压水堆（M310）稳压器人孔保护装置的研究

袁鑫

福建福清核电有限公司 福建福清 350300

压水堆核电厂M310 堆型的稳压器（简称PZR）为一回路至关重要的设备，用于调节因负荷瞬态引起的压力正波动和负波动。在正波动时，通过启动喷淋系统冷凝容器内的蒸汽，防止稳压器压力达到先导式安全阀的整定值。在负波动时，水的闪蒸和电加热元件自动启动产生蒸汽，使压力维持在反应堆紧急停堆整定值以上。

稳压器是关键敏感设备（SPV 级设备），在电厂设备等级中是最高级，是一回路非常重要的设备，运行期间内部介质为一回路冷却剂。它是核一级设备，主要由上封头组件、筒体组件、下封头组件、内件构成，人孔位于上封头处[1]。

核电厂每次大修时均需打开稳压器人孔，裸露人孔法兰密封面，使得一回路通大气，对稳压器内构件检查，内部焊缝探伤检查。人孔打开后需面临保护密封面问题、从人孔处防止异物进入问题、通大气时从人孔进气问题。为了同时解决这些问题，设计加工一种核电厂稳压器人孔多功能保护装置及方法就显得尤为重要。

1 目的

为压水堆M310 堆型核电厂稳压器人孔设计构思一种可同时满足保护密封面、通气、防异物要求三重功效的装置及方法，且该装置在稳压器内部检查处理工作期间也要能很好地保护人孔法兰密封面。

2 设计思路

运用机械设计及制造知识，根据核电厂稳压器人孔结构，设计该多功能保护装置及方法。

设计方法为首先设计一块人孔密封面保护环，根据人孔密封面上的3 个衬板螺栓孔位置钻出相应通孔，在其他合适位置钻出4个不通孔，加工好内螺纹，通过衬板螺栓将保护环安装固定在人孔密封面上；其次设计一块通气板，中间部位为很多小孔，板边缘无孔，根据密封面保护环上4 个不通的螺纹孔位置对应在通气板上钻出相应通孔，通过合适螺栓将通气板安装固定在人孔密封面保护环上；然后设计一块带两块竖直筋板的防异物盖板，通过焊接将防异物筋板及盖板与通气板连接固定在一起。

构思的装置为套件，包括密封面保护环、通气板、筋板、防异物盖板。密封面保护环作用为实时保护稳压器人孔密封面，材质为尼龙材料，不会损坏密封面，且质量较轻，人孔打开后第一时间安装上，直到关人孔前再取下；通气板作用为确保稳压器内部与外部空气流通，在一回路排水时空气从此处进入，通气板上的很多小孔也会起到防异物作用；筋板作用为将通气板与防异物板隔开，保持一定距离，使得空气有通道进入稳压器内部，同时支撑防异物盖板；防异物盖板作用为实时防止异物进入稳压器内部，确保稳压器人孔打开期间无异物进入。通气板、筋板、防异物盖板为同一材质，不锈钢薄板，质量轻，强度高，加工制造时将三者通过焊接连接固定，合称通气防异物组合件，日后现场使用时只需安装密封面保护环和通气防异物组合件即可[2]。

3 装置三维图及操作方法

说明：稳压器人孔多功能保护装置为零件1/2/3/4/5 组成的套件，密封面保护环为单一部件，材质为尼龙；通气板、筋板、防异物盖板为同一材质，不锈钢薄板，加工制造时将三者通过焊接连接固定，合称通气防异物组合件（此处示意图分开是为了更好地展示零件内部结构）。示意图中零件6 绘制是为了模拟装置安装配合效果。

表1 装置三维图中零件清单

安装时首先将密封面保护环通过人孔密封面衬板螺栓固定在密封面上，然后使用紧固螺栓将通气防异物组合件固定在密封面保护环上即可。当稳压器内部需进行检查处理工作时，仅需将紧固螺栓拆除，将通气防异物组合件取下，密封面保护环继续保留在人孔密封面上，这样可达到即使稳压器内部有工作时也可以很好地保护密封面的效果[3]。

4 结语

设计的稳压器人孔多功能保护装置及方法所运用的技术知识为机械设计及制造，通过精细化分析稳压器人孔结构，精心设计，全面考虑，设计结构合理，质量轻，强度高，加工使用操作简便，安装高效，可同时满足保护密封面、通气、防异物三重功效，且在稳压器内部检查处理工作期间也能很好地保护人孔法兰密封面，性能指标稳定优良，可很好地保护关键敏感设备性能可靠，确保核电厂机组状态稳定。

各大核电厂的稳压器或其他容器人孔结构形式大同小异，类似这种结构的，均可使用这种多功能保护装置及方法，因此该装置及方法适用于各大核电厂稳压器人孔保护，亦可借鉴至核电厂蒸汽发生器等其他重要容器的人孔保护，应用面极广，该装置属于纯机械设计制造，手动操作，安全性能可靠、稳定、优良，且加工制造成本非常低，经济效益巨大。