蒸汽发生器减孔水室封头整体锻件的制作方法

本技术涉及核电核岛设备用大型结构件，尤其涉及核岛蒸汽发生器水室下封头结构的改进。

背景技术：

1、蒸汽发生器是将核岛堆芯热能传递给二回路介质以产生蒸汽热交换的设备，是核岛三大关键部件之一。呈球冠状的蒸汽发生器水室下封头又是蒸汽发生器中承担压差最大的部件，起到密封和隔离一、二回路冷却剂的作用。

2、蒸汽发生器水室下封头内腔被半圆板状的水室隔板分隔成冷却剂进口腔和冷却剂出口腔两个腔室，设置于水室下封头上的两个主管道接口分别连通至对应的水室腔；为了便于工作人员进入水室对相关结构进行检查和维护，在每一水室腔对应的水室下封头壁上还设置有两个人孔。因此，现有蒸汽发生器水室下封头上至少设置有冷却剂进口管孔、冷却剂出口管孔和两个人孔共四个尺寸相对较大的孔洞。水室下封头在恶劣的工作状况下，其开孔数量越多，水室下封头的应力愈加复杂，同时下封头的强度也会被削弱，使得对下封头铸造材料的力学性能要求更高，同时还增加了下封头的锻造厚度。因此很有必要提供一种结构简单，开口数量少，能够使核岛各主设备之间的布局更为紧凑的蒸汽发生器水室下封头结构。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，洞孔数量少的蒸汽发生器减孔水室封头整体锻件。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型的蒸汽发生器减孔水室封头整体锻件，包括水室主体，该水室主体呈球冠结构，所述水室主体上设置有两个孔道座，两个所述孔道座与水室主体锻为一整体；在孔道座上设置有孔道，在孔道的内孔壁上设置两对称的孔道隔板槽，孔道隔板槽与孔道的中心线相平行；在所述水室主体内腔壁上设置有水室隔板槽，该水室隔板槽所在的平面垂直于水室主体腔口所在的平面，水室隔板槽沿水室主体的腔壁向两侧腔口边延伸。

3、在上述结构中，由于水室主体上仅设置了两个孔道座，在孔道座上又设置有孔道，使得水室主体上四个孔洞减少为两个孔洞，孔洞数量的减少使得水室下封头上的应力分布更加均衡，大大改善了下封头锻件的应力状况，有效地提高了封头工作可靠性和安全性。在孔道内孔壁上设置有两对称的孔道隔板槽，当在孔道隔板槽中插入孔道隔板时，孔道隔板将孔道分隔成两个孔腔，其中一孔腔与冷却剂连通而成为冷却剂进、出通道，当从孔道隔板槽中抽去孔道隔板，此时工作人员就可以从该孔道进出而进行水室内部结构的检查和维护，使得一个孔道同时兼有冷却剂通道和人孔的双重功能。又由于传统的水室隔板是通过全穿透焊接缝焊接到水室主体的内腔壁上，在如此大的焊接量下产生的焊接收缩易使得水室下封头产生较大的焊接结构应力和焊接变形，增加后续水室下封头与管板间环缝的对接难度，而本实用新型的水室主体的内腔壁上设置有水室隔板槽，将水室隔板插入至水室隔板槽中而将水室分隔成两个腔室；不仅减少了水室隔板与水室主体内腔壁之间的焊接量，而且提高了连接不缝间的密封性能和连接可靠稳定性。也由于两孔道座与水室主体锻为一整体，使得水室封头主体形成了完整连续的金属流线，而且锻件的金属纤维组织与锻件外形能够最大限度地保持一致，封头成品的力学性能得极大的提高，更能承受蒸汽发生器的高温高压以及交变荷载和蒸汽涡流所形成的恶劣工况，有利于提高核电站及其蒸汽发生器的运行安全性。

4、本实用新型的进一步实施方式。所述孔道的内孔壁上设置有两对称布置的孔槽垄，所述孔道隔板槽设置于对应的孔槽垄上，该两孔道隔板槽位于一平面上。所述水室主体内腔壁上设置有水室垄，所述水室隔板槽设置于水室垄上，水室垄和水室隔板槽的对称平面通过水室主体的球心。有利于增强孔道隔板在孔道内壁的连接强度，提高孔道隔板与孔道壁间的密封可靠性。

5、本实用新型的进一步实施方式。所述孔道隔板槽的截面为等腰梯形，孔道隔板槽的槽侧面倾角β=5°—10°。所述水室隔板槽的截面为等腰梯形，水室隔板槽的槽侧面倾角β=5°—10°，有利于增强水室隔板与水室主体间的连接强度，提高其密封可靠性。

6、本实用新型的进一步实施方式。所述孔道的孔道壁厚为b，所述孔槽垄的孔垄高为h；b:h=（0.7—0.8）:1。所述水室主体的水室壁厚为b，所述水室垄的水室垄高为h，b:h=（0.6—0.7）:1。增强定位稳定性和连接可靠性。

7、本实用新型的进一步实施方式。所述水室主体的两孔道分别位于水室隔板槽对称面的两侧，该两孔道的孔中心线交于水室主体的球心，孔道的中心线与水室隔板槽对称面夹α=45°。有利于孔道的空间布置和进出管空间连接。

技术特征：

1.一种蒸汽发生器减孔水室封头整体锻件，包括水室主体（1），该水室主体（1）呈球冠结构，其特征在于：所述水室主体（1）上设置有两个孔道座（2），两个所述孔道座（2）与水室主体（1）锻为一整体；在孔道座（2）上设置有孔道（3），在孔道（3）的内孔壁上设置两对称的孔道隔板槽（4），孔道隔板槽（4）与孔道（3）的中心线相平行；在所述水室主体（1）内腔壁上设置有水室隔板槽（7），该水室隔板槽（7）所在的平面垂直于水室主体（1）腔口所在的平面，水室隔板槽（7）沿水室主体（1）的腔壁向两侧腔口边延伸。

2.根据权利要求1所述的蒸汽发生器减孔水室封头整体锻件，其特征在于：所述孔道（3）的内孔壁上设置有两对称布置的孔槽垄（5），所述孔道隔板槽（4）设置于对应的孔槽垄（5）上，该两孔道隔板槽（4）位于一平面上。

3.根据权利要求1所述的蒸汽发生器减孔水室封头整体锻件，其特征在于：所述水室主体（1）内腔壁上设置有水室垄（6），所述水室隔板槽（7）设置于水室垄（6）上，水室垄（6）和水室隔板槽（7）的对称平面通过水室主体（1）的球心。

4.根据权利要求1、2或3所述的蒸汽发生器减孔水室封头整体锻件，其特征在于：所述孔道隔板槽（4）的截面为等腰梯形，孔道隔板槽（4）的槽侧面倾角β=5°—10°。

5.根据权利要求1、2或3所述的蒸汽发生器减孔水室封头整体锻件，其特征在于：所述水室隔板槽（7）的截面为等腰梯形，水室隔板槽（7）的槽侧面倾角β=5°—10°。

6.根据权利要求2所述的蒸汽发生器减孔水室封头整体锻件，其特征在于：所述孔道(3)的孔道壁厚为b，所述孔槽垄（5）的孔垄高为h；b:h=（0.7—0.8）:1。

7.根据权利要求3所述的蒸汽发生器减孔水室封头整体锻件，其特征在于：所述水室主体（1）的水室壁厚为b，所述水室垄（6）的水室垄高为h，b:h=（0.6—0.7）:1。

8.根据权利要求1所述的蒸汽发生器减孔水室封头整体锻件，其特征在于：所述水室主体(1)的两孔道（3）分别位于水室隔板槽（7）对称面的两侧，该两孔道（3）的孔中心线交于水室主体（1）的球心，孔道(3)的中心线与水室隔板槽（7）对称面夹α=45°。

技术总结本技术公开了一种蒸汽发生器减孔水室封头整体锻件，在水室主体上设置有两个孔道座，两个孔道座与水室主体锻为一整体；在孔道座上设置有孔道，在孔道的内孔壁上设置两对称的孔道隔板槽，孔道隔板槽与孔道的中心线相平行；水室主体内腔壁上设置有水室隔板槽，水室隔板槽所在的平面垂直于水室主体腔口所在的平面，水室隔板槽沿水室主体的腔壁向两侧腔口边延伸。孔道隔板槽和水室隔板槽的截面均为等腰梯形，其槽侧面倾角β=5°—10°。孔道的孔道壁厚b与孔垄高h的比为（0.7—0.8）:1。水室壁厚B与水室垄高H的比为（0.6—0.7）:1。该锻件减少了其上的洞孔数量，改善了下封头的应力状况，提高了封头工作可靠性和安全性。技术研发人员：王玉立,陈飞,王玉琪受保护的技术使用者：上海新闵（东台）重型锻造有限公司技术研发日：20221115技术公布日：2024/1/13