何时选用弹簧夹头
来源于:网络
弹簧夹头的优缺点
优点 ：
重量轻
加速快
受离心力的影响小
同心度高
快速夹持
零件更换时可快速调换夹头
缺点：
适合的工件尺寸范围有限
轴向尺寸长
更适合小型零件
更适合直径尺寸一致的工件
三爪电动卡盘是大多数车床用户的标准工件夹持装置，这种卡盘具有足够的通用性，可应用于多种车削加工。然而，它不是所有加工任务的最佳夹具。弹簧夹头是一种备用工件夹持装置，与卡爪卡盘相似，也用机械力固定需要车削的零件。虽然弹簧夹头所提供的工件尺寸范围没有卡爪卡盘的宽，对于某些加工任务来说，它所提供的与速度、准确度和生产力有关的优势也许是极其重要的。
何种夹具的功效更好，做决定时需要考虑几个因素。对于一项给定的车床加工任务，衡量选用弹簧夹头还是卡爪卡盘，需要考虑以下的所有因素。
主轴负载容量 车床主轴的最大允许重量基于轴承负载容量，如果夹盘和工件组合的重量太大，轴承有可能超负荷。对于那些存在超出限度的危险的加工任务，这种危险性可能决定人们对工件夹具的选择，卡爪卡盘往往比同等的弹簧夹头的重量大，因此，在需要控制重量的场合，弹簧夹头是恰当的选择。
主轴速度 弹簧夹头往往是以非常高的主轴速度进行车削时的较好选择，主要有两个原因：
一个原因与卡盘的质量有关，假定以相同的主轴马力驱动卡爪卡盘和弹簧夹头，较厚重的卡爪卡盘需要更长的时间来加速达到所需的速度，加速时间长将延长工作周期，降低生产力。
另一个原因与离心力有关，因为它随着rpm平方值的增加而增加，所以，在高速切削的情况下，这个数值很重要。例如，将主轴速度加倍，离心力将为原来的四倍。这种力量将卡盘卡爪拉离中心，往往会降低夹持力。但采用弹簧夹头，离心力不会造成明显的影响。因而，在整个加工速度范围内夹持力会更加稳定。
加工操作 弹簧夹头在零件的整个圆周施加夹持力，而不是仅在选定的接触区域，因而，可获得很好的同心度，这一点对于二次加工的项目尤其重要，二次加工需要考虑与一次加工有关的精确度，因为弹簧夹头的准确夹持能力强，即使卡爪卡盘用于一次加工时，弹簧夹头也可用于二次加工。带有空心软卡爪的卡盘可达到0.0006至0.0012 英寸范围内的TIR(总读数)重复精度，而弹簧夹头的典型重复精度为0.0005英寸TIR或更好，为了进一步提高二次加工精度，在安装过程中，还可调整弹簧夹头的同心度。
工件尺寸 弹簧夹头非常适合直径小于3英寸的工件采用。弹簧夹头对工件的长度有所限制，特别地，弹簧夹头限制机床的轴向(Z轴)行程范围，因为它的长度比卡爪卡盘长。当工件的加工长度差不多需要用到机床的整个可用行程时，大概就要采用卡爪卡盘了。
加工批量大小 很大批量和很小批量的加工任务均适合采用弹簧夹头。
在小批量和多种任务的加工场合，弹簧夹头的优势与产品转换时间有关，标准卡爪卡盘的卡爪调换约需15至20分钟，专用于快速更换的卡爪卡盘需要1分钟，而快速更换弹簧夹头的夹头调换只需要15至20秒，在产品变换频繁时，节省的时间累计起来是可观的。
当加工批量大时，可同样累积所节省的与夹持有关的时间，弹簧夹头所需的开合时间比卡爪卡盘的少，通过减少从一个工件转换至下一个工件的非切削时间，削减加工循环时间。
工件尺寸范围 弹簧夹头开合更快的部分原因是它的驱动冲程较短，与卡爪卡盘相比，弹簧夹头所适用的工件尺寸范围更为有限。
次主轴情况
装有次主轴的车削机床经常用于各种大批量加工，在这些应用中，弹簧夹头可显着节省加工时间。它们可在一个工作循环中加工零件的所有面，这些机床常与棒材进料器组合在一起，实现无人值守生产，连续加工工件。在这些应用中，对一个工件而言，所节省的夹盘驱动时间可能是很少的，但在整个生产过程中，每个工件节省时间与加工工件数相乘，累计起来所节省的时间是很可观的。
夹盘工具库
当人们在卡爪卡盘和弹簧夹头之间选择一个最合适的工件夹持装置时，考虑第三个选项也是重要的。在许可的情况下，保留两种夹具，从一种更换至另一种可能是最具成本效益的方案。从卡爪卡盘换到弹簧夹头，或反之亦然，通常不超过20分钟。卡爪卡盘可保留在机床上，以处理零件范围不确定的情况。但当机床加工大批量工件，或几批尺寸一致的零件时，采用弹簧夹头所获得的生产力提高，大大超过更换夹具花费时间造成的生产力损失。
实际上，弹簧夹头的速度是有弹性的，如果工件尺寸是一致的，弹簧夹头的速度会更快。如果工件尺寸的变化大，可能需要采用卡爪卡盘以适应尺寸范围宽的加工工件。
材料类型 对于热辊轧钢材、锻件和模压件，标准卡爪卡盘往往功效较好，因为所有这类零件具有固有的直径变化。另一方面，冷辊轧材料零件往往具有较好的尺寸一致性，因此，适合选用弹簧夹头。然而，缺乏一致的直径测量值不一定构成采用弹簧夹头的障碍，可提供设计用于非圆横截面的夹头，用于夹持制成客户所需形状的模压棒材。
来源于:网络
弹簧夹头的优缺点
优点 ：
重量轻
加速快
受离心力的影响小
同心度高
快速夹持
零件更换时可快速调换夹头
缺点：
适合的工件尺寸范围有限
轴向尺寸长
更适合小型零件
更适合直径尺寸一致的工件
三爪电动卡盘是大多数车床用户的标准工件夹持装置，这种卡盘具有足够的通用性，可应用于多种车削加工。然而，它不是所有加工任务的最佳夹具。弹簧夹头是一种备用工件夹持装置，与卡爪卡盘相似，也用机械力固定需要车削的零件。虽然弹簧夹头所提供的工件尺寸范围没有卡爪卡盘的宽，对于某些加工任务来说，它所提供的与速度、准确度和生产力有关的优势也许是极其重要的。
何种夹具的功效更好，做决定时需要考虑几个因素。对于一项给定的车床加工任务，衡量选用弹簧夹头还是卡爪卡盘，需要考虑以下的所有因素。
主轴负载容量 车床主轴的最大允许重量基于轴承负载容量，如果夹盘和工件组合的重量太大，轴承有可能超负荷。对于那些存在超出限度的危险的加工任务，这种危险性可能决定人们对工件夹具的选择，卡爪卡盘往往比同等的弹簧夹头的重量大，因此，在需要控制重量的场合，弹簧夹头是恰当的选择。
主轴速度 弹簧夹头往往是以非常高的主轴速度进行车削时的较好选择，主要有两个原因：
一个原因与卡盘的质量有关，假定以相同的主轴马力驱动卡爪卡盘和弹簧夹头，较厚重的卡爪卡盘需要更长的时间来加速达到所需的速度，加速时间长将延长工作周期，降低生产力。
另一个原因与离心力有关，因为它随着rpm平方值的增加而增加，所以，在高速切削的情况下，这个数值很重要。例如，将主轴速度加倍，离心力将为原来的四倍。这种力量将卡盘卡爪拉离中心，往往会降低夹持力。但采用弹簧夹头，离心力不会造成明显的影响。因而，在整个加工速度范围内夹持力会更加稳定。
加工操作 弹簧夹头在零件的整个圆周施加夹持力，而不是仅在选定的接触区域，因而，可获得很好的同心度，这一点对于二次加工的项目尤其重要，二次加工需要考虑与一次加工有关的精确度，因为弹簧夹头的准确夹持能力强，即使卡爪卡盘用于一次加工时，弹簧夹头也可用于二次加工。带有空心软卡爪的卡盘可达到0.0006至0.0012 英寸范围内的TIR(总读数)重复精度，而弹簧夹头的典型重复精度为0.0005英寸TIR或更好，为了进一步提高二次加工精度，在安装过程中，还可调整弹簧夹头的同心度。
工件尺寸 弹簧夹头非常适合直径小于3英寸的工件采用。弹簧夹头对工件的长度有所限制，特别地，弹簧夹头限制机床的轴向(Z轴)行程范围，因为它的长度比卡爪卡盘长。当工件的加工长度差不多需要用到机床的整个可用行程时，大概就要采用卡爪卡盘了。
加工批量大小 很大批量和很小批量的加工任务均适合采用弹簧夹头。
在小批量和多种任务的加工场合，弹簧夹头的优势与产品转换时间有关，标准卡爪卡盘的卡爪调换约需15至20分钟，专用于快速更换的卡爪卡盘需要1分钟，而快速更换弹簧夹头的夹头调换只需要15至20秒，在产品变换频繁时，节省的时间累计起来是可观的。
当加工批量大时，可同样累积所节省的与夹持有关的时间，弹簧夹头所需的开合时间比卡爪卡盘的少，通过减少从一个工件转换至下一个工件的非切削时间，削减加工循环时间。
工件尺寸范围 弹簧夹头开合更快的部分原因是它的驱动冲程较短，与卡爪卡盘相比，弹簧夹头所适用的工件尺寸范围更为有限。
次主轴情况
装有次主轴的车削机床经常用于各种大批量加工，在这些应用中，弹簧夹头可显着节省加工时间。它们可在一个工作循环中加工零件的所有面，这些机床常与棒材进料器组合在一起，实现无人值守生产，连续加工工件。在这些应用中，对一个工件而言，所节省的夹盘驱动时间可能是很少的，但在整个生产过程中，每个工件节省时间与加工工件数相乘，累计起来所节省的时间是很可观的。
夹盘工具库
当人们在卡爪卡盘和弹簧夹头之间选择一个最合适的工件夹持装置时，考虑第三个选项也是重要的。在许可的情况下，保留两种夹具，从一种更换至另一种可能是最具成本效益的方案。从卡爪卡盘换到弹簧夹头，或反之亦然，通常不超过20分钟。卡爪卡盘可保留在机床上，以处理零件范围不确定的情况。但当机床加工大批量工件，或几批尺寸一致的零件时，采用弹簧夹头所获得的生产力提高，大大超过更换夹具花费时间造成的生产力损失。
实际上，弹簧夹头的速度是有弹性的，如果工件尺寸是一致的，弹簧夹头的速度会更快。如果工件尺寸的变化大，可能需要采用卡爪卡盘以适应尺寸范围宽的加工工件。
材料类型 对于热辊轧钢材、锻件和模压件，标准卡爪卡盘往往功效较好，因为所有这类零件具有固有的直径变化。另一方面，冷辊轧材料零件往往具有较好的尺寸一致性，因此，适合选用弹簧夹头。然而，缺乏一致的直径测量值不一定构成采用弹簧夹头的障碍，可提供设计用于非圆横截面的夹头，用于夹持制成客户所需形状的模压棒材。
【“华龙一号”打破首堆必拖“魔咒”】近日，“#华龙一号# ”全球首堆示范工程福清5号机组冷态功能试验一次成功。作为我国具有完全自主知识产权的三代#核电# ，“华龙一号”顶住“高压”，通过了检验机组性能的一次“大考”。这标志着该机组打破首堆必拖“魔咒”，提前转入调试阶段取得第一步胜利。
什么是冷试？“华龙一号”为什么要冷试呢？科技日报记者就此采访了相关人士。
顶住“高压”，反应堆性能经受“大考”
如果将发电站比作一个巨大充电宝，那么“华龙一号”就是一座巨大的核燃料充电宝——“核电宝”。
考量一座核电站，最重要指标之一是安全可靠。
冷试，是冷态功能试验的简称，是核电厂大型综合专项调试试验，主要目的是验证一回路系统和设备及其辅助管道在高压下的各项性能，并在各个压力平台下进行主系统和辅助系统的相关试验，是对整个反应堆性能的第一次全面“体检”。
它也被认为是检验这座“核电宝”的第一步，可验证各系统完整性，验证超设计基准状态下能否正常保压，并要超过设计基准来检验它的性能抗压能力。
而首堆能否如期推进，“体检”报告十分关键。
压力，是冷试首先要考核的指标之一。我们日常接触的大气压为0.1兆帕，而核电站一回路工作压力为15.5兆帕。根据设计方案，一回路设计压力约为17兆帕。但这次冷试的峰值是22.3兆帕，相当于手掌大的面积上得承载10辆满载小轿车的重量。
中核集团福清核电有限公司（简称福清核电）相关人士以我们平时接触的驾车为例解释说，所谓峰值压力，可以理解为有些小汽车仪表盘显示的每小时200公里数值。设计压力，好比我们平时驾驶的汽车，最高时速可以开到每小时160公里，一回路工作压力15.5兆帕，好比平时驾车的惯常时速，比如每小时120公里。
值得一提的是，冷试时的压力并非一步升至22.3兆帕。从上午10点到次日凌晨2点，经过16小时的逐级升压，“华龙一号”福清5号机组主系统压力抵达22.3兆帕，稳压十分钟，才算通过了考验。
冷试过后将是漫长的热试
从字面理解，有人会觉得冷试是冷的。其实，冷试中一回路的温度为35—70摄氏度。
在没有核燃料的情况下，水是如何被加热的？相关人士介绍，通过叶片搅动，主泵在密闭空间中旋转，动能转换为热能，带动一回路升温。
一座核电站的建设要历经前期筹备—土建施工—设备安装—调试几个阶段。冷试后，“华龙一号”后续还有热试、临界试验、各功率平台试验、性能试验等过程。
所谓冷试，是相对热态性能试验（简称热试）而言的，它也被认为是热试的热身。冷试结束后，核电站即将开展的是热试。
与35—70摄氏度的冷试温度相比，热试温度高达300摄氏度。
与冷试不同，热试期间，工作人员会尽可能模拟核电站实际运行工况，以验证系统性能是否与设计要求相一致，对核电站的可靠性进行进一步验证，包括确保设备常温下不能漏，高温下更不能漏。此外，还要验证仪表及设备在高温下的可靠性，校核温度、压力、流量、振动、间隙等测量参数是否符合设计值要求。
简而言之，凡是有可能受到温度影响的，都要检查一遍，常温要测，高温也要测。此外，还要对核电厂很多功能和安全性进行验证，包括验证非能动堆芯冷却系统的自然循环能力、非能动预热排出热交换器的换热能力等。
正因如此，与冷试相比，后续的热试将是一个比较漫长的过程，它并不是某一个试验，而是一系列试验的总和。
据了解，根据机组不同，热试少则几十天，多则几个月。热试过程中，核电站的运行规程将被全方位验证，核电站的功能将得到充分检查，核电站里从事操作的人员队伍也得到了锻炼。
热试后就要装料，按照计划，“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组今年年底将进行首次装料。如果按照62个月的建造工期，5号机组计划于明年7月正式并网发电。
大数据、沙盘推演实现事前风险管控
当全球在建三代核电机组陷入拖期“泥潭”，自2015年5月7日开工以来，“华龙一号”全球首堆示范工程进展顺利，按照计划进度开展建设成为重要标签。
“‘华龙一号’是个复杂的系统工程，是从无到有的创新过程。”中核集团“华龙一号”总设计师邢继特别介绍说，示范工程的攻坚课题之一，是按期完成首堆工程施工图设计。
通过持续推进“互联网+”，中核集团将核电的设计、应用软件集成与互联网等技术相结合，建立了异地综合协同设计平台，全国多个设计单位通过网络连接，利用各种终端设备，在同一个平台上开展异地协同设计工作。协同设计平台终端数量达到500个，并可根据需要进行扩充。
在这个平台上，近千名“华龙一号”现场工程和设计人员，实现了信息及时沟通共享，加快了设计数据传递，减少了设计交换过程反复，有效提升了设计效率。
在开展设计工作的同时，中核集团充分利用设计信息平台高效便捷的特点，将示范工程建设中遇到的技术问题及时汇总形成设计领域的大数据，不仅向设备制造方和工程建设方反馈，还传递给了后续的核电项目。
“这为‘华龙一号’核电项目标准化设计、批量化建设奠定了技术基础，提升了建设与运行的经济性。”邢继说。
从30万千瓦起步，“华龙一号”是中国核电研发从引进、吸收和再创新的产物。“华龙一号”设计寿命为60年，反应堆采用177堆芯设计，堆芯采用18个月换料，电厂可利用率高达90%以上。其中自主知识产权覆盖了设计、燃料、设备、建造、运行、维护等领域，并已自主开发了核电专用软件，形成了完整的知识产权体系，是目前国内唯一能独立出口的三代机型。作为全球首堆示范工程，福清核电5号机组建设设备国产化率不低于85%，采购、安装的“三新”设备超过百台套。
福清核电总经理陈国才告诉记者，不断优化的项目管理模式、创新工程管理方式保障了示范工程建设稳步推进，也为后续“华龙一号”批量建设提供了宝贵的实践经验和参考依据。
首堆建设中，建设团队在国内首次运用沙盘进行模拟推演。比如，设计领域选取了电厂DCS提资策划等6类典型设计组织与管理任务，进行沙盘推演。
陈国才表示，通过总结归纳基础事实，测试管理团队管理知识、经验和解决问题的能力，分析预测项目阶段性的发展趋势，可达到事前管理、风险管控的目标。（本报记者 陈 瑜）
（来源：中国科技网）
什么是冷试？“华龙一号”为什么要冷试呢？科技日报记者就此采访了相关人士。
顶住“高压”，反应堆性能经受“大考”
如果将发电站比作一个巨大充电宝，那么“华龙一号”就是一座巨大的核燃料充电宝——“核电宝”。
考量一座核电站，最重要指标之一是安全可靠。
冷试，是冷态功能试验的简称，是核电厂大型综合专项调试试验，主要目的是验证一回路系统和设备及其辅助管道在高压下的各项性能，并在各个压力平台下进行主系统和辅助系统的相关试验，是对整个反应堆性能的第一次全面“体检”。
它也被认为是检验这座“核电宝”的第一步，可验证各系统完整性，验证超设计基准状态下能否正常保压，并要超过设计基准来检验它的性能抗压能力。
而首堆能否如期推进，“体检”报告十分关键。
压力，是冷试首先要考核的指标之一。我们日常接触的大气压为0.1兆帕，而核电站一回路工作压力为15.5兆帕。根据设计方案，一回路设计压力约为17兆帕。但这次冷试的峰值是22.3兆帕，相当于手掌大的面积上得承载10辆满载小轿车的重量。
中核集团福清核电有限公司（简称福清核电）相关人士以我们平时接触的驾车为例解释说，所谓峰值压力，可以理解为有些小汽车仪表盘显示的每小时200公里数值。设计压力，好比我们平时驾驶的汽车，最高时速可以开到每小时160公里，一回路工作压力15.5兆帕，好比平时驾车的惯常时速，比如每小时120公里。
值得一提的是，冷试时的压力并非一步升至22.3兆帕。从上午10点到次日凌晨2点，经过16小时的逐级升压，“华龙一号”福清5号机组主系统压力抵达22.3兆帕，稳压十分钟，才算通过了考验。
冷试过后将是漫长的热试
从字面理解，有人会觉得冷试是冷的。其实，冷试中一回路的温度为35—70摄氏度。
在没有核燃料的情况下，水是如何被加热的？相关人士介绍，通过叶片搅动，主泵在密闭空间中旋转，动能转换为热能，带动一回路升温。
一座核电站的建设要历经前期筹备—土建施工—设备安装—调试几个阶段。冷试后，“华龙一号”后续还有热试、临界试验、各功率平台试验、性能试验等过程。
所谓冷试，是相对热态性能试验（简称热试）而言的，它也被认为是热试的热身。冷试结束后，核电站即将开展的是热试。
与35—70摄氏度的冷试温度相比，热试温度高达300摄氏度。
与冷试不同，热试期间，工作人员会尽可能模拟核电站实际运行工况，以验证系统性能是否与设计要求相一致，对核电站的可靠性进行进一步验证，包括确保设备常温下不能漏，高温下更不能漏。此外，还要验证仪表及设备在高温下的可靠性，校核温度、压力、流量、振动、间隙等测量参数是否符合设计值要求。
简而言之，凡是有可能受到温度影响的，都要检查一遍，常温要测，高温也要测。此外，还要对核电厂很多功能和安全性进行验证，包括验证非能动堆芯冷却系统的自然循环能力、非能动预热排出热交换器的换热能力等。
正因如此，与冷试相比，后续的热试将是一个比较漫长的过程，它并不是某一个试验，而是一系列试验的总和。
据了解，根据机组不同，热试少则几十天，多则几个月。热试过程中，核电站的运行规程将被全方位验证，核电站的功能将得到充分检查，核电站里从事操作的人员队伍也得到了锻炼。
热试后就要装料，按照计划，“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组今年年底将进行首次装料。如果按照62个月的建造工期，5号机组计划于明年7月正式并网发电。
大数据、沙盘推演实现事前风险管控
当全球在建三代核电机组陷入拖期“泥潭”，自2015年5月7日开工以来，“华龙一号”全球首堆示范工程进展顺利，按照计划进度开展建设成为重要标签。
“‘华龙一号’是个复杂的系统工程，是从无到有的创新过程。”中核集团“华龙一号”总设计师邢继特别介绍说，示范工程的攻坚课题之一，是按期完成首堆工程施工图设计。
通过持续推进“互联网+”，中核集团将核电的设计、应用软件集成与互联网等技术相结合，建立了异地综合协同设计平台，全国多个设计单位通过网络连接，利用各种终端设备，在同一个平台上开展异地协同设计工作。协同设计平台终端数量达到500个，并可根据需要进行扩充。
在这个平台上，近千名“华龙一号”现场工程和设计人员，实现了信息及时沟通共享，加快了设计数据传递，减少了设计交换过程反复，有效提升了设计效率。
在开展设计工作的同时，中核集团充分利用设计信息平台高效便捷的特点，将示范工程建设中遇到的技术问题及时汇总形成设计领域的大数据，不仅向设备制造方和工程建设方反馈，还传递给了后续的核电项目。
“这为‘华龙一号’核电项目标准化设计、批量化建设奠定了技术基础，提升了建设与运行的经济性。”邢继说。
从30万千瓦起步，“华龙一号”是中国核电研发从引进、吸收和再创新的产物。“华龙一号”设计寿命为60年，反应堆采用177堆芯设计，堆芯采用18个月换料，电厂可利用率高达90%以上。其中自主知识产权覆盖了设计、燃料、设备、建造、运行、维护等领域，并已自主开发了核电专用软件，形成了完整的知识产权体系，是目前国内唯一能独立出口的三代机型。作为全球首堆示范工程，福清核电5号机组建设设备国产化率不低于85%，采购、安装的“三新”设备超过百台套。
福清核电总经理陈国才告诉记者，不断优化的项目管理模式、创新工程管理方式保障了示范工程建设稳步推进，也为后续“华龙一号”批量建设提供了宝贵的实践经验和参考依据。
首堆建设中，建设团队在国内首次运用沙盘进行模拟推演。比如，设计领域选取了电厂DCS提资策划等6类典型设计组织与管理任务，进行沙盘推演。
陈国才表示，通过总结归纳基础事实，测试管理团队管理知识、经验和解决问题的能力，分析预测项目阶段性的发展趋势，可达到事前管理、风险管控的目标。（本报记者 陈 瑜）
（来源：中国科技网）
“华龙一号”打破首堆必拖“魔咒”
2019-05-09 10:24:55 来源: 中国科技网-科技日报 作者: 陈 瑜
近日，“华龙一号”全球首堆示范工程福清5号机组冷态功能试验一次成功。作为我国具有完全自主知识产权的三代核电，“华龙一号”顶住“高压”，通过了检验机组性能的一次“大考”。这标志着该机组打破首堆必拖“魔咒”，提前转入调试阶段取得第一步胜利。
什么是冷试？“华龙一号”为什么要冷试呢？科技日报记者就此采访了相关人士。
顶住“高压”，反应堆性能经受“大考”
如果将发电站比作一个巨大充电宝，那么“华龙一号”就是一座巨大的核燃料充电宝——“核电宝”。
考量一座核电站，最重要指标之一是安全可靠。
冷试，是冷态功能试验的简称，是核电厂大型综合专项调试试验，主要目的是验证一回路系统和设备及其辅助管道在高压下的各项性能，并在各个压力平台下进行主系统和辅助系统的相关试验，是对整个反应堆性能的第一次全面“体检”。
它也被认为是检验这座“核电宝”的第一步，可验证各系统完整性，验证超设计基准状态下能否正常保压，并要超过设计基准来检验它的性能抗压能力。
而首堆能否如期推进，“体检”报告十分关键。
压力，是冷试首先要考核的指标之一。我们日常接触的大气压为0.1兆帕，而核电站一回路工作压力为15.5兆帕。根据设计方案，一回路设计压力约为17兆帕。但这次冷试的峰值是22.3兆帕，相当于手掌大的面积上得承载10辆满载小轿车的重量。
中核集团福清核电有限公司（简称福清核电）相关人士以我们平时接触的驾车为例解释说，所谓峰值压力，可以理解为有些小汽车仪表盘显示的每小时200公里数值。设计压力，好比我们平时驾驶的汽车，最高时速可以开到每小时160公里，一回路工作压力15.5兆帕，好比平时驾车的惯常时速，比如每小时120公里。
值得一提的是，冷试时的压力并非一步升至22.3兆帕。从上午10点到次日凌晨2点，经过16小时的逐级升压，“华龙一号”福清5号机组主系统压力抵达22.3兆帕，稳压十分钟，才算通过了考验。
冷试过后将是漫长的热试
从字面理解，有人会觉得冷试是冷的。其实，冷试中一回路的温度为35—70摄氏度。
在没有核燃料的情况下，水是如何被加热的？相关人士介绍，通过叶片搅动，主泵在密闭空间中旋转，动能转换为热能，带动一回路升温。
一座核电站的建设要历经前期筹备—土建施工—设备安装—调试几个阶段。冷试后，“华龙一号”后续还有热试、临界试验、各功率平台试验、性能试验等过程。
所谓冷试，是相对热态性能试验（简称热试）而言的，它也被认为是热试的热身。冷试结束后，核电站即将开展的是热试。
与35—70摄氏度的冷试温度相比，热试温度高达300摄氏度。
与冷试不同，热试期间，工作人员会尽可能模拟核电站实际运行工况，以验证系统性能是否与设计要求相一致，对核电站的可靠性进行进一步验证，包括确保设备常温下不能漏，高温下更不能漏。此外，还要验证仪表及设备在高温下的可靠性，校核温度、压力、流量、振动、间隙等测量参数是否符合设计值要求。
简而言之，凡是有可能受到温度影响的，都要检查一遍，常温要测，高温也要测。此外，还要对核电厂很多功能和安全性进行验证，包括验证非能动堆芯冷却系统的自然循环能力、非能动预热排出热交换器的换热能力等。
正因如此，与冷试相比，后续的热试将是一个比较漫长的过程，它并不是某一个试验，而是一系列试验的总和。
据了解，根据机组不同，热试少则几十天，多则几个月。热试过程中，核电站的运行规程将被全方位验证，核电站的功能将得到充分检查，核电站里从事操作的人员队伍也得到了锻炼。
热试后就要装料，按照计划，“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组今年年底将进行首次装料。如果按照62个月的建造工期，5号机组计划于明年7月正式并网发电。
大数据、沙盘推演实现事前风险管控
当全球在建三代核电机组陷入拖期“泥潭”，自2015年5月7日开工以来，“华龙一号”全球首堆示范工程进展顺利，按照计划进度开展建设成为重要标签。
“‘华龙一号’是个复杂的系统工程，是从无到有的创新过程。”中核集团“华龙一号”总设计师邢继特别介绍说，示范工程的攻坚课题之一，是按期完成首堆工程施工图设计。
通过持续推进“互联网+”，中核集团将核电的设计、应用软件集成与互联网等技术相结合，建立了异地综合协同设计平台，全国多个设计单位通过网络连接，利用各种终端设备，在同一个平台上开展异地协同设计工作。协同设计平台终端数量达到500个，并可根据需要进行扩充。
在这个平台上，近千名“华龙一号”现场工程和设计人员，实现了信息及时沟通共享，加快了设计数据传递，减少了设计交换过程反复，有效提升了设计效率。
在开展设计工作的同时，中核集团充分利用设计信息平台高效便捷的特点，将示范工程建设中遇到的技术问题及时汇总形成设计领域的大数据，不仅向设备制造方和工程建设方反馈，还传递给了后续的核电项目。
“这为‘华龙一号’核电项目标准化设计、批量化建设奠定了技术基础，提升了建设与运行的经济性。”邢继说。
从30万千瓦起步，“华龙一号”是中国核电研发从引进、吸收和再创新的产物。“华龙一号”设计寿命为60年，反应堆采用177堆芯设计，堆芯采用18个月换料，电厂可利用率高达90%以上。其中自主知识产权覆盖了设计、燃料、设备、建造、运行、维护等领域，并已自主开发了核电专用软件，形成了完整的知识产权体系，是目前国内唯一能独立出口的三代机型。作为全球首堆示范工程，福清核电5号机组建设设备国产化率不低于85%，采购、安装的“三新”设备超过百台套。
福清核电总经理陈国才告诉记者，不断优化的项目管理模式、创新工程管理方式保障了示范工程建设稳步推进，也为后续“华龙一号”批量建设提供了宝贵的实践经验和参考依据。
首堆建设中，建设团队在国内首次运用沙盘进行模拟推演。比如，设计领域选取了电厂DCS提资策划等6类典型设计组织与管理任务，进行沙盘推演。
陈国才表示，通过总结归纳基础事实，测试管理团队管理知识、经验和解决问题的能力，分析预测项目阶段性的发展趋势，可达到事前管理、风险管控的目标。
正在建设中的“华龙一号”受访者供图
2019-05-09 10:24:55 来源: 中国科技网-科技日报 作者: 陈 瑜
近日，“华龙一号”全球首堆示范工程福清5号机组冷态功能试验一次成功。作为我国具有完全自主知识产权的三代核电，“华龙一号”顶住“高压”，通过了检验机组性能的一次“大考”。这标志着该机组打破首堆必拖“魔咒”，提前转入调试阶段取得第一步胜利。
什么是冷试？“华龙一号”为什么要冷试呢？科技日报记者就此采访了相关人士。
顶住“高压”，反应堆性能经受“大考”
如果将发电站比作一个巨大充电宝，那么“华龙一号”就是一座巨大的核燃料充电宝——“核电宝”。
考量一座核电站，最重要指标之一是安全可靠。
冷试，是冷态功能试验的简称，是核电厂大型综合专项调试试验，主要目的是验证一回路系统和设备及其辅助管道在高压下的各项性能，并在各个压力平台下进行主系统和辅助系统的相关试验，是对整个反应堆性能的第一次全面“体检”。
它也被认为是检验这座“核电宝”的第一步，可验证各系统完整性，验证超设计基准状态下能否正常保压，并要超过设计基准来检验它的性能抗压能力。
而首堆能否如期推进，“体检”报告十分关键。
压力，是冷试首先要考核的指标之一。我们日常接触的大气压为0.1兆帕，而核电站一回路工作压力为15.5兆帕。根据设计方案，一回路设计压力约为17兆帕。但这次冷试的峰值是22.3兆帕，相当于手掌大的面积上得承载10辆满载小轿车的重量。
中核集团福清核电有限公司（简称福清核电）相关人士以我们平时接触的驾车为例解释说，所谓峰值压力，可以理解为有些小汽车仪表盘显示的每小时200公里数值。设计压力，好比我们平时驾驶的汽车，最高时速可以开到每小时160公里，一回路工作压力15.5兆帕，好比平时驾车的惯常时速，比如每小时120公里。
值得一提的是，冷试时的压力并非一步升至22.3兆帕。从上午10点到次日凌晨2点，经过16小时的逐级升压，“华龙一号”福清5号机组主系统压力抵达22.3兆帕，稳压十分钟，才算通过了考验。
冷试过后将是漫长的热试
从字面理解，有人会觉得冷试是冷的。其实，冷试中一回路的温度为35—70摄氏度。
在没有核燃料的情况下，水是如何被加热的？相关人士介绍，通过叶片搅动，主泵在密闭空间中旋转，动能转换为热能，带动一回路升温。
一座核电站的建设要历经前期筹备—土建施工—设备安装—调试几个阶段。冷试后，“华龙一号”后续还有热试、临界试验、各功率平台试验、性能试验等过程。
所谓冷试，是相对热态性能试验（简称热试）而言的，它也被认为是热试的热身。冷试结束后，核电站即将开展的是热试。
与35—70摄氏度的冷试温度相比，热试温度高达300摄氏度。
与冷试不同，热试期间，工作人员会尽可能模拟核电站实际运行工况，以验证系统性能是否与设计要求相一致，对核电站的可靠性进行进一步验证，包括确保设备常温下不能漏，高温下更不能漏。此外，还要验证仪表及设备在高温下的可靠性，校核温度、压力、流量、振动、间隙等测量参数是否符合设计值要求。
简而言之，凡是有可能受到温度影响的，都要检查一遍，常温要测，高温也要测。此外，还要对核电厂很多功能和安全性进行验证，包括验证非能动堆芯冷却系统的自然循环能力、非能动预热排出热交换器的换热能力等。
正因如此，与冷试相比，后续的热试将是一个比较漫长的过程，它并不是某一个试验，而是一系列试验的总和。
据了解，根据机组不同，热试少则几十天，多则几个月。热试过程中，核电站的运行规程将被全方位验证，核电站的功能将得到充分检查，核电站里从事操作的人员队伍也得到了锻炼。
热试后就要装料，按照计划，“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组今年年底将进行首次装料。如果按照62个月的建造工期，5号机组计划于明年7月正式并网发电。
大数据、沙盘推演实现事前风险管控
当全球在建三代核电机组陷入拖期“泥潭”，自2015年5月7日开工以来，“华龙一号”全球首堆示范工程进展顺利，按照计划进度开展建设成为重要标签。
“‘华龙一号’是个复杂的系统工程，是从无到有的创新过程。”中核集团“华龙一号”总设计师邢继特别介绍说，示范工程的攻坚课题之一，是按期完成首堆工程施工图设计。
通过持续推进“互联网+”，中核集团将核电的设计、应用软件集成与互联网等技术相结合，建立了异地综合协同设计平台，全国多个设计单位通过网络连接，利用各种终端设备，在同一个平台上开展异地协同设计工作。协同设计平台终端数量达到500个，并可根据需要进行扩充。
在这个平台上，近千名“华龙一号”现场工程和设计人员，实现了信息及时沟通共享，加快了设计数据传递，减少了设计交换过程反复，有效提升了设计效率。
在开展设计工作的同时，中核集团充分利用设计信息平台高效便捷的特点，将示范工程建设中遇到的技术问题及时汇总形成设计领域的大数据，不仅向设备制造方和工程建设方反馈，还传递给了后续的核电项目。
“这为‘华龙一号’核电项目标准化设计、批量化建设奠定了技术基础，提升了建设与运行的经济性。”邢继说。
从30万千瓦起步，“华龙一号”是中国核电研发从引进、吸收和再创新的产物。“华龙一号”设计寿命为60年，反应堆采用177堆芯设计，堆芯采用18个月换料，电厂可利用率高达90%以上。其中自主知识产权覆盖了设计、燃料、设备、建造、运行、维护等领域，并已自主开发了核电专用软件，形成了完整的知识产权体系，是目前国内唯一能独立出口的三代机型。作为全球首堆示范工程，福清核电5号机组建设设备国产化率不低于85%，采购、安装的“三新”设备超过百台套。
福清核电总经理陈国才告诉记者，不断优化的项目管理模式、创新工程管理方式保障了示范工程建设稳步推进，也为后续“华龙一号”批量建设提供了宝贵的实践经验和参考依据。
首堆建设中，建设团队在国内首次运用沙盘进行模拟推演。比如，设计领域选取了电厂DCS提资策划等6类典型设计组织与管理任务，进行沙盘推演。
陈国才表示，通过总结归纳基础事实，测试管理团队管理知识、经验和解决问题的能力，分析预测项目阶段性的发展趋势，可达到事前管理、风险管控的目标。
正在建设中的“华龙一号”受访者供图
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