[发明专利]核电站钢衬里壁板现场焊装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种核电站钢衬里的安装工艺，属于核电站建筑装修技术领域。

背景技术

根据国务院审议并原则通过的核电中长期发展规划，核电到2020年在整个能源结构中的比例要达到4%以上，中国核电装机容量将达到7000万千瓦，我们国家的核电发展政策已经从适度发展核电转变为积极发展核电。各核电建设公司将面临同时承担多个核电机组建设任务以及多个项目集成管理的挑战，为积极应对大规模核电工程建设的挑战，必须不断提高技术创新的能力，开展核心技术的研究，才能满足未来核电发展的需要。

在核电站的建设中，钢衬里是核岛重要构件之一，它属于核质保I级、核安全II级的承压设备，该设备可以保证密封释放出来的放射性物质及防止在事故状态下特别是在一回路失水事故工况下产生的裂变物质的扩散。

截至目前，国内所有已建及在建的核电工程，如大亚湾核电、秦山核电、岭澳核电、田湾核电等钢衬里壁板现场安装目前大多仍是采用手工焊条电弧焊的焊接工艺，采用氩弧自动焊等气体保护自动焊或埋弧自动焊也仅限于车间内预制，据了解国外的情况也类似。手工焊条电弧焊是传统的手工焊接工艺，焊接工作量大，焊接效率低，焊接变形大，劳动条件差，劳动强度高，焊接质量不易保证，耗材量大，成本高。随着科技的发展和新一轮核电建设高峰的到来，需要一种高效率、高质量的现场焊接工艺。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种满足核级制造质量要求的更高效率的核电站钢衬里壁板现场安装焊接方法。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种核电站钢衬里壁板现场焊装方法，采用钨极氩弧焊机，并进行如下步骤：

1）通过工装将钢衬里壁板进行组对就位，每块钢衬里壁板之间形成纵向的立缝和横向的环缝，任选一条立缝作为现场最后施焊的收缩立缝；

2）先将收缩立缝对面的立缝作为第一立缝进行手工点焊，点焊好第一立缝点后，接着将相邻第一立缝左右的两条环缝作为两条第一环缝进行手工点焊，然后继续分别沿顺时针和逆时针方向再将分别相邻两条第一环缝的两条立缝作为两条第二立缝进行手工点焊，以此类推从第一立缝开始分别沿顺时针和逆时针方向间隔地手工点焊所有的立缝和环缝，直至最后手工点焊收缩立缝；

3）按照第2）步骤的顺序（或者说重复第2）步骤的顺序），从点焊好的第一立缝开始对所有的立缝和环缝进行自动满焊，直至最后自动满焊收缩立缝。

进一步的，上述技术方案中，所述钨极氩弧焊机采用中心保护和外部保护二种惰性气体保护，其中中心保护惰性气体的流量是5～6L/min，外部保护惰性气体的流量是15～16L/min。

进一步的，上述技术方案中，所述自动满焊时的电弧铺展角是80度、电弧中心最高温度是1800±100℃。

本申请的发明人通过国内外调研和工艺论证，从对比中发现：核电站建造相关标准对CO2气体保护焊的方法有所限制；埋弧焊由于其自身的工艺特点，目前还很难从事现场立缝的焊接；从保证焊缝质量的根本点出发，以及可操作性的考虑，最终确定了选用钨极氩弧自动焊工艺。但是，普通钨极氩弧焊存在熔深浅、熔敷金属填充量小等缺点，核电站钢衬里壁板厚度一般6mm，采用普通钨极氩弧焊生产效率低、经济性差。为了克服这些缺点，本申请的发明人经过反复研究，对普通钨极氩弧焊提出一种改进是：通过对双重惰性气体适当的气流调节，使焊接电弧能够高度压缩，从而获得更高的电弧能量，即形成一种全新的压缩电弧高能量钨极氩弧自动焊工艺。

采用上述本发明的技术方案进行的核电站钢衬里壁板现场安装，与传统手工电弧焊相比，主要有以下优点：

1、自动焊工艺基本实现自动化，焊接参数稳定，对焊缝的外在和内在质量提供了充分的保证。

2、以往由于焊工心理情绪、身体状况不适等问题而导致的焊接质量不稳定将随着自动焊的应用而大大降低。

3、焊工人员需求数量，从一座核岛的18名左右，减少至10名左右，较大程度地缓解目前核电建设中高技能焊工紧缺的瓶颈约束。

4、安装一层钢衬里壁板可缩短工期3～4天，1座核电站的钢衬里壁板安装时间可缩短约两个月工期，降低了成本，提高了效益。

总之，通过采用压缩电弧高能量钨极氩弧自动焊工艺进行的核电站钢衬里壁板现场安装，减少了焊接变形，提高了安装的工效和质量，降低了成本，缩短了建造工期，强化了核电建设承包商现场焊接的能力，提高了核电站建造的焊接质量和效率，达到了核质保I级、核安全II级的建造要求。