17焊工基础知识培训教材.docx
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1、第一章核核电基本本知识一前言言能源是一一个国家家发展农农业、工工业、国国防、科科学技术术和提高高人民生生活水平平的重要要物资基基础。电电力则是是国民经经济发展展中,能能效高、使用方方便,并并得到广广泛应用用的二次次能源。目前,人人类赖以以生存和和发展主主要的能能源有煤煤、石油油、天然然气,它它们的储储量是有有限的。因此开开发新能能源是人人类生存存与发展展的需要要,也是是社会经经济发展展的需要要。铀、钍是可可以通过过裂变释释放核能能的天然然资源。如:11kg 铀-2335全部部裂变释释放出热热量相当当于27700吨吨标准煤煤全部燃燃烧的能能量。核核能是新新能源的的一种,潜潜力大,我我国的政政策是
2、大大力发展展能源,核核电作为为补充。二世界界核电发发展概况况19388年,科科学家发发现了中中子轰击击铀原子子核时发发生铀核核分裂并并释放大大量能量量后,人人们立即即转向核核能的研研究应用用。19422年美国国建成世世界上第第一座核核反应堆堆,实现现链式反反应。但但至终并并不能从从反应堆堆中取得得有用的的热量。在第二二次世界界大战期期间,几几个大国国大力研研制核武武器,直直至战后后,各国国才开始始重视核核电的研研究。19544年6月前苏苏联建成成世界上上第一座座电站,其其电功率率为50000KKW。19566年5月,英英国建设设的第一一座石墨墨气冷堆堆核电站站,其发发电容量量50000KWW,
3、但由由于发电电成本高高,600年代中中期压水水堆核电电站大量量发展时时,这个个石墨气气冷堆无无法参与与国际市市场竞争争,后来来转为发发展高温温气冷堆堆核电机机组。但但由于高高温氦气气回路技技术、环环境剂量量和材料料等方面面的问题题尚未解解决,故故目前仍仍处于原原型堆阶阶段。19566年,美美国在核核潜艇压压水堆技技术的基基础上,建建造了第第一座压压水堆核核电站,其其电功率率为600MW。经过二二、三十十年的发发展,在在设计、建造、运行等等方面取取得了完完整的经经验。目目前,单单机最大大功率已已达13300MMW。19622年,加加拿大建建成了实实验性重重水堆核核电站,后后来又建建造了电电功率为
4、为5400和7500MW的的重水堆堆核电机机组。目目前在我我国建设设的秦山山坎杜核核电站就就是重水水反应堆堆核电站站,单机机最大功功率为7700MMW。世世界上重重水堆核核电站不不多(重重水太贵贵)。沸水堆核核电站发发展的很很快,119600年美国国第一座座示范性性沸水堆堆核电站站投入运运行以后后,目前前单机最最大功率率已达113000MW。前苏联自自第一座座核电站站开始,一一直在设设计、建建造石墨墨水冷堆堆核电站站,并在在国内建建造了一一批功率率为10000MMW的核核电机组组。这种种核电站站安全尚尚有缺陷陷。自切切尔诺贝贝利核电电站事故故后,正正在进一一步改进进。快中子堆堆是最有有发展前前
5、途的核核电站。因为它它是一种种增殖堆堆,能大大量利用用“核废料料”。虽然然世界上上发达的的国家已已建成110多座座快中子子堆核电电机组,但但均为实实验性的的原型堆堆,尚有有许多技技术问题题尚待解解决。99年底底世界上上共有核核电机组组4366座,发发电能量量23994.66MW,占全部部电能的的1/44,目前前,正在在兴建的的核电站站有388座。核核发电量量在总发发电量中中占比例例最高的的10个国国家:法法国755%,立立陶宛773.11%,比比利时557.77%,保保加利亚亚74.1%,斯洛伐伐克477%,瑞瑞典466.8%,1乌乌克兰443.88%,韩韩国422.8%,匈牙牙利388.3%
6、,亚美美尼亚336.44%。三各种种堆型核核电站简简介核电站的的分类是是按反应应堆的堆堆型来分分的,目目前世界界上已经经投入运运行的几几种核电电站有:A:沸水水堆核电电站这种核电电站的优优点: 1系系统简单单(只有有一个回回路,设设备少。无蒸汽汽发生器器、稳压压器、主主泵及一一回主管管道等)。 2在在反应堆堆压力低低的情况况下获得得相对高高的蒸汽汽参数。这种核电电站的缺缺点: 1反反应堆结结构复杂杂,功率率密度低低。 2汽汽轮机带带有放射射性,要要采取防防护措施施。B:压水水堆核电电站这种核电电站的优优点: 1反反应堆的的结构简简单,功功率密度度高。 2汽汽轮机不不带放射射性,勿勿需采取取防护
7、措措施。这种核电电站的缺缺点: 1系系统复杂杂,设备备多。 2为为得到较较高的蒸蒸汽参数数,反应应堆及一一回路设设备都要要在很高高的压力力下工作作,使其其设计、制造困困难。C:重水水反应堆堆核电站站这种核电电站的优优点: 1用用天然铀铀作燃料料,提高高了铀资资源的利利用率,降降低了燃燃料的成成本。 2采采用压力力管省去去技术复复杂、制制造困难难、价格格昂贵的的压力壳壳。 3能能不停堆堆换料。D:石墨墨气冷堆堆核电站站这种核电电站的优优点: 1用用天然铀铀作燃料料成本低低。 2获获得的蒸蒸汽参数数高,且且为过热热蒸汽。这种核电电站的缺缺点: 1功功率密度度小,反反应堆体体积庞大大。 2燃燃料装量
8、量大、燃燃耗浅、自耗功功大、发发电成本本高。E:快中中子堆电电站 这种核电电站的优优点: 1可可利用核核废料UU2388,大大大提高铀铀资源的的利用率率。 2可可增殖核核燃料。这种核电电站的缺缺点: 1钠钠的腐蚀蚀性强对对设备、管道的的材料要要求高。 2钠钠在空气气中会燃燃烧,在在水中会会爆炸- 钠水反反应。故故危险性性大。截止999年世界界上正式式在运行行的各种种堆型的的核电机机组,轻水堆堆占899%,而而其中又又以压水水堆核电电机组为为最多,占占了600%以上上。由此可见见,压水水堆是世世界核电电站的主主要堆型型,是最最成熟;最安全全;运行行经验最丰富富的堆型型,由此此我国建建设的核核电站
9、(除除坎杜核核电站)全全是选用用压水堆堆。四压水水堆核电电站简介介我国已在在运行的的大亚湾湾核电站站,共装装有二台台9000MW的的机组,正正在建设设的岭澳澳核电站站也是两两台10000MMW的机机组,燃燃料为低低浓铀UUO2,浓缩度为为3%左右右。反应应堆慢化化剂和载载热剂均均为水,二二回路工工质也为为水。1工作作原理:每台机组组都由反反应堆、蒸汽发发生器、汽轮机机、发电电机、稳稳压器、主泵组组成。载热剂流流过反应应堆活性性区时吸吸收核裂裂变产生生的热能能,然后后随管路路进入蒸蒸发器的的U型管内内,再把把热量传传递U型管外外的水,使使其变为为饱和蒸蒸汽。被被冷却后后的载热热剂再由由主泵送送回
10、反应应堆,完完成载热热剂的密密闭循环环。此回回路为一一回路(蒸蒸汽产生生系统)。汽轮机工工质在蒸蒸汽发生生器中被被加热变变成饱和和蒸汽后后进入汽汽轮机膨膨胀作功功,将蒸蒸汽热能能变为汽汽轮机高高速旋转转的机械械能,带带动发电电机发电电。作完完功的乏乏汽被排排入冷凝凝器,由由循环水水进行冷冷却,使使乏汽凝凝结成水水。然后后再由水水泵将凝凝结水打打回蒸汽汽发生器器,完成成汽轮机机工质的的密闭循循环。此此回路称称为二回回路(电电力生产产系统)。一、二回回路的称称呼是根根据能量量转换的的先后次次序定的的,两个个回路必必须相互互配合工工作,谁谁也不能能单独进进行。一一、二回回路的自自然分界界线是蒸蒸发器
11、的的U型管传传热面。但习惯惯上将蒸蒸汽发生生器作为为一个完完整的设设备划归归一回路路。二回路与与常规火火电站基基本相同同,故又又称常规规岛。一回路是是核反应应堆,故故称核岛岛。压水堆核核电站将将核能转转变为电电能分四四步,并并在四个个主要设设备中实实现。第一步:反应堆堆将核能能转变为为热能(高高温高压压水);第二步:蒸汽发发生器将将一回路路高温高高压水中中的热量量传送给给二回路路的水,使使其变为为饱和蒸蒸汽,在在此只进进行热量量交换,不不进行能能量的转转换;第三步:汽轮机机将饱和和蒸汽的的热能转转变为高高速旋转转的机械械能;第四步:发电机机将汽轮轮机的机机械能转转变电能能。2核电电站与常常规火
12、电电站的比比较(一)系系统、设设备方面面:压水堆核核电站中中的反应应堆和一一回路系系统相当当于常规规火电站站的锅炉炉。蒸汽产生生系统电力生产产系统常规火电电站锅炉汽轮机+发电机机核电站反应堆+蒸发器器汽轮机+发电机机但它与锅锅炉相比比在技术术上要复复杂的多多,设计计制造要要困难的的多,安安全方面面重要的的多。(二)新新蒸发参参数压水堆核核电站的的新蒸气气参数比比常规火火电站低低的多。电站装装置热效效率比火火电低。但由于于核燃料料费用比比火电低低的多,所所以核电电成本低低于火电电。新蒸汽压压力(barr, aa)新蒸汽温温度。C再热温度度。C火电2000MWW11277.5535535核电900
13、0MWW66.33283265(三)燃燃料运输输方面核电站在在燃料运运输方面面优越的的多,另另外还省省去大量量的燃料料储存场场地和灰灰渣储存存场地。燃料消耗耗量燃料运输输量备注火电(1100万万KW)每年烧煤煤3500万吨每天一艘艘万吨轮轮核电(1100万万KW)第一次装装料UOO282.2吨每年277.4吨吨每年换料料1/33(四) 环境污污染方面面火电站排排放总剂剂量率约约为正常常运行情情况下核核电站的的3倍。另另外,火火电站还还大量排排放COO2、SO2、CO污染染大气环环境。排放总剂剂量率SV/KMCO2SO2CO火电3.52210-111(镭、钍钍等)有有有核电1.210-111无无
14、无五、核电电站的安安全保障障人们最关关心核电电站的安安全,也也就是担担心放射射性的安安全问题题。由于于核燃料料在反应应堆中进进行核裂裂变时将将产生各各种射线线,而且且在停堆堆以后乏乏燃料中中仍长期期产生rr射线。为使工工作人员员免遭这这些射线线的伤害害和为防防止放射射性裂变变产物外外逸,污污染环境境,设置置了三道道屏障:第一道屏屏障燃料组组件包壳壳。只要要包壳不不破损,放放射性物物质不可可能外逸逸;第二道屏屏障一回路路压力边边界。燃燃料元件件包壳万万一破损损,放射射的物质质也只能能外漏到到一回路路中,由由一回路路边界限限制,放放射物质质不会跑跑出一回回路系统统;第三道屏屏障安全壳壳。一回回路主
15、要要设备、管路都都安放在在安全壳壳内。即即便一回回路压力力边界有有破损,放放射的物物质外漏漏在安全全壳内。安全壳壳具有良良好的密密包性能能。承受受5baar的内内压,故故安全壳壳将可靠靠地把放放射性物物质包容容在内,放放射性的的物质不不会进入入大气。六、田湾湾核电站站工程概概况核电站规规划容量量为4台一百百万千瓦瓦级压水水堆核电电机组。第一期期工程建建设两台台由俄罗罗斯设计计并供货货的ASSE-991型10000MWW压水堆堆核电机机组。每每台机组组由核岛岛部分、常规岛岛部分及及其相应应的配套套辅助设设施组成成。田湾核电电站由俄俄罗斯承承担总的的技术责责任;核核二院作作为中方方技术设设计总体体
16、院,负负责中方方承担部部分工程程设计总总体协调调、统一一归口和和俄方承承担保护护区围墙墙内总体体与核岛岛设计任任务范围围的技术术后援等等工作。一期工工程两台台机组的的核岛和和常规岛岛设备主主要由俄俄罗斯供供货,部部分从德德国、法法国等第第三国采采购,配配套辅助助设施分分别由国国内设计计和供货货。田湾核电电站厂址址总平面面本期按按四台一一百万千千瓦级机机组布置置,场地地一次平平整。机机组由东东向西一一列布置置,机组组中心线线之间距距离1990m。由北向向南厂房房建筑物物有固放放废物暂暂存库、应急柴柴油发电电机房、新燃料料、运输输和工艺艺设备、固放废废物贮存存库、安安全厂房房、核辅辅助厂房房、反应
17、应堆厂房房、核服服务厂房房、控制制厂房、蒸汽间间、汽轮轮机厂房房、变压压器。过过二道核核围墙为为行政、保卫、消防信信息中心心等建筑筑物。行行政办公公楼西侧侧为500KKV和2200KV室室外配电电装置。双围墙墙的北侧侧为辅助助厂房,西西侧为三三号、四四号机组组预留场场地,作作为本期期的施工工组装场场地。本标段安安装工程程施工范范围为核核电厂双双围墙内内核岛部部分全部部安装工工作,其其主要子子项有:反应堆堆厂房(UJA)、蒸汽间(UJE)、安全厂房(UKD)、安全厂用水泵房(UQB)、控制厂房(UCB)、应急柴油发电机厂房(UBS)、核辅助厂房(UKA)、核废物贮存库(UKT)、新燃料库(UFC
18、)、工艺运输设备库(UFE)、核服务厂房(UKC),以及厂区隧道系统、部分厂区系统等共计32个子项。反应堆厂厂房、蒸蒸汽间、安全厂厂房和安安全厂用用水泵房房的工艺艺设备安安装从俄俄罗斯AASE分分包承担担。蒸汽汽间、安安全厂房房内部电电缆敷设设和四大大厂房(UJA、UJE、UKD、UQB)以外核岛及其它厂房、构筑物及部分厂区系统的施工由江苏核电有限公司承包。按照合同规定,本项目部承担的主要工作内容有:机械设设备、工工艺管道道系统及及其附属属设备的的安装;反应堆堆压力容容器、蒸蒸汽发生生器、主主泵、环环吊、稳稳压器、主回路路管道以以及与主主回路相相连的系系统设备备、管道道和检测测仪表安安装;电气
19、系系统及其其附属设设备的安安装;仪控系系统及其其附属设设备的安安装;通风、采暖、制冷系系统及其其附属设设备的安安装;消防系系统及其其附属设设备的安安装;起重机机、桥吊吊轨道、升降机机及其附附属于设设备的扶扶梯、走走道、平平台栏杆杆等设施施的安装装;安装过过程中需需要的现现场预制制构件的的加工制制作等;保温、防腐油油漆工程程等。工程特点点田湾核电电站为一一堆配一一机组,两两个核岛岛厂房各各自独立立,互不不影响。反应堆堆厂房为为双层安安全壳,安安全系统统的应急急柴油发发电机组组为四个个通道布布置。每每个反应应堆系统统(主回回路系统统)具有有四个冷冷却剂循循回路。蒸汽发发生器采采用卧式式。核岛岛工程
20、的的厂房结结构形式式复杂,大大型、重重型设备备众多,系系统布局局紧凑,运运输通道道狭窄,安安装界线线接口多多,与土土建交叉叉施工时时间长,安安装质量量要求高高,操作作要求严严格。田田湾核电电站核岛岛安装工工程与国国内已建建成和在在建的同同类核电电站比较较,在施施工方面面具有以以下特点点:1.工程程量大反应应堆主冷冷却剂系系统为四四个回路路,主回回路为复复合钢管管道。卧卧式蒸汽汽发生器器,采用用主蒸汽汽集汽式式复合钢钢管道,焊焊接困难难。焊接接量增大大。安全全系统比比同类核核电站增增加一套套装置等。双层安安全壳结结构对贯贯穿件安安装增加加了工作作量,加加大施工工难度。2.安装装工期短短从环环吊使
21、用用至主系系统冷试试开始,其其安装工工期为222 个月,相相比岭澳澳核电站站核岛安安装工期期缩减22个月。3.施工工计划性性强主厂房房大型、重型设设备增多多,系统统布局紧紧凑,运运输通道道狭小,要要求施工工顺序严严密,进进度控制制严格。第二章核核电质量量保证基基本知识识一概述述核电站核核岛安装装工程是是一项复复杂的技技术要求求高的项项目。核核电站为为我们生生产大量量的电力力,也会会产生大大量的放放射性。为了保保护电站站工作人人员和电电站周围围居民的的健康,核核电站的的建造始始终坚持持安全第第一、质质量第一一的原则则。对于于田湾核核电站核核岛安装装工程,项项目部的的质量方方针是:科学管管理、施施
22、工精心心、顾客客满意、服务社社会。项项目部的的质量目目标是“优质高高速”完成所所承担工工程和服服务满足足核电安安全性可可靠性的的要求。核电站的的设计、建造和和运行,采采用纵深深防卸的的原则,从从设备上上和措施施上提供供多层次次的重叠叠保护,确确保反应应堆的功功率能得得到有效效控制燃燃料组件件,能得得到充分分的冷却却放射性性物质,能能有效地地包容起起来不发发生泄漏漏。我们所说说的纵深深防卸包包括下以以五道防防线:第一道防防线:精精心设计计施工,确确保核电电站的设设备精良良,建立立周密的的程序,严严格的制制度和必必要的监监督。加加强对核核电站工工作人员员教育和和培养,使使其具有有强烈的的质保意意识
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