路中唯一的转动关键设备，是核电站的心脏，主要用来输送规定流量的反应堆冷却剂。主泵的稳定、安全、可靠运行直接关系到核电站的安全与环保。高压冷却器作为核主泵中关键设备，在发生事故时，可为主泵轴密封提供较低温度的紧急注入水，避免轴密封损坏而导致主泵损坏。

螺旋管芯为高压冷却器中的关键部件，注入冷却器壳体中的冷却水通过螺旋管芯后将热量带走，以冷却紧急注入水。螺旋管芯连通紧急注入水管，为承受高温、高压、强辐射的部件，因此可以说，螺旋管芯的性能直接决定了高压冷却器的性能。目前国际上主流的主泵用缠绕式高压冷却器管芯所使用的螺旋管，其生产方式为多段短直管拼焊，之后进行弯管成型。此种形式加工制造方便，设备要求简单。但因拼焊导致螺旋管周身焊缝过多，存在内部缺陷不易发现，盘管后强度降低等缺点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种不易结垢便于清洁，减少核污染残留，降低后期维护时核辐射风险；利于提高成型质量，增强整体结构强度和安全性的1000MW核电站主泵高压冷却器用螺旋管芯。本实用新型的技术方案是：一种1000MW核电站主泵高压冷却器用螺旋管芯，管芯使用的螺旋管采用一体弯管成型工艺，由第一螺旋管(1)、第二螺旋管(2)、第三螺旋管(3)、第四螺旋管(4)通过缠绕形成内、中、外三层结构；各螺旋管上端与上连接段(8)焊接连通，各螺旋下端与下连接段(9)焊接连通；上连接段(8)与上法兰(5)固定焊接，下连接段(9)与下法兰(6)固定焊接；中间圆筒(7)为支撑件，中间圆筒(7)与上法兰(5)焊接；下法兰(6)通过螺旋管悬挂固定，以上部件形成一整套螺旋管芯。

当反应堆冷却剂泵(RCP)因灾难或其他事故工况导致轴密封冷却水断失时，将通过特定装置，启用紧急注入水。紧急注入水来自核岛一回路，为高温(290℃)，高压(17.23MPa),强辐射水。其通过高压冷却器盖进入管芯，经上法兰(5)、上连接段(8)进入第一(1)至第四(4)螺旋管；注入冷却器壳体中的低温冷却水流经螺旋管外壁后将热量带走，降低温度后紧急注入水经下连接段(9)、下法兰(6)流出。以此方式将紧急注入水降温以满足轴密封的使用要求。

上法兰(5)、上连接段(8)、螺旋管(1)～(4)、下连接段(9)及下法兰(6)与紧急注入水(1回路水)连通，故均属于压力边界部件。相对于传统的拼焊型螺旋管芯，新型管芯采用了一体弯管成型的螺旋管，压力边界焊缝仅为16条，其数量远少于传统的拼焊型螺旋管芯，并以光亮热处理代替了传统的酸洗钝化工艺，使得本实用新型具有如下有益效果：可使内部流道更加通畅，不易结垢便于清洁，减少核污染残留，降低后期维护时核辐射风险；利于提高成型质量，增强整体结构强度和安全性；通过光亮热处理工艺，使一体成型螺旋管的内外壁获得更高的防腐蚀性能，提高管芯稳定性和使用寿命；可大量减少焊接工序及探伤工序，提高良品率，降低总体成本。

附图说明：

图1是本实用新型的剖面图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是第一螺旋管外形图；

图4是第二螺旋管外形图；

图5是第三、第四螺旋管外形图；

具体实施方式：

如图1所示一种1000MW核电站主泵高压冷却器用螺旋管芯，由第一螺旋管1、第二螺旋管2、第三螺旋管3、第四螺旋管4通过缠绕形成内、中、外三层结构；各螺旋管上端与上连接段8焊接连通，如图2所示，各螺旋下端与下连接段9焊接连通；上连接段8与上法兰5固定焊接，下连接段9与下法兰6固定焊接；中间圆筒7为支撑件，中间圆筒7与上法兰5焊接；下法兰6通过螺旋管悬挂固定，以上部件形成一整套螺旋管芯。

紧急注入水通过高压冷却器盖进入管芯，经上法兰5、上连接段8进入第一螺旋管1至第四螺旋管4；注入冷却器壳体中的低温冷却水流经螺旋管外壁后将热量带走，降低温度后紧急注入水经下连接段9、下法兰6流出。以此方式将紧急注入水降温以满足轴密封的使用要求。

图3所示为第一螺旋管1，如图4所示为第二螺旋管2，如图5所示为第三螺旋管3、第四螺旋管4均采用新的成型工艺，通过一根直管整体盘管，通体无焊缝；使用光亮热处理代替酸洗钝化工艺，提高了螺旋管内外壁的表面质量和防腐蚀性能。此种一体成型螺旋管整体力学性能优于传统成型方法，改善了传统拼焊螺旋管的诸多不足。采用一体弯管成型螺旋管的螺旋管芯能更好的适应复杂苛刻工作环境，提高稳定性和使用寿命。