（山东核电有限公司 265116）
摘要：本文解决了海阳核电厂1号机组装换料机调试过程中出现的定位偏差问题。燃料组件在堆芯内间距小，要成功装载核燃料，要求装换料机套筒垂直度必须满足要求。本文介绍的装换料机定位偏差问题发现处理过程，对后续类似设备的调试有很好的借鉴意义。
关键词：AP1000装换料机，定位偏差，套筒，垂直度
热试后100%堆芯假组件定位偏差试验简介[1]
热试后100%堆芯假组件定位偏差试验属于装换料机预运行试验的一部分，用以确保燃料能够顺利落入下堆芯板定位销中。
本试验分为两部分，起升全行程方向上验证围板一圈的燃料存放位置；不在围板一圈上的其它坐标不需在起升全行程方向上验证。
试验之前，按照堆芯坐标定位程序进行坐标定位，简要步骤描述如下：
在堆芯H8位置，将大小车编码器标零，坐标表示为15000,15000
将假组件定位至堆芯D12，M12，M4位置，手动下落假组件，确保组件下管座定位孔能够与定位销孔对中。记录坐标位置。
将上述三个已知坐标录入已知的Excel表格中，自动计算出其余燃料位置坐标。
定位偏差试验过程描述如下：
将组件定位至计算坐标位置，组件下插，在定位销以上25mm时，缓慢下插，安排在堆芯板上的试验人员观察组件落入定位销过程中是否有横向移动。若有横向移动，手动调整大小车，调整组件位置，下插组件，确保组件没有横向移动，此时组件坐标称之为实际坐标。计算计算坐标、实际坐标与组件设计坐标的差值，与验收准则比较。
注：设计坐标：西屋定义堆芯正中间H8坐标为（15000,15000），按照组件之间的距离为215mm,堆芯东西轴线、南北轴线与电厂总体坐标系对应坐标轴严格平行计算出来的坐标。
计算坐标：按照设备厂家提供的Excel表格，考虑了装换料机轨道、桥架、套筒等的安装偏差，计算得到的修正后的坐标。
实际坐标：组件能够顺利无干涉插入下堆芯板的坐标。
验收准则：
堆芯正中间位置H8坐标计算值、实际值与西屋设计值偏差保持在±1mm以内
堆芯其它位置坐标计算值、实际值与西屋设计值偏差保持在±3mm以内
第一次100%堆芯假组件定位偏差试验
试验结果显示每个燃料位置的大车坐标能够与西屋设计值较好吻合，基本全部满足验收准则。小车坐标与西屋设计值偏差较大，基本全部不满足验收准则。
堆芯正中间H8坐标满足西屋设计值验收准则。
根据试验结果制做了三类坐标之间的差值表，发现大车坐标实际值、设计值、计算值三者之间数据差距较小，在±3mm以内。小车坐标实际值与设计值，计算值与设计值都存在较大偏差，超过±3mm的验收准则。小车计算值与实际值接近，局部位置存在大于±3mm的情况，多分布在围板周围，其中G1和G15位置小车坐标偏差最大。
装换料机安装要求[2]
大车轨道安装图纸上体现的安装要求：
轨道跨距变化不超过±0.125英寸；导向轨在任何20英尺内直线度在±0.06英寸内；导向轨全长范围内直线度在±0.125英寸以内；导向轨与反应堆南北中轴线平行度保持在±0.03英寸内；轨道每英尺内水平度在±0.03英寸内两根轨道同一截面高差在±0.06英寸。
安装手册体现的安装要求：
桥架对角线偏差为±0.0625英寸；端梁与主梁垂直度为±0.0625英寸；小车单根轨道平面度±0.031英寸；外套筒垂直度±0.1875英寸（测量方法：外套筒上部机加面中心挂铅锤，外套筒下部圆截面向下投影，铅锤落在以下部圆圆心为心的，直径为0.375英寸的圆范围内，垂直度即为合格）。查阅设备安装记录，安装过程中上述所有过程控制量要求均满足，考虑到外套筒垂直度对设备定位精度影响。分别全站仪和铅锤两种方法对外套筒垂直度进行了测量。测量结果类似。外套筒底部向东偏斜7.8mm。与安装过程要求相比偏大，具体测量数据如下：
小车轨道挠度测量
对小车在不同位置对小车轨道造成的挠度进行测量，将套筒定位在A8、R8、H8三个点测量小车轨道的挠度，H8位置测量挠度为2.0mm，满足设计要求。
内套筒垂直度偏大原因分析
内套筒在外套筒内移动时，依靠安装在外套筒南北方向的7对导向轮导向，当内套筒在垂直高度5300mm时，内套筒刚刚接触第7对导向轮；在8500mm时，只有6、7对导向轮接触内套筒。结合现场观察结果，判断7号导向轮对内套筒施加了向东的推力，向西调节导向轮，预计会改善内套筒垂直度。
将第7对导向轮保护罩向西调整了2mm，并在调整完毕后，重新测量了垂直度，垂直度在2mm以内，满足要求。
第二次100%堆芯假组件定位偏差试验
根据试验结果制做了三类坐标之间的差值表，可见大车坐标实际值、设计值、计算值三者之间数据差距较小，在±3mm以内。小车坐标实际值与设计值，计算值与设计值都存在较大偏差，超过±3mm的验收准则。但与第一次不同的是，以计算值和实际值比较，大小车的坐标差值全部在±3mm以内。
结论
经过调整外套筒第7对导向轮后，改善了内套筒的垂直度，内套筒垂直度由原来的东偏7.5mm改善为东偏2mm以内，坐标复验后，大小车计算坐标与实际坐标较好地吻合。装换料机安装符合精度要求是确保组件能够顺利装载的物理基础，设备安装阶段需要做好安装质量控制对保证调试质量，缩短调试工期意义重大。
参考文件：
1.装换料机预运行试验程序
2.装换料机图册及安装程序
论文作者:左常迪
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
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