[发明专利]用于模压弯管的组合芯模及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种主要用于第三代核电站反应堆主管道热段、冷段和稳压器波动管等高质量弯管模的弯曲成型芯模及该芯模的使用方法。除此以外，该芯模还可广泛使用在其他高质量弯管的制造领域中。

背景技术

我国目前核电的总装机容量还不到1000万千瓦，供电量约为全国总电力的2％。根据国家发改委的发展规划，到2020年，我国核电总装机容量要达到世界上的平均水平，即要占全国电力总装机容量的16％，也就是在未来10年中，我国还要建成约100座百万千瓦级核电站。发展机型就是美国西屋公司新设计的第三代AP1000压水堆核电站。美国到2015年也要上11座AP1000核电站。

美国西屋公司新设计的第三代先进大型AP1000压水堆核电站，是目前世界上二代核电站和二代加核电站的更新换代机型。它的主要优点有使用寿命从以前的40年增加到了60年，单座核电站的装机容量达到125万千瓦。西屋公司AP1000反应堆目前还没有在建机组，我国率先起动这一机型。该机型的主管道热段、冷段和稳压器波动管是加氮超低碳奥氏体不锈钢弯管，对弯管的椭圆度、减薄量等技术指标提出了很高的要求，按常规的制造方法根本不能满足要求，制造难度很大，堪称是世界级的技术难题。

由本申请的申请人申请的、授权公告号为CN100564981C的发明专利(下称参考文件)公开了一种反应堆主管道热段弯管及其制造方法，提出了以模压成型的方式来成型管体的弯曲部分的技术手段。同时，该参考文件的说明书中还进一步的公开了模压弯管时所采用的芯模的具体结构，可概括为：包括多个由一对上芯模和下芯模、装配在该上芯模与下芯模之间的楔子所构成的芯模单元，模压成型时，这些芯模单元沿轴向排列于管坯的管道中从而对其进行填充(参考文件还指明了芯模填充率应大于95％)，根据各芯模单元在管坯中所处的位置，这些芯模单元又分为直管段芯模单元和弯管段芯模单元(直管段芯模单元填充于管坯弯曲后的直管部分，弯管段芯模单元填充于管坯的弯曲部分，当管坯弯曲后无直管段时，则各芯模单元均为弯管段芯模单元)，各弯管段芯模单元中的上芯模与其相邻的上芯模之间具有使这两块上芯模随管坯的弯曲变形而相互靠拢的空隙(虽然参考文件并未明确指出“空隙”的存在，但根据本领域公知常识可知，由于管坯弯曲时其内弧金属被压缩，与之对应的上芯模之间必然也要相对运动，只有“空隙”的存在才能使上芯模之间产生相对运动的空间，因此“空隙”这一技术特征已在参考文件中隐含公开)。此外，参考文件还进一步的公开了弯管段芯模单元中下芯模的改进结构。

然而，参考文件并未涉及将芯模装入管坯的具体方法。实际上，诸如参考文件这种需在大型管道内安装模压成型用芯模的场合往往都是由工人直接钻进管道内进行芯模的组装。这种方式不仅工作效率低，而且还受到管坯内径的限制，当管坯内径过小时工人无法进入管道施工。

发明内容

本发明旨在提供一种能够整体直接装入管坯的用于模压弯管的组合芯模。

为此，该组合芯模包括多个由一对上芯模和下芯模、装配在该上芯模与下芯模之间的楔子所构成的芯模单元，模压成型时这些芯模单元沿轴向排列于管坯的管道中从而对其进行填充，至少一部分的芯模单元为弯管段芯模单元，各弯管段芯模单元中的上芯模与其相邻的上芯模之间具有使这两块上芯模随管坯的弯曲变形而相互靠拢的空隙，所述各芯模单元的上芯模及下芯模上均设有用于装配支承柱的轴向通孔，所述各支承柱可将这些芯模单元串连后并经防脱出构件组合成一个可轴向装入管坯的整体。

需要指出的是，此处所说“上芯模”和“下芯模”中所含的定语“上”、“下”，应对应于模压成型模具中的上模和下模。对此，可结合参考文件中公开的内容进行解释。

在此需要说明的是，本发明特别排除使用钢丝绳来替代支承柱的技术方案。这是因为，支承柱是刚性部件，用支承柱来连接芯模单元后所形成的整体不会发生弯曲，并且能够很好的控制整体的直径，从而在后续装入管坯时不会和管坯之间发生干涉。