压水堆核电站稳压器封头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种压水堆核电站稳压器封头，包括封头本体，以及设置于封头本体上的人孔座和喷淋管座，在人孔座和喷淋管座分别设置有人孔和喷淋管安装孔，所述封头本体呈球冠结构，所述封头本体上整体锻造有人孔座和喷淋管座，该人孔座位于封头本体的顶部，人孔和喷淋管安装孔中心线的夹角α=45°，喷淋管安装孔为台阶孔；封头本体的球冠半径为R，封头本体球冠下底面平行于人孔座上端面，人孔座上端面距封头本体的下底面距离H=R，喷淋管座外端面距封头本体球冠球心距离L=（1.25—1.30）R。本实用新型专利技术的稳压器封头具有结构合理紧凑、承压耐温性能优的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及用于压水堆核电站的稳压器，具体地说本技术涉及压水堆核电站稳压器整体锻造的上封头结构。
技术介绍
核电是一种清洁安全，且对环境影响小的能源。压水堆核电站是目前的主流堆型，全世界60%的反应堆是压水堆，压水堆核电站分为两个回路，一回路系统称为核岛部分，二回路系统则为常规岛部分。压水堆核电站的一回路主要设备包括有蒸汽发生器、稳压器、主泵及一些辅助设备。压水堆核电站稳压器又称压力平衡器，是用来控制反应堆系统压力变化的设备，在正常运行时起平稳和保持压力的作用，在发生事故时，提供超压保护。稳压器里设有加热器和喷淋系统，当反应堆压力过高时，喷洒冷水降温，当堆内压力低时，加热器自动使水蒸发地增加压力。因此稳定器是一个高压容器，它由汽液两相空间组成，其中上半部分为饱和蒸汽空间，下半部分是饱和水空间。在稳压器的汽空间连通有喷淋器接管，以及卸压阀和安全阀接管；该喷淋器接管以及卸压阀和安全阀接管均安装于喷淋器座，喷淋器座则设置于稳压器的上封头上，在稳压器的上封头上还设置有用于安装人孔组件的人孔座。由于稳压器属于核反应堆压力容器，常常处于高温、高压及高辐射环境中，而且稳压器的压力波动十分明显，工作环境十分恶劣，很容易在容器体上形成压力突变或者应力分布不均及应力集中，导致稳压器容器体的疲劳、蠕变和损坏。现有稳压器上封头包括半球状的封头本体，在封头本体的顶部分别设置有人孔座和用于安装喷淋管的喷淋管座，人孔座及其人孔的设置可使更换零部件更加方便地进出，而不会对稳压器内壁造成磕伤；喷淋管座则用于安装伸入稳压器封头内的喷淋连接管及其上的喷雾头。由于稳压器上封头属于大型块状零件，现有的稳压器上封头是将封头本体与其上的人孔座和喷淋管座通过焊接方法拼接而成的，故而封头本体与人孔座、喷淋管座间不能形成完整的金属流线。同时喷淋管座及人孔座的结构尺寸也不利于喷淋管及人孔组件的牢固连接和可靠安装，封头本体的球冠下底面的尺寸结构也不利于封头在稳压器主体上的安装连接。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种压水堆核电站稳压器封头，它不仅具有完整的金属组织流线，耐力能力更强，而且结构更加合理，便于安装和维护。为了解决上述技术问题，本技术的压水堆核电站稳压器封头，包括封头本体，以及设置于封头本体上的人孔座和喷淋管座，在人孔座和喷淋管座分别设置有人孔和喷淋管安装孔，所述封头本体呈球冠结构，所述封头本体上整体锻造有人孔座和喷淋管座，该人孔座位于封头本体的顶部，人孔和喷淋管安装孔中心线的夹角α=45°，喷淋管安装孔为台阶孔；封头本体的球冠半径为R，封头本体球冠下底面平行于人孔座上端面，人孔座上端面距封头本体的下底面距离H=R，喷淋管座外端面距封头本体球冠球心距离L=（1.25—1.30）R。在上述结构中，由于人孔座位于封头本体顶部，人孔与喷淋管安装孔的夹角为45°，且人孔座上端面平行于封头本体的底面，这种结构便于在人孔座上安装人孔组件，更便于喷淋组件的安装和维护，45°的安装夹角有利于喷淋头的布置和安装，有利于改善喷淋均匀度，并且能根据实际需要来调整喷雾的布置位置，实现不同喷淋区域喷淋量的调节。又由于人孔座上端及喷淋管座外端面采用了与封头本体半径相协调的结构尺寸，有利于稳定器封头的整体锻造成型，有利于喷淋组件的安装，并能有效减少喷淋装置的流阻，从而提高稳压器的喷淋效率；喷淋管安装孔采用台阶孔结构，能够实现喷淋组件的牢固安装，也使得喷淋输入管外壁与安装孔之间实现可靠严密的密封。还由于封头本体上整体锻造有人孔座和喷淋管座，保证了上封头成品力学性能的极大提高，更能承受高温高压以及交变荷载和蒸汽涡流所形成的恶劣工况，有利于封头工作应力的均匀化和运行安全性的提高；而且采用整体锻造结构既进一步细化了金属组织，又有利于人孔座和喷淋管座的准确成型，使得封头本体和人孔座、喷淋管座之间的金属流线顺畅连贯，且最大限度地与锻件外形相一致。本技术还具有结构紧凑，布局合理，锻造性能优的优点。本技术的优选实施方式，所述封头本体的球冠高h等于（0.82—0.85）R。所述封头本体的壁厚b=（0.08—0.10）R。该结构有利于封头本体与稳压器本体的可靠连接，并且利于封头的整体锻造和冲压成型，有利于获得足够的耐压能力，并能承受相应的交变压力。本技术的进一步实施方式，所述人孔座为圆柱台座，人孔座的壁厚B等于（0.15—0.20）R。所述喷淋管座为圆台座，该喷淋管座的圆锥角为30°。足够厚度的圆柱台的人孔座端面上有利于稳定安装人孔组件，圆锥台结构的喷淋管座便于封头的整体锻造和冲压成型。本技术的进一步实施方式，所述封头本体与其上的人孔座及喷淋管座表面之间通过圆弧相连。圆弧光滑连接有效避免封头应力集中的产生，从而提高稳压器的耐压能力。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术压水堆核电站稳压器封头作进一步详细说明。图1是本技术压水堆核电站稳压器封头一种具体实施方式的主剖视结构示意图；图2是图1所示结构的俯视图。图中，1—封头本体、2—人孔座、3—人孔、4—喷淋管座、5—喷淋管安装孔。具体实施方式如图1、图2所示的压水堆核电站稳压器封头，该稳压器封头包括封头本体1，封头本体1呈半球冠状结构，封头本体1的球冠半径R=800mm。在封头本体1的顶部设置有人孔座2，该人孔座2的外形为圆柱台座，即为短圆柱结构，人孔座2的内表面及外表面均通过圆弧面分别与封头本体1的内壁面及外表球面相互光滑连接。在封头本体1上还设置有喷淋管座4，喷淋管座4为圆锥台结构，其圆台的圆锥角为30°，该锥角便于在封头冲压成型时脱模；同样喷淋管座4的内表面及外表面均通过圆弧面分别与封头本体1的内壁面及外表球面相互光滑连接。喷淋管座4的中心线与人孔座2的中心线夹角α为45°。封头本体1及其上的人孔座2和喷淋管座4以低碳合金钢为材料通过整体锻造而成型。呈短圆柱结构的人孔座2的中心位置设有人孔3，人孔座2的外径为φ700mm，人孔3的内径为420mm，其壁厚B为140mm。圆锥台状的喷淋管座4的中心位置设置有喷淋管安装孔5，喷淋管安装孔5为一台阶孔，该孔的口部孔直径φ180mm，口部孔的长度为60mm，该孔的内孔部直径φ195mm。喷淋管座4的圆台上底直径360mm，圆台的圆锥角为30°封头本体1呈圆球冠状结构，封头本体1外表面所在圆球的半径R=800mm，封头本体1内壁面半径r=726mm,故封头本体1的壁厚b=74mm，封头本体1的球心位于本体的形外，封头本体1的球冠高h为660mm，其球冠高h为封头本体1外表面所在球面的顶点至球冠下底面间的距离，人孔座2的上端面距封头本体1的球冠下底面的距离H等于球冠半径R，即H=800mm。喷淋管座4的外端面距封头本体1的球冠球心距离L=1020mm。上述仅举出了本技术一种优选实施方式，本技术并不局限于上述实施例。但喷淋管座4外端面距封头本体1球冠球心距离L应根据稳压器的具体结构和工作状况选择为（1.25—1.30）R；人孔座2的壁厚B应选择为（0.15—0.20）R；封头本体1的球冠高h应选择在（0.82—0.85）R，封头本体1的壁厚b应选择为（0.08—0.10）R。上述选择均落入本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压水堆核电站稳压器封头，包括封头本体（1），以及设置于封头本体（1）上的人孔座（2）和喷淋管座（4），在人孔座（2）和喷淋管座（4）分别设置有人孔（3）和喷淋管安装孔（5），所述封头本体（1）呈球冠结构，其特征在于：所述封头本体（1）上整体锻造有人孔座（2）和喷淋管座（4），该人孔座（2）位于封头本体（1）的顶部，人孔（3）和喷淋管安装孔（5）中心线的夹角α=45°，喷淋管安装孔（5）为台阶孔；封头本体（1）的球冠半径为R，封头本体（1）球冠下底面平行于人孔座（2）上端面，人孔座（2）上端面距封头本体（1）的下底面距离H=R，喷淋管座（4）外端面距封头本体（1）球冠球心距离L=（1.25—1.30）R。

【技术特征摘要】
1.一种压水堆核电站稳压器封头，包括封头本体（1），以及设置于封头本体（1）上的人孔座（2）和喷淋管座（4），在人孔座（2）和喷淋管座（4）分别设置有人孔（3）和喷淋管安装孔（5），所述封头本体（1）呈球冠结构，其特征在于：所述封头本体（1）上整体锻造有人孔座（2）和喷淋管座（4），该人孔座（2）位于封头本体（1）的顶部，人孔（3）和喷淋管安装孔（5）中心线的夹角α=45°，喷淋管安装孔（5）为台阶孔；封头本体（1）的球冠半径为R，封头本体（1）球冠下底面平行于人孔座（2）上端面，人孔座（2）上端面距封头本体（1）的下底面距离H=R，喷淋管座（4）外端面距封头本体（1）球冠球心距离L=（1.25—1.30）R。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴中，王元华，张乐福，周怡君，马武江，
申请(专利权)人：上海新闵东台重型锻造有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32