冷装工艺在堆内构件安装中的运用研究

王永宁

中国核电工程有限公司 北京 100840

由于目前的冷装工艺，通常是利用其被包容件内部所蕴含的热胀冷缩性质，从而有效完成相应的装备要求。一旦被包容件置于正常温度的环境当中，被包容件的结合面就会形成一种独特的压力，正是由于这种压力的存在，使得被包容内孔的尺寸不断减小。因此，为了更好的解决这一问题，一般都会在部件加工完成后，将其重新恢复到具体设计尺寸，从而防止出现内孔缩小等问题，保证冷装工艺的工作效率。

1 冷装工艺的基本概述

冷装工艺，主要就是指机器设备在实际装配过程当中，合理利用涉及到的金属零件，并在温度相对较低的环境下，通过线性膨胀使得零件出现尺寸收缩。对于那些特殊的连接件，则要将其内部的被包容件置于具有冷却作用的介质当中，使得被包容件的实际尺寸同样得到收缩。在堆内构件安装中采用冷装工艺，有着以下几个方面的明显优点：一是在装配过程中，零件结构所受到的影响相对较小，对于那些精度要求较高，并且在进行加热加压处理后容易出现形变的零件，或是本身就不适合展开加热工作的零件，冷装工艺有着十分明显的优势；二是冷转工艺能够更好的实现大盈量零件的装配工作，并且不会对零件自身所具备的性质产生影响。但是，部分包容件由于自身特性以及外形等原因，无法对其展开精准加工，这时就可以采用钳工修配的方式，修正内孔产生的误差，对于缩孔问题，则可以直接采用机械切除的方式[1]。

2 冷装工艺在堆内构件安装中的应用措施

通常情况下，堆内构件主要是指相应反应堆压力容器内部，除了所需的燃料组件之外，对其他所有结构件的总体称呼，其不仅包含了堆芯上端所采用的支撑构件，还有着堆芯下部支撑构件以及展开测量工作所需的支撑结构。其中，U形嵌入件作为反应堆内至关重要的部分，其具体的安装强度以及安装精度，会对反应堆实际运行的安全性以及稳定性产生至关重要的影响，而采用冷装工艺，则能够更好的保障U形嵌入件的安装精度，防止出现各种严重的安全事故[2]。

2.1 堆内构件安装前的准备工作

在堆内构件安装中，对于U性嵌入件这种至关重要的零件，为了保证其能够更加高效的成功安装，就应当在装配开始前对其展开多次实验，直到得出的数据参数以及工艺数据保持稳定时，才能够将其应用在实际装配工作当中。通过对重要部件的反复测试，能够充分明确其在冷冻箱中准确冻透时间，在冷冻完成后，必须尽快将其准确定位到定位销内部的小孔当中，并且，内部的销孔值以及定位销之间，必须要保持稳定的过盈量，在对16个孔销展开全方位的精准测量后，进一步得出稳定的平均值，并将得出的平均值作为基础，对过盈量进行更加严格、准确的控制，从而保证冷装工艺能够顺利开展。同时，还应当对内部U形嵌入件的定位销加以检查，保证其硬质面始终处于一种垂直状态，定位销自身应当保持平直，严禁出现形变、弯曲等不良现象，并且，相应销孔内部还要及时加以清理，使得内部表面更加平滑。最后，在定位销上沿部分，应当根据零件的实际情况，安装起排气槽，保证定位销在冷装工艺完成后，能够稳定的排出内部的冷气，防止定位销出现损坏等严重问题，在具体实施过程中，负责操作的工作人员还应当穿戴具有防护能力的防具，保持工作环境的通风状态，从而更好的保证工作人员的人身安全。

2.2 装配工作

在采用冷装工艺对U形嵌入件加工处理完毕后，应当将U形嵌入件安装在相应压力容器当中，把控好安装位置以及堆城成都。同时，还可以采用吊环的方式，通过吊取来将构件安装至压力容器中，并加大对于U形嵌入件内部配合面的检查力度，如果满足具体标准，就可以将下部的堆内构件从压力容器中剥离，为后续工作的开展奠定坚实基础。

采用高科技手段来固定好磁力电钻，使得U形嵌入件以及支撑块内部的销孔进行扩张，在孔深以及孔宽方面扩充2毫米左右，并对孔深度以及孔内径展开准确测量，并根据实际测量结构来确定每一个定位销的长度以及直径。

在经过冷装处理后，将16个定位销放置在冷冻箱中进行保温储存，并按照具体安装流程将定位销加以排列，同时，必须要安排工作人员来记录定位销的冷冻时间，使得每一根冷冻销都能够全方位的冻透。

采用专业工具来取出冻透的定位销，并利用千分卡尺来检查定位销内部直径的收缩程度，保证其能够满足相应的装配需求。

经过检查后，将那些收缩程度符合装配标准的定位销装入到销孔当中，并且利用工具来保证定位销能够稳定插入销孔内，准确把控定位销的沉入深度。

在实际装配过程当中，必须要控制好定位销从取出直至进行装配所需的时间，防止定位销表面出现凝霜现象，保证定位销的膨胀量始终保持在稳定范围内。

在冷装完成后，应当将U形嵌入件销孔与定位销的顶端采用氢弧焊接的方式加以固定，并对产生的焊缝加以打磨，使得U形嵌入件的表面能够与焊缝保持平齐，在无损检测工作完成后，则代表着定位销的安装工作圆满完成。

在进行冷装工艺的过程中，应当重点关注以下几点主要内容：一是要保持冷冻箱内部的绝对清洁，不能出现任何杂质；二是工作人员在操作过程中应当全程佩戴防具，并且还要保证工作环境的透气性；三是在定位销从冷冻箱中取出时，必须要使用专业工具，防止冷冻销在转移过程中产生损坏；四是在装配工作完成后，要立即对装配体进行加紧处理，消除装配工作的间隔。

3 结语

冷装工艺由于自身的独特性，在各类机器装配工作中得到了十分广泛的应用，特别是在堆内构件的安装过程中，冷装工艺不仅拥有着较高的装配进度，同时也不会对机械自身的性能造成不良影响，使得堆内构件安装的工作效率以及工作质量稳步提升。