AP1000主泵制造工艺及监造

AP1000主泵制造工艺及监造

摘 要：文章总结了AP1000主泵主要部件的制造工艺，结合实际设备监造工作，对可能影响到今后电厂调试、运行、维修的相关问题进行了分析，提出了AP1000主泵设备监造中需要关注的重点。

关键词：AP1000；主泵；制造工艺；设备监造 1 AP1000屏蔽式主泵简介

AP1000反应堆系统采用双回路，每一回路中包括两台主泵，这两台主泵的泵壳直接焊接在蒸汽发生器的水室封头上，主泵的出口与主管道冷管段连接，泵体布置在上端，电机在下端。这种布置取消了主管道的过渡段，减小了环路压降。 AP1000主泵为单级、全密封、高转动惯量的屏蔽式离心泵。图1为AP1000主泵的结构示意图。

从图中可以看出，AP1000主泵的水力部件直接安装在电机上。主泵的整个转子组件（包括水力部件和电机转子）由位于电机两端的径向轴承和下部的双向推力轴承支承。承压壳体（主要包括泵壳、热屏、定子冷却夹套、定子壳体和定子端盖等部件）承受反应堆冷却剂系统的全部压力。电机的定子内部和转子外部分别包覆着屏蔽套，避免了定子绕组和转子与主冷却剂接触。

AP1000主泵不同于传统的屏蔽泵，无论从功率、重量和体积都是目前已知最大的屏蔽泵，并且在结构上增加了上、下两个飞轮组件。由于AP1000系统以及AP1000主泵结构的特殊性，AP1000主泵的部分设计参数也与国内其他二代改进型核电厂的主泵有所不同。 2 AP1000主泵主要部件的制造 2.1 定子组件的制造

AP1000主泵的定子组件位于泵体的外侧，主要由定子绕组组件、定子壳体法兰、定子冷却夹套、定子上端盖、定子下端盖、定子屏蔽套等部件装配而成。 2.2 定子绕组组件

与普通电机的定子绕组组件类似，AP1000主泵定子绕组组件的制造可以分为两个阶段：首先是定子铁芯的制造，然后是在定子铁芯的基础上进行绕组线圈的装配。

定子铁芯的制造流程主要为：硅钢片叠装――叠片与拉筋、指压板焊接――铁芯热点、长度、内径的直线度和跳动值等检查――最终机加工――最终检查。

定子铁芯由硅钢片叠装而成，叠装时采用芯轴胎具作为导向支撑，此芯轴胎具还带有气动胀紧功能，同时在叠装时还要不断使用液压装置将硅钢片压实（压力约为10000N），最后在两侧利用指压板进行固定。在叠装完成后，要将拉筋、指压板与硅钢片组合焊接，形成完整的定子铁芯，然后进行

相关检查。

在定子铁芯制造的设备监造过程中，要重点关注定子铁芯的相关检查。定子铁芯的叠装过程中，硅钢片之间可能会产生热点，影响该区域的绝缘效果，从而可能导致主泵运行过程中定子的部分区域温度过高，因此，要重点关注定子铁芯叠装的热点检查。热点检查时，在定子铁芯上缠绕励磁绕组，绕组中通过一定的电流，使之在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁场，铁芯在交变磁场中产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热，同时使那些铁芯中绝缘受损或劣化部分产生较大的局部涡流，温度急剧上升，这样用红外线测温仪扫描即可查找到定子的局部过热点。

在定子铁芯制造完成后，即在定子铁芯的基础上进行绕组线圈的装配工作。定子绕组线圈装配的流程主要为：安装底部线圈――底部线圈的电气试验――安装顶部线圈――顶部线圈的电气试验――在绕组上端将每一个顶部线圈铜棒与底部线圈铜棒进行铜焊并绑扎绝缘带――电气试验――安装定子温度计――电气试验――VPI（两次）――电气试验。

在定子绕组装配过程的设备监造中，要重点关注铜焊及绝缘带绑扎的质量、VPI的控制以及相关电气试验。AP1000主泵电机的额定电压较高（6900V），并且定子绕组的绝缘等级较高（“N”级，目前我国的电机制造中通常最高绝缘等级