[發明專利]預防局部熱處理時換熱管產生凹痕的裝置及方法

有效

• 申請號: 201410604801.9
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104480288A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 楊松;楊圓明;韓君;謝彥武;馬東華;鄒迪靜;王莉;張玉豐
• 申請（專利權）人: 哈電集團（秦皇島）重型裝備有限公司
• 主分類號: C21D9/50
• 分類號: C21D9/50;C21D11/00
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;路永斌

技術領域

本發明涉及一種換熱管凹痕預防的裝置及方法，特別涉及一種預防AP1000蒸汽發生器局部熱處理時換熱管產生凹痕的裝置及方法。

背景技術

AP1000蒸汽發生器與其他壓水堆蒸汽發生器相比具有其獨特的性質、構造，在AP1000蒸汽發生器的加工工藝上具有其獨特的特點，在AP1000蒸汽發生器的制造階段，在最終裝配后要進行局部熱處理，在所述局部熱處理過程中，會由于蒸汽發生器內部部件的受熱不均，導致不同程度的熱膨脹變形，當支撐板變形時會損壞與之接觸的U形管，從而使得U形管產生凹痕等缺陷，最終造成U形管的變形。

AP1000蒸汽發生器重量接近650T，U形管數量為10025根，10塊管子支撐板，與支撐板接觸的管子區域超過200500個，局部熱處理時蒸汽發生器零部件膨脹不一致，且蒸汽發生器內部溫度分布不均勻，要保證所有位置都不產生凹痕，并能夠通過測量進行驗證，對于制造過程提出了很大的難度，在現有技術中尚無恰當的預防裝置或方法。

由于上述原因，本發明人對蒸汽發生器局部熱處理的過程進行深入研究，以便設計出一種能夠防止換熱管產生凹痕的裝置和方法。

發明內容

為了克服上述問題，本發明人進行了銳意研究，設計出一種預防AP1000蒸汽發生器局部熱處理時換熱管產生凹痕的裝置及方法，該裝置包括用于測量二次側內部溫度的溫度監測系統、用于測量最外側支撐板變形角度的支撐板變形角度監測系統、空氣通風系統和空氣循環密封裝置，所述空氣通風系統用于向二次側內部通入流量和溫度可變的空氣，在AP1000蒸汽發生器局部熱處理時，實時收集二次側溫度及支撐變形角度數據，調整風機流量及電加熱器溫度，實時改變AP1000蒸汽發生器管束外部冷熱空氣流動，以控制管束組件的熱膨脹變形，從而避免換熱管產生凹痕，從而完成本發明。

具體來說，本發明的目的在于提供以下方面：

(1)一種預防AP1000蒸汽發生器局部熱處理時換熱管產生凹痕的裝置，其中，AP1000蒸汽發生器包括順次連接的上筒體1、錐體部2、二次側3和下封頭4，所述二次側3包括設置在外部的二次側殼體31和設置在所述二次側殼體內部并與所述二次側殼體之間具有預定間隙33的內套筒32，在所述內套筒32內部設置有管束組件，所述管束組件包括管板36、支撐板34、換熱管35和拉桿，所述管板設置在靠近下封頭4的一側；在二次側3外部設置有多個手孔37和人孔38；所述局部熱處理包括對所述管板與下封頭連接的焊縫位置進行環縫局部熱處理和對上筒體與錐體部連接位置的焊縫進行最終環縫局部熱處理；

其特征在于，該裝置包括用于實時監測二次側內部溫度分布的溫度監測系統、用于實時監測最外側支撐板變形量的支撐板變形角度監測系統、用于密封錐體部2的空氣循環密封裝置7和用于向蒸汽發生器內部注入空氣的空氣通風系統，其中，所述空氣通風系統用于調節向蒸汽發生器內部注入空氣的流速和溫度。

(2)根據上述(1)所述的預防AP1000蒸汽發生器局部熱處理時換熱管產生凹痕的裝置，其特征在于，所述溫度監測系統包括設置在AP1000蒸汽發生二次側的熱電偶5，所述熱電偶有多個，多個熱電偶分別實時監測二次側內不同位置的溫度，并實時傳出監測到的溫度信息。

(3)根據上述(1)所述的預防AP1000蒸汽發生器局部熱處理時換熱管產生凹痕的裝置，其特征在于，所述支撐板變形角度監測系統包括設置在距離管板最遠的支撐板34上的傾角測量器6，所述傾角測量器有四個以上，所述傾角測量器均布在所述距離管板最遠的支撐板上，所述每個傾角測量器實時監測所述距離管板最遠的支撐板上相應區域的變形角度，并實時傳出測得的變形角度信息。

(4)根據上述(1)所述的預防AP1000蒸汽發生器局部熱處理時換熱管產生凹痕的裝置，其特征在于，所述空氣通風系統包括至少三個風機，且在其中一個風機上設置有空氣加熱裝置。

(5)根據上述(1)所述的預防AP1000蒸汽發生器局部熱處理時換熱管產生凹痕的裝置，其特征在于，所述空氣循環密封裝置7呈圓盤狀，所述空氣循環密封裝置設置在所述錐體部的大開口端，在所述空氣循環密封裝置上開設多個通孔，通過開閉通孔控制管束組件內的冷熱空氣流動，從而實時調節二次側內部的溫度分布，其中，在所述空氣循環密封裝置設置有四個大排氣口73，在所述大排氣口附近設置有用于封閉該大排氣口的擋板74。