核電主泵電機承壓部件制造

劉宇晨

摘 要：為了保證核電站之中的核電主泵在運行的時候能有良好的質(zhì)量，需要制造人員能嚴格控制好電機的各個制造環(huán)節(jié)，尤其要保證承壓部件的制造質(zhì)量，并且在實際制造的時候能將承壓部件的制造需要和相應(yīng)的制造方案相結(jié)合，最終使承壓部件有良好的質(zhì)量。本文就核電主泵設(shè)備之中承壓部件的制造工藝進行了分析。

關(guān)鍵詞：核電；電機；主泵；制造

在綜合制造技術(shù)快速發(fā)展的情況下，已經(jīng)出現(xiàn)了核電泵機組并能通過核電站的運行了促進社會進一步發(fā)展，但目前的核電主泵受到制造技術(shù)影響、制造工序影響，使得主泵的制造難度比較大，尤其是對于主泵設(shè)備中的承壓部件而言，在制造的時候不僅要嚴格執(zhí)行各項標(biāo)準，同時還要能科學(xué)的制造建造方案并控制好制造階段中可能會出現(xiàn)突變因素。

1 核電主泵設(shè)備特點以及結(jié)構(gòu)分析

1.1 核電主泵設(shè)備概述

核電主泵在核電站的整體運行中起到了極為關(guān)鍵的作用，一直以來核電主泵設(shè)備都被看作是核電站的核心設(shè)備，為整個核電站的正常運行提供著源源不斷的動能?，F(xiàn)代核電站的整體規(guī)格都比較高，因此對于核電類型主泵的設(shè)計要求以及建造要求都比較高，不僅需要核電主泵設(shè)備具有較大的功率，同時還需要核電主泵結(jié)構(gòu)能在無人監(jiān)督、看守的情況下，依舊能保持良好的運行質(zhì)量、穩(wěn)定的運行狀態(tài)、安全的運行標(biāo)準，只有滿足了這些方面的要求才能真正的保證核電站的良好運行。

1.2 核電主泵設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點

在核電主泵設(shè)備的發(fā)展中這一設(shè)備的結(jié)構(gòu)得到了不斷完善，并且因為各個地區(qū)、各個核電站的結(jié)構(gòu)特點、功能需求都有一定的不同，因此各種主泵設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點、功能特點都存在些許的不同。一部分核電站在其運行中采用了4極立式類型的異步電機，這種電泵結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)子部件一般為籠型結(jié)構(gòu)類型，在泵體結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)子銅條部件和銅端環(huán)部件之間的焊接操作通常會以整體中頻模式的感應(yīng)焊接為主；轉(zhuǎn)子鐵心部件在制造的時候通常會采用工裝類型的芯軸定位的外裝壓安裝技術(shù)。核電主泵設(shè)備中各個部件的安裝體現(xiàn)了現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的綜合實力，尤其是其中的承壓部件由于其在實際的核電泵運行中承擔(dān)著維持整體穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的任務(wù)，因此在進行承壓部件的時候要控制好制造的各個環(huán)節(jié)，最終通過高規(guī)格的設(shè)備制造技術(shù)標(biāo)準來保證主泵電機設(shè)備的良好質(zhì)量。

2 承壓部件以及相關(guān)部件的制造要點以及制造工藝分析

2.1 承壓部件制造要點分析

在核電站正常運行的階段中，承壓部件起到了對核電泵主要部件的保護功能，這對于核電站的正常運行有著極為重要的作用。核電站正常運行過程中常會出現(xiàn)較大的輻射或者是較高的溫度、較大的環(huán)境壓力，這對于承壓部件來說都是較大的挑戰(zhàn)。在過去對于核電站中各種設(shè)備以及機組的檢驗之中發(fā)現(xiàn)，在核電站的各種故障以及一些安全事故之中，是由于承壓部件的質(zhì)量所導(dǎo)致占了其中不小的一部分，因此在進行核電主泵的設(shè)計以及制造的時候要能科學(xué)的進行整體設(shè)計以及材料選擇，最大程度上保證電機部件的安全。在實際的承壓部件制造的時候，首先要能根據(jù)核電站具體的運行要求、主泵內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特點進行合理的制造安裝。其次，和一般的機械設(shè)備相比，核電主泵設(shè)備的外部承壓部件往往有更高的制造規(guī)格標(biāo)準，需要技術(shù)人員在安裝的時候嚴格控制好各環(huán)節(jié)的制造規(guī)格，尤其要注意焊接步驟的施工操作，因為焊接操作環(huán)節(jié)的質(zhì)量直接決定了主泵整體的質(zhì)量。最后在完成承壓部件的制之后需要技術(shù)人員能進行詳細的檢查，從整體到細節(jié)全面把關(guān)，保證承壓部件有良好質(zhì)量，為核電站順利運行打下基礎(chǔ)。

2.2 轉(zhuǎn)子制造工藝

轉(zhuǎn)軸“滑轉(zhuǎn)子”處與一般立式電機不同，不是采用常見的熱套形式，而是要求從轉(zhuǎn)軸本體上“挖”出來，并且該處的形位公差要求極高。轉(zhuǎn)軸兩端軸頸都有鍵槽，尤其是與飛輪配合的非軸伸端三鍵槽的加工，其分度誤差要求很高。為此，轉(zhuǎn)軸的加工是核電主泵電機制造過程中的難點之一。

核電主泵電機轉(zhuǎn)軸與普通異步電動機的軸焊肋不同，該轉(zhuǎn)軸8根肋須在軸本體上加工出來。轉(zhuǎn)軸“滑轉(zhuǎn)子”處與一般立式電機不同，不是采用常見的熱套形式，而是要求從轉(zhuǎn)軸本體上“挖”出來，并且該處的形位公差要求極高。轉(zhuǎn)軸兩端軸頸都有鍵槽，尤其是與飛輪配合的非軸伸端三鍵槽的加工，其分度誤差要求很高。為此，轉(zhuǎn)軸的加工是核電主泵電機制造過程中的難點之一。

其次是轉(zhuǎn)軸的車序，選擇在5m數(shù)控臥車上進行。該序的尺寸很多且形位公差要求很高，最大的難點在“滑轉(zhuǎn)子”處的加工。需和刀具設(shè)計人員一起對專門提制的刀具進行修正，從而解決成型刀加工時發(fā)顫的問題，并且通過評審后確定了該處最后的加工方案。后續(xù)轉(zhuǎn)軸加工的成功證明了該“滑轉(zhuǎn)子”加工方案的可行性。

2.3 沖片制造工藝

核電主泵電機沖片采用ALKOPHOS絕緣系統(tǒng)，即水溶性絕緣體系。這是一項全新的技術(shù)，與東方電機公司長期使用的有機漆相比主要有如下優(yōu)點：首先，稀釋劑用水，而有機漆用甲苯等有機溶劑，所以粘度比有機漆容易控制，而且氣味小，不需特殊的廢氣處理裝置，環(huán)保性好；其次，涂層較薄，有機漆涂層厚度為0.015～0.025mm，而水溶性漆一般都在0.01mm以內(nèi)，這樣提高了鐵心的疊裝系數(shù)；最后，無機、半無機涂層薄并且堅韌，所以在長期運行下，不收縮，不松動，鐵心緊量不會減小。水溶性漆沖片刷漆生產(chǎn)線的研制成功，不僅掌握了沖片涂刷水溶性漆的絕緣技術(shù)，擺脫了依賴進口的局面，同時該項目也是東方電機在國內(nèi)同行業(yè)率先研制成功并運用于生產(chǎn)的，對提高公司的核心競爭力意義重大。

2.4 轉(zhuǎn)子鐵心裝配工藝及改進

核電主泵電機轉(zhuǎn)子鐵心采用外裝壓工藝，裝壓胎為組合工裝。轉(zhuǎn)子沖片靠鐵心裝壓胎的心軸定位，在油壓機上壓緊后用螺母把緊上、下壓胎。裝壓過程分三次預(yù)壓和一次裝壓。嶺澳Ⅱ期項目6臺份中的頭3臺份為法方提供轉(zhuǎn)子沖片、通風(fēng)槽板和齒壓板，在嚴格按照工藝守則裝壓后鐵心全部合格。但后3臺份的轉(zhuǎn)子鐵心沖片、通風(fēng)槽板和齒壓板國產(chǎn)化后，即出現(xiàn)轉(zhuǎn)子鐵心壓不緊的現(xiàn)象。通過對鐵心各尺寸測量后的比較、提制輔助工裝重新進行裝壓和召開專題分析會后，得出了轉(zhuǎn)子齒壓板存在尺寸誤差的結(jié)論。

結(jié)束語

核電站在能源供應(yīng)方面有著其他各種能源技術(shù)所無法比擬的優(yōu)勢，通過核電站的使用能在短時間內(nèi)發(fā)出穩(wěn)定、高質(zhì)量的能源，這對于能源短缺的現(xiàn)代社會而言無疑是一種強大的助力。但在目前的核電站發(fā)展中，由于制造技術(shù)以及生產(chǎn)技術(shù)的影響，使得核電主泵在制造方面還存在一定的難度，尤其是其中的承壓部件，需要制造人員在開展承壓部件制造的時候能嚴格遵守各項制造要求，并能將高超的制造技術(shù)和實際需要相結(jié)合，保證承壓部件堅實的質(zhì)量，從而促進社會發(fā)展。

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