【正文】 設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工藝一、反應(yīng)堆壓力容器反應(yīng)堆壓力容器RPV是核電廠最關(guān)鍵的部件，在核電廠安全分析中，不考慮其失效。反應(yīng)堆壓力容器長期工作在高溫（320℃左右）、高壓（）、含硼酸水介質(zhì)和高放射性輻照的條件下，屬于在核電廠整個壽期內(nèi)（一般40年，有的要求60年）不可更換的設(shè)備。反應(yīng)堆壓力容器是一個底部焊有半球形封頭的圓筒形承壓密封容器，內(nèi)裝有堆芯燃料組件、上部及下部堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒等功能組件、以及其他與堆芯有關(guān)的部件。總高一般為11～13m，總重量一般為300～400t，筒體內(nèi)徑一般為4m左右，筒體壁厚一般為200～250mm。圖21所示為大亞灣核電站的反應(yīng)堆壓力容器結(jié)構(gòu)圖。圖21 大亞灣核電站反應(yīng)堆壓力容器壓力容器頂部為用法蘭螺栓連接的可拆卸半球形封頭頂蓋。頂蓋一般是由整體封頭和頂蓋法蘭焊接而成?？刂瓢趄?qū)動機(jī)構(gòu)及堆內(nèi)測溫裝置的管座（39～65個）通過液氮冷卻裝配貫穿在壓力容器頂蓋上，然后進(jìn)行鎳基堆焊和對稱焊接，以防垂直變形，還要采取一定的焊接順序，防止頂蓋的應(yīng)力變形，焊接工藝難度較大。有的堆型的壓力容器底部也焊有堆芯核測量裝置的管座，焊接工藝與頂蓋上的管座焊接工藝相同。壓力容器頂蓋和本體是通過主法蘭、螺栓及上下法蘭間的兩道鎳制“O”形環(huán)緊固密封。壓力容器本體由4～5個筒節(jié)和下封頭環(huán)形拼焊而成。筒節(jié)均為整體鍛件，無縱縫。4～8個冷卻劑進(jìn)出入口接管一般是通過馬鞍形焊縫連接到相應(yīng)的筒節(jié)。由于主管道的材料一般為不銹鋼，因此接管與主管道的連接處還需要焊接安全端。俄羅斯VVER堆型壓力容器上的接管是直接與相應(yīng)筒節(jié)鍛造出來的，無須焊接，主管道與壓力容器材質(zhì)類似，無須焊接安全端。為了滿足壓力容器在高溫、高壓及強(qiáng)輻照條件下工作的特殊要求，考慮到核電廠壽期內(nèi)冷卻劑的流動沖刷，含硼水對材料的腐蝕，耐輻照性能及金屬的老化等因素，壓力容器材料要求有較高的機(jī)械性能、抗輻照性能和熱穩(wěn)定性，常用材料一般為高強(qiáng)度低鐵素體低合金鋼。壓水堆核電廠發(fā)展至今，除俄羅斯采用Cr－Ni－Mo鋼（15X2HMФA）外，我國和美、法、德、日等國，均采用Mn－Ni－Mo鋼，例如：SA 508－Ⅲ（美）、20MnMoN65（法）等，它們的化學(xué)成份和機(jī)械性能大體上都相當(dāng)。為防止高溫含硼水對壓力容器材料的腐蝕，壓力容器內(nèi)表面所有與冷卻劑接觸的部位都有厚度不小于5mm的不銹鋼耐蝕堆焊層。高溫氣冷堆的反應(yīng)堆壓力容器比壓水堆的壓力容器要大得多，且形狀比較細(xì)長。例如單堆功率250MW的高溫氣冷堆的反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)徑約5700mm，法蘭最大外徑約6400mm，主體總高約25m，連同支承件總重約760t。筒體上段是由厚度為131mm的SA533B鋼板拼焊而成，下段是由厚度為204mm的SA508Ⅲ整體鍛件焊接而成，下封頭是由厚度為83mm的SA508Ⅲ鍛板熱沖壓而成。反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)裝石墨作為慢化劑和堆內(nèi)構(gòu)件。壓力容器鋼鍛件的主要工藝流程如下：爐料準(zhǔn)備—冶煉（電爐+真空脫氣處理）—澆鑄—鍛造—鍛后熱處理—粗加工—超聲波檢驗(yàn)—調(diào)質(zhì)熱處理（淬火+回火）—取樣—機(jī)加工—無損檢驗(yàn)。 反應(yīng)堆
容