核電站主管道自動焊焊縫缺陷的返修研究

1、核電站主管道自動焊焊縫缺陷的返修研究摘 要：核電站主管道自動焊是一種先進技術，是三代核電站主管道焊接的首選技術。中廣核工程有限公司在壓水堆核電站主管道自動焊技術中開發(fā)了窄間隙、單層單道焊接工藝，該工藝較手工焊相比能顯著提高焊接質量和效率、降低工人勞動強度。在該工藝開發(fā)及現(xiàn)場實施過程中，由于其自身焊接特點，也會產生一系列缺陷。為確保焊縫質量，中廣核工程有限公司根據(jù)主管道特點、坡口形式以及缺陷特點等，研究和開發(fā)了壓水堆主管道焊縫返修技術。關鍵詞：主管道 自動焊 手工焊 缺陷 返修中圖分類號：TG409 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-000-02The repa

2、ir of primary coolant pipes automatic welding defect in PWRLV Xu-wei MA Li-min ZHU De-cai KANG Ze-tan（China Nuclear Power Engineering Company， Shenzhen of Guangdong Prov.518000， China）Abstract：The primary pipelines automatic welding of Nuclear power plant is an advanced welding technology ， is the p

3、rimary choice for the third generation of nuclear power plant for pipelines welding. China Guangdong Nuclear Power Engineering Co.， Ltd（CNPEC） in PWR nuclear power plant primary pipeline automatic welding technology develop narrow gap and single-pass welding process. The process can significantly im

4、prove the welding quality and efficiency， reduce the labor intensity， stable welding quality. In the course of process development and implementation， because of its welding characteristics， it will produce a series of defects. In order to improve the welding quality. According to the characteristic

5、s of primary pipe， groove form and defect characteristics etc . CNPEC research and develop the PWR primary pipe welding repair technology.Key words：Primary pipelines automatic welding manual welding welding defect repair；2007年10月，國家發(fā)改委能源局出臺的核電中長期發(fā)展規(guī)劃20052020中提出：到2020年，核電運行裝機容量爭取達到4000萬kw，核電年發(fā)電量達到260

6、02800億kwh。目前，我國已開工建設的核電機組數(shù)量達到了27臺，在建機組數(shù)量居全世界第一。這意味著，我國核電建設工程已面臨大量的安裝任務。但是2011年福島核電站事故對在建核電敲響警鐘，國家此時積極出臺相關政策，暫緩核電建設，確保在建核電站的安全質量。核電站主管道是連接核島主設備的大厚壁承壓管道，是核電站的“主動脈”，也是核電站的重要屏障，其材質為牌號Z3CN20-09M的奧氏體鐵素體不銹鋼，目前我們主要采用的窄間隙自動焊進行主管道的焊接，由于此焊接方法是窄間隙坡口，單層單道焊接，坡口兩側接近垂直狀態(tài)，在焊接過程中，發(fā)生未熔合缺陷的風險略有提高。主管道自動焊焊接質量直接影響電站的安全運行。

7、通過PT、RT、UT等無損檢測方法進行焊縫缺陷的檢測，然后根據(jù)RCC-M標準對于主管道按一級焊縫的標準進行驗收，如果缺陷超標，必須采取相應的返修方案進行修補，確?，F(xiàn)場質量。手工焊寬坡口能夠讓焊條充分深入坡口內，便于焊工擺動焊條，易于操作。寬坡口由于坡口角度較大，坡口兩側有一定的傾斜狀態(tài)，因此在焊接過程中，坡口側壁能夠較好的熔合；但增加了焊縫金屬的填充量、成本、焊接時間，使得生產效率降低。手工焊的坡口寬，每一層的焊道數(shù)根據(jù)坡口的寬度來決定。自動焊采用窄間隙坡口具有減小焊接的殘余應力和變形，提高焊接質量，減少填充量，降低生產成本。但是窄間隙坡口由于坡口角度較小，坡口兩側基本處于垂直狀態(tài)，因此在焊接

8、過程中，焊縫搭接處不平整容易出現(xiàn)未熔合、氣孔等缺陷。1 主管道自動焊常見缺陷分析核電站主管道自動焊焊接的管子是大厚壁、大直徑的，且采用的是窄間隙的坡口，單層單道全位置進行焊接，相比普通手工焊坡口具有無可比擬的優(yōu)越性。如：明顯減少焊縫填充量；提高焊縫力學性能等。然而全位置焊接對焊接的要求很高，且在很窄的坡口中實現(xiàn)無缺陷的焊接，難度是很大的。因此主管道自動焊也會出現(xiàn)一些缺陷：如夾渣、燒穿、表面成形不良、未熔合等。1.1 表面缺陷：夾渣、夾鎢、燒穿、表面成形不良夾渣、夾鎢：殘留在焊縫內的溶渣或非金屬夾雜物（氮化物、硅酸鹽）。因坡口或焊縫表面不干凈，層間清渣不凈，焊接電流過小，焊接速度過快，熔池冷卻過快，熔渣及夾雜物來不及浮起等原因導致?，F(xiàn)場主管道焊接