引言

蒸汽發(fā)生器是核電廠的重要設備,其主要作用是將反應堆產(chǎn)生的熱量通過熱交換傳遞給蒸汽發(fā)生器二次側(cè),產(chǎn)生蒸汽推動汽輪機做功。蒸汽發(fā)生器中的換熱管是一回路系統(tǒng)壓力邊界中最關鍵也是最薄弱的環(huán)節(jié),換熱管破裂會造成系統(tǒng)失效,危及反應堆安全。為了保障換熱管的運行安全,在換熱管彎管區(qū)設置防振條組件。在防振條組件發(fā)生偏移后,支撐位置發(fā)生變化,無支撐跨距改變,會導致?lián)Q熱管頻率和磨損量變化。

本文對完成水壓試驗后的福清4#蒸汽發(fā)生器(CPR1000）在機加工過程中,防振條組件出現(xiàn)的振動情況進行測試,并測量換熱管及防振條的固有頻率,評估接管坡口機加工過程對防振條等部件振動程度的影響,為蒸汽發(fā)生器防振條的制造加工提供數(shù)據(jù)參考。

1測試概況

蒸汽發(fā)生器完成高水壓試驗后,需要完成12種機加工操作,包括一次側(cè)接管鋸切、二次側(cè)接管鋸切、蒸汽出口接管鋸切、二次側(cè)排污接管銑切、上部窄量程測量儀器接管銑切、下部窄量程測量儀器接管銑切、蒸汽出口接管坡口銑切等。振動測試設備采用32通道的MDR-80-V2移動數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)和壓電式加速度傳感器。蒸汽發(fā)生器防振條位置上布置7個振動測點,如圖1、圖2所示,其中6個測點平行于換熱管方向,1個測點垂直于換熱管方向。本次振動測試在東方重機廠區(qū)內(nèi)完成。

2防振條振動測試

機加工振動測試共分12個工況進行,防振條振動測試結(jié)果如表1所示。測試結(jié)果顯示:不同的機加工工況,防振條測得的最大瞬時加速度變化較大,其主要頻率成分也不盡相同。防振條加速度最大值出現(xiàn)在蒸汽發(fā)生器下部窄量程測量儀器接管銑切加工時,最大瞬時加速度為36.2m/s2,對應主要頻率為1000Hz,方向為平行于換熱管方向,滿足蒸汽發(fā)生器防振條振動幅值要求,未對防振條產(chǎn)生偏移影響。

3換熱管及防振條固有頻率

采用錘擊法測量蒸汽發(fā)生器內(nèi)部換熱管和防振條的固有頻率。用沖擊力錘激勵換熱管,激勵方向為向下垂直于換熱管,測試結(jié)果如圖3所示,測試數(shù)據(jù)經(jīng)傅立葉變換后顯示存在365Hz的主要頻率分量。

用沖擊力錘激勵防振條,激勵方向為垂直于防振條,測試結(jié)果如圖4所示,測試數(shù)據(jù)經(jīng)傅立葉變換后顯示存在350Hz的主要頻率分量。

4結(jié)語

本文對福清4#蒸汽發(fā)生器在機加工制造過程中防振條出現(xiàn)的振動情況進行了測量,并初步測量換熱管及防振條的固有頻率,測試結(jié)果表明:防振條最大瞬時加速度為36.2m/s2,滿足蒸汽發(fā)生器防振條振動幅值要求,機加工未對防振條產(chǎn)生偏移影響,振動測試結(jié)果為蒸汽發(fā)生器防振條的制造加工提供了有效的數(shù)據(jù)參考。