中国机床工具工业协会调研显示,核电和风电装备制造需要的机床特点是:大规格、大吨位、高刚度、高可靠性。目前,与核电工业和风电工业的要求相比,国产机床的可靠性和稳定性还有一定差距。
可靠性是核电加工设备的命脉
核电站的装备主要包括三部分:核岛(一回路)、常规岛(二回路)、辅助装备。
核岛部分主要由反应堆堆芯、蒸汽发生器、稳压器和主泵组成,其中反应堆堆芯包括压力容器、核燃料棒束、驱动机构等部件。常规岛由水泵、汽水分离器、蒸汽轮机、发电机、蒸汽凝结器等组成。此外,有支持系统正常运行和保证反应堆安全的辅助设备。这些是核电站设备的主要组成部分。
这些设备主要部件的制造可分为以下几种类型,需要不同机床设备进行加工。
压力容器壳体、蒸汽发生器壳体、稳压器壳体等大型圆桶类部件,基本上属于两端带有封头的圆桶形部件,但直径和高度有所不同。压力容器和蒸汽发生器的直径取决于核电站发电机组的大小。
目前,主要生产百万千瓦级核电设备,压力容器的直径5~8m或更大,长度约
一座核电站需要10多种200多台各种类型的泵,这些泵都属于离心泵。其中主泵(1级泵)是位于核岛心脏部位的关键部件,是核电运转控制水循环的关键,属于核电站的一级设备,每个蒸汽发生器有一个主泵。
核岛中主泵的结构并不比其他泵复杂,但是要求极高,要求具有绝对的可靠性,是核反应堆中惟一国内目前做不了的设备,完全依赖进口,主要是因为主泵要求连续运行至少30年不准出现任何问题。主泵直径约
承压部件的泵体和泵盖加工需要的设备主要有大型数控立式车床、数控落地铣镗床、龙门加工中心等设备。主螺栓、主螺母等加工比一般螺栓和螺母要求高,但是主要是材料和刀具选择问题。
功能部件中叶轮和叶轮轴加工需要的设备主要有五轴联动加工中心、数控车床、大型数控卧式车床等。
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