AP/CAP系列核电主管道全尺寸模拟试验三维建模技术

宋 平，侯海燕，刘虹泽，范祖贵

（国核工程有限公司，上海 200233）

0 前言

反应堆一回路主管道（RCL）是核电站的核安全Ⅰ级设备[1]，材质为SA-376 TP-316L，其制造工艺包括冶炼、电击棒、电渣回炉、整体锻造、粗加工、弯制、精加工、固熔处理、精加工等主工序，主管道将反应堆压力容器（RPV）、蒸汽发生器（SG）和反应堆冷却剂泵（RCP）连成闭环回路。一回路由两个环路组成，每个环路包括1根热段和2根冷段，两个环路共计6根管段、12个管端，因此在施工现场需要加工12道坡口。

主管道模拟件是由一段材质为SA-376 TP-316的不锈钢管[2]和1∶1尺寸比例（简称全尺寸）的模拟管[3]组成，在车间进行的模拟试验是取反应堆主管道一个环路实施实体模拟。

1 主管道安装模拟的三维测量

1.1 测量方法及流程

主管道组对焊接三维（3D）模拟是通过3D模型测量和数学计算两种相互验证为主管道安装提供准确的坡口加工量的方法。其中，3D建模测量方法是基于激光跟踪仪现场采集的数据建立主管道及相关的3D模型，并利用3D模型实现模拟装配，按照预先定义的组对条件，计算出主管道冷段、热段坡口加工量。主管道全尺寸3D模型如图1所示。

图1 主管道全尺寸3D模型

主管道安装过程中的测量包括以下几方面：RPV激光测量与建模；SG激光测量与建模；主管道激光测量与建模；主管道模拟装配拟合建模；主管道与RPV、SG的组对测量；模拟主管道组对和焊接过程监测；模拟主设备实际位置，并与设计位置进行比较，最终计算安装偏差。

模拟件测量工作流程如图2所示。……