阅读说明：本技术 一种乏燃料贮存格架的制造工艺 (Manufacturing process of spent fuel storage grillwork ) 是由 郑海霞 马恵萍 陆金琪 于 2020-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种乏燃料贮存格架的制造工艺,包括贮存套筒制造步骤、I区格架组装步骤和II区格架组装步骤。本发明的乏燃料贮存格架的制造工艺,生产效率、产品成型和焊接质量均有较大提高,制造周期缩短,格架整体外观清洁度和焊接表面质量均有大幅度提高。(The invention discloses a manufacturing process of a spent fuel storage grillwork, which comprises a storage sleeve manufacturing step, a first-zone grillwork assembling step and a second-zone grillwork assembling step. The manufacturing process of the spent fuel storage grillwork greatly improves the production efficiency, the product forming and welding quality, shortens the manufacturing period, and greatly improves the overall appearance cleanliness and the welding surface quality of the grillwork.)

一种乏燃料贮存格架的制造工艺

技术领域

本发明涉及一种乏燃料贮存格架的制造工艺。

背景技术

能源问题一直以来都是世界范围的焦点问题，谁能控制能源谁就能控制一切。当然能源的种类也多种多样，但是核能一直以来是世界的焦点，也备受争议。我国通过全国人民的共同努力，经过经过几十年的不断发展，国民经济日新月异，在核电的发展上，我国也进入世界的前列。

在核电站有一种设备是乏燃料贮存格架，其主要功能为贮存从反应堆取出的乏燃料组件，同时保证燃料组件处于次临界状态。我国目前在役核电共有47台机组，其乏燃料贮存格架的种类和形式以不尽相同，也各有优缺点。其中典型的包括：我国从Holtec引进技术的高密格架、从俄罗斯引进的VVER堆型的六角形燃料格架、硼不锈钢乏燃料贮存格架等。

深圳中广核设计院设计的新型高密格架在总结国内各格架的优缺点的情况，自主设计了一种乏燃料贮存格架其中包括I区格架(水下燃料格架)和II区格架(高密格架)。请参阅图1，I区格架包括底板1、立柱2、调节支腿3、围板4、上支撑板5和若干独立的贮存套筒6。上支撑板5、底板1和四根立柱2组成框架结构，框架结构的每个竖向侧面上从上至下依次设置有若干围板4，底板1的底端设置有四个调节支腿3，若干独立的贮存套筒6分别竖向设置在框架结构内，每个贮存套筒6均包括贮存小室61和焊接在贮存小室61的外侧壁上的中子吸收板罩板62。底板1的顶端设置有若干圆形孔，每个贮存小室6的底端带有圆形止口，若干贮存小室6的圆形止口一一对应地插接在底板1上若干圆形孔内。

II区格架除包括底板1、立柱2、调节支腿3、围板4和若干独立的贮存套筒6外，还包括设置在各贮存套筒6之间设置的隔板，隔板由若干竖向隔板和若干横向隔板插接而成。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种乏燃料贮存格架的制造工艺，生产效率、产品成型和焊接质量均有较大提高，制造周期缩短，格架整体外观清洁度和焊接表面质量均有大幅度提高。

实现上述目的的技术方案是：一种乏燃料贮存格架的制造工艺，包括以下步骤：

S1，贮存套筒制造步骤：贮存套筒包括贮存小室和焊接在其外侧壁上的中子吸收板罩板，所述贮存小室采用230mm×230mm的不锈钢方管，壁厚为2mm，所述贮存小室的底端带有圆形止口；中子吸收板罩板的厚度为0.8mm，贮存套筒制造步骤具体包括以下步骤：

S11，贮存小室焊接步骤：将2mm厚的不锈钢板预弯成C型件，将两件C型件相对安装，对两件C型件之间的两道纵缝分别进行焊接形成贮存小室；

S12，中子吸收板罩板焊接步骤：将中子吸收板罩板的两端采用开孔塞焊方式焊接在所述贮存小室的外侧壁上；

S2，I区格架组装步骤：所述I区格架包括底板、立柱、调节支腿、围板、上支撑板和若干独立的贮存套筒；采用立式安装的方式组装I区格架；

S3，II区格架组装步骤：所述II区格架包括底板、立柱、调节支腿、围板、若干独立的贮存套筒和设置在各贮存套筒之间设置的隔板，所述隔板由若干竖向隔板和若干横向隔板插接而成；采用卧式安装的方式组装II区格架。

上述的一种乏燃料贮存格架的制造工艺，其中，步骤S2具体包括以下步骤：

S21，在清洁车间内进行组装，将立柱、上支撑板和围板组焊并校形；

S22，将加工完成并焊有螺套的底板放置在工装台架上，并找正、校准和固定，将组焊完成的立柱、上支撑板和围板放置在底板上定位并焊接；所述底板上开设有若干圆形孔；

S23，吊装第一层贮存套筒，将贮存小室的圆形止口***所述底板上对应的圆形孔中定位，并用紧固螺钉和螺栓安装固定；

S24，重复步骤S23安装其他贮存套筒；

S25，焊接上支撑板与贮存套筒，将上支撑板贴紧所有贮存套筒的顶端的喇叭口，施焊前上支撑板与贮存套筒的顶端之间的间隙不大于1mm，然后将上支撑板焊接在贮存套筒顶端；

S26，组装完成后，所有紧固螺钉和螺栓点焊固定防松；

S27，在底板的底端安装调整支腿，调整整个I区格架水平。

上述的一种乏燃料贮存格架的制造工艺，其中，步骤S3具体包括以下步骤：

S31，在清洁车间内进行组装，在安装平台的表面铺设2mm不锈钢板；

S32，将加工完成并焊有螺套的底板立于安装平台一端，并利用弯板工装找正、校准和固定，所述底板上开设有若干圆形孔；

S33，在安装平台上划围板和贮存小室的位置检查线；

S34，按图纸和围板的位置检查线铺置围板，校准位置并固定；

S35，安装第一层贮存套筒，将贮存小室的底端的圆形止口***底板上对应的圆形孔中定位，并用螺栓安装固定；按图纸尺寸安装隔板，先安装竖向隔板，并与横向隔板插接，然后安装第二层贮存套筒；

S36，按照步骤S35安装其他层的贮存套筒；

S37，在II区格架的四个角安装立柱，每个立柱的下端与底板焊接在一起，且立柱分别与从上至下依次设置的三道围板焊接在一起，最上层的围板与隔板插接固定；焊接II区格架的顶部相邻的导向口；

S38，组装完成后，利用翻转工装将II区格架立置，在底板的底端安装调整支腿，并调整整个II区格架的水平。

上述的一种乏燃料贮存格架的制造工艺，其中，步骤S37中，最上层的围板与位于外侧的贮存小室的外壁贴实，中间两道围板与贮存小室的外侧壁上的中子吸收板罩板之间留有0.5-1mm间隙。

本发明的乏燃料贮存格架的制造工艺，生产效率、产品成型和焊接质量均有较大提高，制造周期缩短，格架整体外观清洁度和焊接表面质量均有大幅度提高。

附图说明

图1为乏燃料贮存格架的I区格架的结构图；

图2为贮存小室的焊接示意图；

图3为贮存小室与中子吸收板罩板的焊接示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：

请参阅图1、图2和图3，本发明的最佳实施例，一种乏燃料贮存格架的制造工艺，包括以下步骤：

S1，贮存套筒制造步骤：贮存套筒包括贮存小室61和焊接在其外侧壁上的中子吸收板罩板62，贮存小室61采用230mm×230mm的不锈钢方管，壁厚为2mm，；贮存小室61的底端带有圆形止口；中子吸收板罩板62的厚度为0.8mm；

贮存套筒制造步骤具体包括以下步骤；

S11，贮存小室焊接步骤：将2mm厚的不锈钢板预弯成C型件611，将两件C型件相对安装，对两件C型件611之间的两道纵缝612分别进行焊接形成贮存小室61，焊接过程控制焊接电流，控制焊接温度和保护气体，焊接完成后采用特定工装进行整形，保证贮存小室的对边尺寸、相邻边的垂直度等要求；

S12，中子吸收板罩板焊接步骤：由于不锈钢热导率低，传热慢，焊接变形大，对于贮存小室(2mm厚)和中子吸收板罩板(0.8mm厚)的焊接难度更大，为控制变形和保证焊接质量，将中子吸收板罩板的两端采用开孔塞焊方式焊接在所述贮存小室的外侧壁上，塞焊点621见图3。

S2，I区格架组装步骤：I区格架包括底板1、立柱2、调节支腿3、围板4、上支撑板5和若干独立的贮存套筒6(见图1)；采用立式安装的方式组装I区格架；具体包括以下步骤：

S21，在清洁车间内进行组装，组装前按图纸清点各件，确保各件均检验合格，所有零部件表面必须满足A22级的清洁要求，格架采用立式组装的方式，整个组装过程在专用工装台架上进行，将立柱、上支撑板和围板组焊并校形；

S22，将加工完成并焊有螺套的底板放置在工装台架上，并找正、校准和固定，将组焊完成的立柱、上支撑板和围板放置在底板上定位并焊接；底板上开设有若干圆形孔；

S23，吊装第一层贮存套筒，将贮存小室的圆形止口***所述底板上对应的圆形孔中定位，并用紧固螺钉和螺栓安装固定；

S24，重复步骤S23安装其他贮存套筒；

S25，焊接上支撑板与贮存套筒，将上支撑板贴紧所有贮存套筒的顶端的喇叭口，施焊前上支撑板与贮存套筒的顶端之间的间隙不大于1mm，然后将上支撑板焊接在贮存套筒顶端；

S26，组装完成后，所有紧固螺钉和螺栓点焊固定防松；

S27，在底板的底端安装调整支腿，调整整个I区格架水平。

S3，II区格架组装步骤：II区格架包括底板、立柱、调节支腿、围板、若干独立的贮存套筒和设置在各贮存套筒之间设置的隔板，隔板由若干竖向隔板和若干横向隔板插接而成；采用卧式安装的方式组装II区格架。具体包括以下步骤：

S31，在清洁车间内进行组装，组装前按图纸清点各件，确保各件均检验合格，所有零部件表面必须满足清洁度要求，采取卧式组装，整个组装过程在平台上进行，在安装平台的表面铺设2mm不锈钢板，避免组装过程中格架与碳钢接触，造成铁素体污染；

S32，将加工完成并焊有螺套的底板立于安装平台一端，并利用弯板工装找正、校准和固定，底板上开设有若干圆形孔；

S33，在安装平台上划围板和贮存小室的位置检查线；

S34，按图纸和围板的位置检查线铺置围板，校准位置并固定；

S35，安装第一层贮存套筒，将贮存小室的底端的圆形止口***底板上对应的圆形孔中定位，并用螺栓安装固定；按图纸尺寸安装隔板，先安装竖向隔板，并与横向隔板插接，然后安装第二层贮存套筒；

S36，按照步骤S35安装其他层的贮存套筒；

S37，在II区格架的四个角安装立柱，每个立柱的下端与底板焊接在一起，且立柱分别与从上至下依次设置的三道围板焊接在一起，最上层的围板与隔板插接固定；焊接II区格架的顶部相邻的导向口；最上层的围板与位于外侧的贮存小室的外壁贴实，中间两道围板与贮存小室的外侧壁上的中子吸收板罩板之间留有0.5-1mm间隙；将所有焊缝表面打磨清洁。

S38，组装完成后，利用翻转工装将II区格架立置，在底板的底端安装调整支腿，并调整整个II区格架的水平。

本发明的乏燃料贮存格架的制造工艺，传统的贮存小室一般采用圆变方、双L型成型，本发明中的贮存小室(不锈钢方管)的双C型成型和焊接方案比圆变方、双L型在生产效率和产品成型、焊接质量均有较大提高；本发明的本发明的乏燃料贮存格架进行的组装工艺研发，将格架的单台组装制造周期缩短20天；格架整体外观清洁度和焊接表面质量均有大幅度提高。

综上所述，本发明的乏燃料贮存格架的制造工艺，生产效率、产品成型和焊接质量均有较大提高，制造周期缩短，格架整体外观清洁度和焊接表面质量均有大幅度提高。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。