ＤＯＮＧｆＡＮＧＥＬＦ．ｃ＇ｒｐＪＣＲＥＮＥＷ 第２４卷Ｖ０１．２４总第９３期 王卫东刘远彬杨，Ｊ、杰东方鸯气（广州｝重型机器有限公司，广东广州５１１４５５ 摘要：介绍了１０００ＭＷ级压水堆蒸发器的整个制造工艺过程，分析了蒸发器的主要制遣技术难点，阐述了关键零部件的 制造工艺。
总结了核电成功制造实绩，建立了一套体系，培养了一支队伍，提高了Ｉ（）（）ＯＭＷ级核电国产化能力。
关键词：蒸发器；核电；管系；装配 中图分类号：ＴＭ６２３．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－９００６（２０１０）０１－００６３—０４ ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＧｒａｄｅ１０００ＭＷＰＷＲ—ＮＰＰ ＳｔｅａｍＧｅｎｅｒａｔｏｒ （ＤＷｏｎＡｇｆＮａｎｇＧ（ＧｕＷａｎｅｇｉｚ·ｈｏｕ—）ＨｄｅａｏｖｎｙｇＭ，ａｃＬｈＩｉＵｎｅｒＹｙｕＣｏａ．ｎＬ·ｔｄ．－，ｂｉ５１ｎ１，４５Ｙ５Ａ，ＮＧＧｕａｎＸ加ｉａ，ｏＣ－ｈｊｉｎｉａｅ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｓｉｒｅｓａｇｅｎｅｒａｌｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅ１０００ＭＷＰＷＲＳｔｅａｍＧｅｎｅｒａｔｏｒｗｉｔｈｉｔｓｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．ａｎｄａｎａｌｙｚｅｓｓｏｍｅｋｅｙｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｏｉｎｔｓ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｇｏｍｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｓａｎｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｉｔａｌｓｏｓｕｍｍａｒｉｚｅｓｔｈｅｓｕｃｅｓｓｆｕｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓａｎｄｃａｓｅｓ，ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇａｗｈｏｌｅｓｅｔｏｆｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｓｔｒｏｎｇｔｅｃｈｎｉｃａｌｔｅａｍａｎｄｈｉｇｈｅｒａｂｉｌｉｔｉｅｓｏｆｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｅａｌｌｌｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ｎｕｃｌｅａｒｅｎｅｒｇｙ；ｔｕｂｉｎｇ；ａｓｓｅｍｂｌｙ １．１蒸发器简介中国东方电气集团公司（ＤＥＣ）为广东岭澳核电 站１０００ＭＷ级核电设备国产化而生产的蒸汽发生器是“核安全１级”、“核质保１级”设备，在安全壳系统中属于关键枢纽设备，作用是将反应堆取得的热量通过蒸发器的
一、二回路加热蒸汽引入透平发电，其制造要求非常严格，过程控制极其苛刻，验收检查程序相当严密。
蒸发器在核岛系统中为直立设备（见图１），主要由椭圆封头、上部筒段、锥段、下部筒段、管板、水室封头、上部内件、下部内件、管系等组成。
壳体材质：１８ＭＮＤ５，厚６１１２换热管材质：Ｉｎｃｏｎｅｌ６９０规格西１９．０５Ｘ１．０９管板材质：１８ＭＮＤ５＋镍基堆焊有效厚度：５５５ｍｍ 图１蒸发器外形及尺寸简图总重：３４６ｔ／台 设计压力●管程１７２．３ｂａｒ、壳程８５ｂａｒ设计温度：管程３２７℃、壳程２８３．６＂Ｃ 收稿日期：２００９－－－０６—１２作者简介：王卫东（１９６８～）。
男，１９９０年毕业于成都科技大学化工设备与机械专业，现任东方电气（广州）重型机器有限公司哥ｊ总经理，高级 工程师，主要从事核电设备核岛及常规岛制造工艺技术与管理工作。
　 １．２蒸发器设计、制造规范及标准《民用核承压设施安全法规》ＨＡＦ０４００法国《压水堆核岛机械设备设计和建造 （ＲＣＣ—Ｍ）》《蓑发器分包技术条件》蒸发器主要制造、检验标准见下表：健造质量计戈哆 仅一射线检查通用规稿》 谢线检查专用规程》 诏疆声波检查通用规程》《摄声波检查专用规程》《唯焊层、隔离层超声波测厚方法》 磁粉检查通用规程》傲粉检查专用规程》 ｛｛参透检查通用规翟窃铝参透检查专用规程》镌蠹发器清洁度检查规程》《陔电车间用品技术条件》《陔电产品目视检查规翟酚《陔电产品尺寸检查规程》 錾。
蒸发器制造工艺。
！：：三＝＝：＝！：：薹震 蒸发器结构复杂，成型尺寸较大，涉及到的分组件多，且一回路和二回路、承压件和内件之间的技术要求具有很大的不同，因此，对于制造者来说，涉及到的技术面广，制造中的过程控制异常严格，工艺思维要相当缜密。
蒸发器的整个制造工艺流程见图２。
图二蒸发器制造工艺流程图蒸发器主要制造技术难点：（１）眼孔、手孔的堆焊（２）上部内件的制造（３）上部内件装配 （４）管板孑Ｌ的清理（５）包壳、隔板的装配（６）上、下部整体翻身（７）管系装配（８）管系的清洁保护（防铁素体污染）（９）管子／管板封口焊、ＲＴ探伤、氦检漏（１０）管子／管板液压胀（１１）管束清洗（１２）水室封头及分隔板的装配、焊接（１３）最终环缝的装配与焊接（１４）上、下部内件的合拢连接装配（１５）环缝局部热处理下面我们将分重点介绍其中的几个难点。
２．１包壳、隔板的装配包壳、隔板是蒸发器下部筒身内件中的关键部件。
包壳是一个尺寸为４，３１１２ｘ１０、Ｌ＝９９４６的圆筒。
隔板包括９块梅花支撑板和ｌ块流量分配板，装配要求非常高，隔板有近９０００梅花孔，同心度须满足在咖３ｍｍ以内，给制造者带来一定的难度。
为此，在消化吸收先进技术的基础上，设计制造出了３０多套专用工装，制定了周密的工艺指导规程，进行了科学的装配。
包壳采用带星型支撑装配，进入筒身前先装上轴向、周向滚轮，用行车和叉车吊推进入，进入并拆除支撑后按要求序列安装止动块，并用激光准直仪、激光靶星型支撑以及投影屏找正包壳的圆度并调整之，然后依次装上防旋块、防窜块并焊妥（包括止动块）。
包壳固定以后，利用大型翻转架翻转整个下部筒身，彻底清理干净筒身内部，以保证顺利装配隔板并确保无任何异物滞留在筒身内部。
在包壳顺利装配完工的前提下，隔板的装配显得尤为重要，它本身的装配质量直接关系到以后近４５００根Ｕ型管的穿管是否能顺利、安全地进行。
为此作了大量的准备工作，专门拟订了激光调正作业指导书、隔板装配作业指导书，规定在装包壳时调整好激光准直仪以后，固定下部筒身不动，利用其激光束调整隔板孔与管板孔的同心，然后装拉杆、楔块固定隔板并焊妥楔块，层层推进，直到完成最后一块隔板。
装隔板过程中值得 　 注意的一点是，不得遗留任何一点诸如焊渣、铁削、残料等异物在每一层隔板空间内，并保持每层隔板空间的清洁。
２．２上、下部整体翻身 大型翻转架也是制造蒸发器所必不可少的一大型非标工艺装备，它利用液压动力自动控制地对蒸发器下部筒身和上部筒体整体进行９０℃的翻转，其作用和功能是，对下部而言，翻转下部筒身使其开口朝下，彻底清理筒身内部焊渣、药皮、残削等异物；对上部而言，改变其不同工作状态下的工位，使其在竖直和横向位置下分别进行内件的装配和焊接。
该大型翻转架也是东方重机独立设计、制造完成的，其结构复杂，功能先进ｊ控制安全，设备净重近２５ｔ，安装在带地脚螺钉的水泥基础上。
在部件翻转过程中，为了确保万无一失，制定了详细的翻转作业指导书，对其部件固定支撑、翻转速度、安全防护作了合理而科学的规定，使其行之有效、安全。
２．３管系（包括穿管，定位胀．封口焊。
液压胀。
管束清理） 蒸发器最关键、最困难、技术含量最高的是管系制造部份。
蒸发器正常工作时，在管系中一回路的冷却剂与二回路的水进行热交换以产生蒸汽推动汽轮机发电，同时，还防止一回路中放射性冷却剂的外泄。
蒸发器管系主要由管板，ｕ形管，管子支撑件及防震条组成。
其主要工作有穿管和防震条安装，定位胀，封Ｅｌ焊，液压胀，封口焊ＲＴ和涡流探伤及氦检漏，管束的清理。
这些工作的完成均是在特殊的清洁室中进行的。
２．３．１穿管操作 蒸发器共有４４７４根Ｕ形管，规格为毋１９．０５Ｘ１．０９。
穿管就是将这些管子从蒸发器二次侧通过９块管子支撑板和一块流量分配板准确的穿到管板一次侧相对应位置。
由于蒸发器结构的特殊性，只能采用暗穿的方式，加之Ｕ形管极易被损坏或划伤，因此在整个穿管过程中如何对Ｕ形管和防震条准确定位（特别是第一排Ｕ形管和防震条）、如何对Ｕ形管进行保护及如何避免不让任何工具掉入隔板之间以造成整台蒸发器报废，是穿管操作的关键。
２．３．２定位胀穿到一次侧的Ｕ形管在封口焊之前应调整好 管子伸出管板表面位置这是保证封口焊强度的关键。
东方重机采用特殊工具对管子进行定位，然后进行机械胀接以固定ｕ形管。
由于ｕ形管厚度仅１．０９ｍｉｌｌ，因此在整个胀接过程中对胀接工具，胀接扭距和润滑都有非常严格要求，以避免任何胀接不足或过胀以及任何表面划伤等缺陷的产生。
２．３．３封口焊 封口焊是整台蒸发器上最薄弱但又是最重要的部位，它要求西１９．０５×１．０９，材料为Ｎｃ３０Ｆｅ的ｕ形管与管板一次侧的镍基合金进行不填丝的氩弧焊，焊接难度非常大，它的连接强度和密封性对蒸发器的使用寿命起决定作用。
封口焊要求特别严格，按分包技术协议规定必须进行逐个目视检查，１００％的渗透探伤，射线探伤及１００％的氦检漏。
东方重机为此做了大量的工艺试验，焊工培训，焊接评定，对产品焊接条件进行了严格控制，使在产品上完成的焊缝外表成形美观，融合质量良好，缺陷率和返修率极低。
２．３．４液压胀接 它要求在距管板一次侧表面２０１１１１１１、距二次侧表面４ｍｌｎ之间的５２６ｎｕｎ区域共８９９４个接头进行液压胀接。
胀接要求管子屈服而管板孔内表面应有部分弹性变形区域，以保持有足够残余压力从而提高管子管板的连接强度和密封性。
作为在有应力腐蚀介质的环境下工作的管子／管板连接接头，其内表面的残余应力大小、表面质量的好坏、过渡区域是否圆滑直接影响其抗腐蚀性能。
因此在胀接操作过程中，选取了特殊的液压胀头；严格控制胀接长度、胀接压力及保压时间等参数；并对胀接和检查用的工具进行特殊保护，以避免损伤管子表面。
为最终确保胀接质量，用内窥镜对每根管子的胀接区域进行目视检查，同时还使用涡流探伤的方法对每根管子的胀接区域、胀接过渡区域进行轮廓检查，其结果完全满足分包技术协议和规范的要求。
２．３．５管束清理 经过上述操作的蒸发器管子管板连接接头，在管子内表面总会残留一些污染物，作为核一级 ６５ 　 质量要求，对清洁度有严格规定的设备，这些残留物是决不允许的。
常规的清理方法、清理手段又不能达到完全彻底清理的目的。
东方重机使用高温、高压的Ｂ级水对管子逐根进行冲洗，然后再用专用的泡沫塞逐根吹过管子进行干燥，为此设计制造了一套专用的冲洗系统，完全确保了管子清洁度清理的有效进行。
２．４最终环缝的装配 蒸发器最终环缝是上部组件与下部组件最终封闭焊缝，属于单面焊全焊透焊缝，在装配时考虑下面两个关键问题： （１）直线度的保证及测量（２）坡口尺寸的控制２．４．１直线度的保证及测量蒸发器上部直径西４．２８０ｍｌｎ，下部直径西３２８６ｌｎ／ｎ，相差近ｌ０００ｍｍ，。
且上部重量１００ｔ，下部重量２４５ｔ。
因此在进行工位布置时使用了２副滚轮架，并对这４个滚轮架的位置、高度、中心线用激光准直仪进行调整。
在装配过程中同样使用专用量具配合激光准直仪对蒸发器外表面至少３．个角度方向的直线度进行测量，最终使３台蒸发器在２１１２３ｍｌｎ长度上的直线度均控制在４ｍｍ以内完全满足ＦＲＡ．要求。
２．４．２坡口尺寸的控制最终环缝（见图３）焊接采用手工焊＋埋弧自动焊，坡口深，间隙小，焊接工艺复杂，焊接难度非常大，且由于结构的原因不能进行内清根＋手工焊的方法（甚至不能从内部返修），因此严格控制坡口的角度、表面质量，测量上部筒体的椭圆度以确定最佳装配方位，设计制造了一些特殊工装以便于固定坡口间隙以及调整局部错边量。
由于采取了上述措施，使最终环缝的装配、焊接得以顺利进行，并且３台蒸发器的最终环缝外形尺寸、表面质量以及ＵＴ、ＲＴ探伤，全部一次 合格。
２．５蒸发器清洁度控制蒸发器作为核岛主设备，其清洁度的控制及 保证对东方重机来讲是一个新课题，在ＲＣＣ—Ｍ Ｆ６０００章节及技术协议中对核岛设备的清洁度都进 行严格规定。
为此东方重机编制了大量详细的有 关清洁度控制的规程，用以规定蒸发器在不同制 造阶段的清洁度要求、清理方法、清理工具以及 验收条件；还针对不同的材料（低合金钢，不锈钢和镍基合金钢）规定了各种用品、工具的使用条件 及要求。
此外还加强了对操作人员的培训和管理， 严格保证车间清洁环境，最终使产品清洁度达到 令人满意的结果。
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■ （１）国产化ｌ０００ＭＷ级核电蒸汽发生器是我 国尺寸最大、难度最高、也是最典型的核电站核 岛设备，从开工到完工历时３７个月，东方重机投入了大量的人力物力，克服了许多客观困难，攻克了许多技术难关，解决了许多制造问题，制造 获得圆满成功，掌握了１０００ＭＷ级压水堆核电核岛主设备—蒸发器的制造技术。
（２）２０世纪９０年代中期建立的核电质保体系，形成了严密、系统的书面化核电质量控制文 件，核质保程序符合国家核安全法规和法国 ＲＣＣ－－＿Ｍ规范。
在整个核电制造过程中，通过了国 家核安全局、业主等核质保监督，体系运行良好，质量控制有效。
（３）通过ｌ０００ＭＷ级核电蒸汽发生器国产化 的探索和实践，在吸取国外先进的核电制造经验 和教训基础上，成功地掌握了核电核岛主设备的 制造技术，并培养了一支勤学肯干、勇于奉献、 核文化意识强、综合素质良好的核电专业技术队伍。