液氮低溫冷凍裝配應(yīng)用技術(shù)實(shí)踐及研究

1、    液氮低溫冷凍裝配應(yīng)用技術(shù)實(shí)踐及研究    周振虎摘 要： 當(dāng)前，在我國(guó)的1000mw級(jí)核島部分關(guān)鍵主設(shè)備反應(yīng)堆壓力容器還沒有形成先進(jìn)的制造成效，所以有關(guān)的頂蓋控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管以及1000mw核電站反應(yīng)堆壓力容器（rpv）下部?jī)x表管也就是ti管裝配方面還屬于新的領(lǐng)域。由于擁有非常大的研究難度，而且對(duì)于裝配的精度要求極高，因此必須要實(shí)施特殊性的裝配形式，確保頂蓋控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管裝配可以滿足要求標(biāo)準(zhǔn)。本文采取實(shí)際案例的方式，介紹我公司已經(jīng)制造的項(xiàng)目，即對(duì)于1000mw核電站反應(yīng)堆壓力容器的頂蓋控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管裝配以及rpv下部?jī)x表管裝配，所應(yīng)用到

2、的液氮低溫冷凍裝配相關(guān)技術(shù)進(jìn)行探究。關(guān)鍵詞： 液氮低溫冷凍；反應(yīng)堆壓力容器；裝配應(yīng)用技術(shù)；實(shí)踐情況我公司項(xiàng)目1000mw核島主設(shè)備反應(yīng)堆壓力容器采取國(guó)外先進(jìn)的1000mw壓水堆技術(shù)手段，經(jīng)國(guó)產(chǎn)化制造的方式，融合其他先進(jìn)技術(shù)最終而成。在反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)中，反應(yīng)堆壓力容器屬于關(guān)鍵的構(gòu)成部分，同控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、堆內(nèi)構(gòu)件以及堆芯等，組建起壓水堆主體。我公司對(duì)于控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管（crdm）的液氮低溫冷凍裝配制造技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的改造以及優(yōu)化，成功實(shí)現(xiàn)有關(guān)裝配工作。一、制造技術(shù)的內(nèi)容概況通過(guò)制定出科學(xué)的產(chǎn)品工藝制造方案，落實(shí)有關(guān)產(chǎn)品制造內(nèi)容，其中探究控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管的裝配技術(shù)是重要的研究?jī)?nèi)容。主要技術(shù)的內(nèi)

3、容一共實(shí)現(xiàn)兩大方面的內(nèi)容，其一就是階段性指標(biāo)，其二為最終的指標(biāo)。前者實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容為，平穩(wěn)展開反應(yīng)堆壓力容器頂蓋控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管的裝配，能夠切實(shí)的符合設(shè)計(jì)圖紙中相關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；后者為達(dá)到全部制造的目標(biāo)，一方面滿足設(shè)計(jì)圖紙要求標(biāo)準(zhǔn)，另一方面對(duì)我國(guó)此項(xiàng)產(chǎn)品空白狀態(tài)進(jìn)行有效的填補(bǔ)。二、制造技術(shù)的要求分析（一）主要技術(shù)的方法原理情況首先，基本的概念。主要的概念包括過(guò)盈配合、液氮低溫冷凍。其中，過(guò)盈配合即為存在過(guò)盈量的配合，而且孔公差帶低于軸公差帶。過(guò)盈配合主要是進(jìn)行連接以及固定孔和軸，避免雙方產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)問題；液氮低溫冷凍就是經(jīng)液氮的低沸點(diǎn)特點(diǎn)，在液氮內(nèi)進(jìn)行放置工件并實(shí)施冷凍，依照冷凍后工件的材料性能，

4、伴隨改變溫度狀態(tài)實(shí)施收縮其尺寸。其次，過(guò)盈配合零件的裝配方法為：主要涉及到三種舉措，即壓裝、熱裝、冷裝。怎樣科學(xué)的選用裝配方式，主要是依照現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件情況、遵循配合特性情況實(shí)施。第一，壓裝是于常溫狀態(tài)中，把過(guò)盈量配合的零件進(jìn)行到裝配位。實(shí)施正式的裝配工作之前，需要徹底的清洗干凈配合面，同時(shí)處理掉毛刺，涂適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑；第二，冷裝是在包容件不容易加熱的情況下，實(shí)施液氨或者液氮等冷卻劑，冷卻包容件為相應(yīng)的溫度之后，推動(dòng)減小外徑，而且跟包容件形成間隙在相應(yīng)部位展開裝配；第三，熱裝即為均勻的加熱包容件，采取焦炭、木炭等進(jìn)行加熱，使得增加直徑，在同包容件之間形成間隙之后實(shí)施進(jìn)一步的裝配。最后，頂蓋控制棒

5、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管過(guò)盈配合裝配方式中，因頂蓋控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管同需要裝配孔的配合是一種過(guò)盈配合的形式，所以依照相應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征等因素，是不適合加熱的。因此，應(yīng)用到液氮低溫冷凍裝配模式展開裝配操作。（二）制造關(guān)鍵技術(shù)分析控制棒套管在反應(yīng)堆壓力容器上屬于關(guān)鍵的工藝元件構(gòu)成，類型包括“x”型、“y”型、“y”型、“z”型，過(guò)盈量為（0.09±0.01）mm。實(shí)施裝配之前，需要嚴(yán)格的掌握各孔尺寸，同時(shí)進(jìn)行編號(hào)，依照各孔實(shí)際尺寸相應(yīng)的配置控制棒套管。而且裝配過(guò)程中，需要確?？刂瓢籼坠苌隙瞬课挥谙嗤钠矫娌课?，提升精確度。并且要嚴(yán)格的遵循圖紙要求標(biāo)準(zhǔn)，使得全部的裝配環(huán)節(jié)可以準(zhǔn)確而且迅速，保障具備良好的清

6、潔效果?？刂瓢籼坠苎b配時(shí)需要的設(shè)備和工裝涉及到1t懸臂吊、控制棒套管接管調(diào)節(jié)裝置、控制棒套管裝焊保護(hù)裙座、控制棒套管裝配操作平臺(tái)以及液氮冷凍裝置等。操作控制棒套管裝配的主要方式就是：對(duì)crdm管裝配工位進(jìn)行布置，并且嚴(yán)密的檢查；對(duì)各crdm管相應(yīng)支撐高度進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算；于管裝配平臺(tái)進(jìn)行crdm管調(diào)節(jié)裝置的配置；冷凍crdm管；實(shí)施裝配crdm管以及進(jìn)行仔細(xì)的檢查。另外，冷凍操作的具體方式為：依照已經(jīng)放置好的crdm管裝配，對(duì)crdm管編號(hào)展開科學(xué)的調(diào)整，并且冷卻有關(guān)crdm管，在液氮箱內(nèi)的冷卻時(shí)間設(shè)置為40分鐘左右，能夠同時(shí)進(jìn)行應(yīng)用3個(gè)冷凍箱。控制好冷凍的溫度，是在零下196，而且實(shí)施液氮浸泡

7、的舉措。在整個(gè)操作期間，需要佩戴防凍手套以及眼鏡、口罩等。三、制造技術(shù)的創(chuàng)新首先，在設(shè)計(jì)液氮冷凍裝置和應(yīng)用方案方面上。裝置的構(gòu)成部分涉及到液氮瓶、液氮引導(dǎo)裝置、液氮瓶支座以及超低溫深冷箱和控制系統(tǒng)幾項(xiàng)。其中，液氮瓶實(shí)施的是不銹鋼自增壓式，控制每天的蒸發(fā)量在2%以下；液氮引導(dǎo)裝置中，是應(yīng)用了超級(jí)真空絕熱結(jié)構(gòu)，安全可靠性更高；液氮深冷箱的內(nèi)壁以及外壁材料均是不銹鋼材質(zhì)，存在起吊吊耳，深冷箱液氮注入的方式為多點(diǎn)噴射舉措，綜合各項(xiàng)可以良好的符合crdm管各種冷凍長(zhǎng)度需求標(biāo)準(zhǔn)；在控制系統(tǒng)內(nèi)，是采取獨(dú)立的控制箱，涉及到三路溫度和液面自動(dòng)控制單元，能夠?qū)v史資料及時(shí)的查詢以及打印。其次，在crdm管裝配方案

8、方面。經(jīng)crdm管裝配的相關(guān)操作流程，全部的操作和有關(guān)工裝以及工具、設(shè)備的應(yīng)用，可以使得crdm管裝配之后，達(dá)到制造圖紙的要求標(biāo)準(zhǔn)，而且將精準(zhǔn)度明顯的提升。四、研究成果探究經(jīng)落實(shí)此種液氮低溫冷凍裝配方案以后，可以良好的保障裝配控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)套管平穩(wěn)的實(shí)施，生產(chǎn)各種高質(zhì)量的產(chǎn)品，并且符合設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)。這一方案，也為推動(dòng)反應(yīng)堆壓力容器制造工作的順利實(shí)施，創(chuàng)造重要的前提基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)階段性以及最終的目標(biāo)。另外，對(duì)于未來(lái)的項(xiàng)目制造而言，這種裝配方案也提供了眾多的有價(jià)值參考，使得相應(yīng)的技術(shù)工作人員于項(xiàng)目實(shí)施期間積累經(jīng)驗(yàn)，得到更好的鍛煉，掌握更多的先進(jìn)技術(shù)，造就大批的生產(chǎn)一線工作人員。車間的設(shè)備以及工裝順

9、利的經(jīng)歷磨合時(shí)期，步入正常的工作環(huán)境中，因此為日后的同種類型產(chǎn)品的制造，提出更好的指導(dǎo)。結(jié)語(yǔ)：通過(guò)進(jìn)行應(yīng)用以及改善液氮低溫冷凍裝配技術(shù)，能夠?yàn)槲磥?lái)的相關(guān)項(xiàng)目產(chǎn)品裝配工作，提出科學(xué)的借鑒和指導(dǎo)。依照成熟的制造工藝技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效高質(zhì)的完成工作，在減少制造周期的基礎(chǔ)上保障產(chǎn)品可以具有較高的質(zhì)量水平。因此，經(jīng)研究這一1000mw級(jí)核電站主設(shè)備反應(yīng)堆壓力容器關(guān)鍵制造技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)全面國(guó)產(chǎn)化的目標(biāo)，通過(guò)大力的推廣及實(shí)踐，獲得更多的社會(huì)效益。參考文獻(xiàn)1王震，田學(xué)隆，童明偉，王槐志.基于stc89c51的新型液氮低溫微創(chuàng)冷凍控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)j.低溫與超導(dǎo)，2013（07）：12-17.2王尚銀，孫睿霞.大型零件大過(guò)盈液氮冷裝工藝的研究與實(shí)踐j.機(jī)械工程師，2016，12（01）：35-37.3王耀耀，朱研研，郝惠云，付美紅，王亞莉，張雪霞.去甲基萬(wàn)古霉素菌種低溫冷凍、冷干保藏條件優(yōu)化及10年菌種保藏效果j.微生物學(xué)通報(bào)，2016（07）：1627-1634.4陳偉.廢舊橡膠輪胎低溫粉碎工藝規(guī)程編制與設(shè)備的研發(fā)d.浙江工業(yè)大學(xué)，2016.5石珂瑋.基于薄液膜蒸發(fā)的超高速冷凍過(guò)程中傳熱機(jī)理的研究d.大連海事大學(xué)，2016.6郭連娣，伏彬，李柏松.挖掘機(jī)工作裝置軸套裝配工藝及裝配實(shí)例j.工程機(jī)械與維修，2