(中电华元核电工程技术有限公司烟台分公司 山东 265100)
摘要：在压水堆核电站中，反应堆压力容器作为核电站三道屏障之一，无论是从屏蔽放射性，还是从包容堆内燃料来说，压力容器都是核电站至关重要的设备。本文介绍了AP1000设计特点，阐述了其结构参数，并探讨了反应堆压力容器的安装。
关键词：核电站；压力容器；安装
AP1000堆型压水堆是电功率为100万千瓦级的先进压水堆（Advanced Passive Light Water Reac-tor），其运用了大量的非能动安全系统设计概念，充分利用了自然循环的原理，是我国从美国西屋公司引进、消化吸收、创新的第三代核电技术。另外，压力容器是核反应堆冷却剂压力边界的重要设备，能承受各种工况的载荷。
一、AP1000设计特点
AP1000是Advanced Passive PWR的简称，1000为其功率水平（百万千瓦级），该堆型为西屋公司设计的3代核电堆型。AP1000为单堆布置两环路机组，电功率1250MWe，设计寿命60年，主要安全系统采用非能动设计，布置在安全壳内，安全壳为双层结构，外层为预应力混凝土，内层为钢板结构。AP1000主要设计特点包括：
1、主回路系统和设备设计采用成熟电站设计。AP1000堆芯采用西屋的加长型堆芯设计，这种堆芯设计已在比利时的Doel 4号机组、Tihange 3号机组等得到应用；燃料组件采用可靠性高的Performance+；采用增大的蒸汽发生器（D125型），和正在运行的西屋大型蒸汽发生器相似；稳压器容积有所增大；主泵采用成熟的屏蔽式电动泵；主管道简化设计，减少焊缝和支撑；压力容器与西屋标准的三环路压力容器相似，取消了堆芯区的环焊缝，堆芯测量仪表布置在上封头，可进行在线测量。
2、简化的非能动设计提高安全性和经济性。AP1000主要安全系统，如余热排出系统、安注系统、安全壳冷却系统等，均采用非能动设计，系统简单，不依赖交流电源，无需能动设备即可长期保持核电站安全，非能动式冷却显著提高安全壳的可靠性，安全裕度大。针对严重事故的设计可将损坏的堆芯保持在压力容器内，避免放射性释放。
3、仪控系统和主控室设计。AP1000仪控系统采用成熟的数字化技术设计，通过多样化的安全级、非安全级仪控系统和信息提供、操作避免发生共模失效。主控室采用布置紧凑的计算机工作站控制技术，人机接口设计充分考虑了运行电站的经验反馈。
4、建造中大量采用模块化建造技术。AP1000在建造中大量采用模块化建造技术，同时模块化建造技术使建造活动处于容易控制的环境中，在制作车间即可进行检查，经验反馈和吸取教训更加容易，保证建造质量。平行进行的各个模块建造大量减少了现场的人员和施工活动。
二、结构参数
1、设计总参数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆AP1000设计压力(abs)为17.3MPa(绝)，设计温度为350℃，水压试验压力为21.6MPa(绝)，堆芯筒体内径(至母材)为4050mm，进口管内径/数量为Φ559mm/4个，出口管内径/数量为Φ787mm/2个，CRDM管座数量为69个，堆测接管数量为8个，排气管/检漏管数量为1个/检漏管内外各1个，主螺栓数量为45个。另外，AP1000的导向栓孔在主螺栓孔外侧单独焊接的导向栓支承块上。
2、顶盖部分。1）顶盖形式。AP1000为一体式顶盖，上封头和顶盖法兰合为一体锻造，中间没有焊缝，虽然这对大型锻件的锻造技术有着较高的要求，但同时也极大地简化了顶盖的制造工艺流程。2）堆测接管。AP1000是在顶盖打孔处堆焊不锈钢形成堆测接管管座，再与堆测接管进行对接焊，不采用贯穿件结构。
3、筒体部分。1）下封头与过渡段。AP1000的下封头和过渡段是分开锻造的。2）径向支承块。AP1000有凸台结构，在凸台上焊接8个径向支承块支承堆内构件，在整周上分四个方向均匀分布。3）声测装置支座。AP1000有三个声测装置支座在筒体周向均匀分布。4）检漏管。检漏管AP1000有内外两个检漏管。
三、反应堆压力容器安装
1、测量。压力容器调整过程中的跟踪测量是其精准就位的重要保障，不仅影响自身的就位，同时对后续一些主要设备如主管道(RCL)、蒸汽发生器(SG)、堆内构件(RVI)等的安装都会造成重要影响，因此需要在压力容器就位前建立和核实各种测量标识。
首先进行压力容器腔室中心永久标识的建立。压力容器腔室为一正八边形的筒体模块(CA04模块)结构，一旦这个模块就位于核岛之后中心建立，随后安装就位的CA04顶法兰、压力容器支撑及预埋件、压力容器保温以及压力容器的中心都将以此为中心，公差都需保证在±1.6mm。其次为压力容器腔室98′平台角度(轴)线永久标识的建立。这些角度(轴)线主要用来帮助压力容器支撑以及压力容器的精确定位，放线精度应在0.254mm以内。
2、调整。压力容器的调整主要有以下阶段：①压力容器即将坐落于压力容器支撑上时，压力容器方位和中心的调整；②压力容器就位于支撑后的标高调整，此时压力容器就位于调平螺栓上，一旦标高确定之后即得到所需热板厚度值；③热板加工完成后安装于支撑上，压力容器再次就位于支撑之上进行方位的微调。
对于压力容器的方位和中心调整采用提前在压力容器腔室中以及压力容器支撑顶部临时安装好的顶丝，以及固定在压力容器上方的软绳等。对于标高的调整，需要通过Lampson起重机吊起压力容器，再配合调节调平螺栓的方法来实现。
3、压力容器安装后检验。完成压力容器的安装之后，要对其安装进行检验，确保其安装合格后，安装保护盖，将安装的工具与吊运拆除，并保持安装范围内的清洁，最后上交结束报告。
四、结语
综上所述，随着经济的发展，能源和资源的短缺趋势在不断延伸，核电作为一种清洁、可靠、安全的能源，无论从优化能源布局，调整能源结构还是保护生态环境、促进能源安全等角度看，核电相对有其他能源均具有较大的优势。而APl000是二环路的压水反应堆核电厂，采用非能动安全设施，简化了电厂设计，具有良好的可建造性、可运行性和可维护性。
参考文献：
[1]肖守勇.压水堆核电站压力容器密封环原理及监测[J].企业技术开发，2017(08).
论文作者:薛思雄,姜琳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/17
标签：压力容器论文; 核电站论文; 顶盖论文; 系统论文; 核电论文; 结构论文; 量为论文; 《电力设备》2018年第32期论文;