[发明专利]蒸汽发生器加热管的修整工具和修整方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒸汽发生器加热管的修整管套，其在一端具有环绕的法兰，该法兰过渡至一锥形区域，该锥形区域的外部向另一管套端方向逐渐变窄，一直线区域连接于该锥形区域。本发明还涉及一种用于构建在蒸汽发生器中、具有损坏的管端的蒸汽发生器加热管的蒸汽发生器加热管的修整方法，其中，多个蒸汽发生器加热管以它们各自的终端穿过各个经过金属镀层的管板，并与金属镀层焊接在一起，其中，根据本方法，使用根据本发明的蒸汽发生器加热管的修整管套。本发明还涉及根据本发明经过修整的蒸汽发生器。

背景技术

一般已知，蒸汽发生器特别用于电厂中，特别用于核电厂中。蒸汽发生器是这样的热交换器，在运行中，经加热的初级介质流过初级循环，在此，热量被传递至次级介质，特别是水中，次级介质在与初级循环相分离的次级循环中流动。流过蒸汽发生器之后，水从聚集状态转换为气态，并用于驱动汽轮机。特别是在初级介质受到放射活性辐射的核电厂中，应当注意蒸汽发生器中初级和次级循环之间的严格且绝对安全的分离。

大部分蒸汽发生器具有基本上为圆柱形的容器，该容器在其轴向终端具有分别经过金属镀层的管板，在此，多个蒸汽发生器加热管横穿过这样形成的内腔，该加热管与镀层相连。由此形成了在两个冷循环之间的、尽可能高的用于热交换的接触面积。

蒸汽发生器加热管与管板下沿的金属镀层密封地焊接在一起。如果焊缝通过异物受损，焊缝的密封性就不能保证，而这会导致初级介质和次级介质之间的泄露。受损的焊缝必须进行修整，从而再次建立初级介质和次级介质之间的分离。

这通过放置焊锅而进行。在此，在焊缝上具有泄露点的蒸汽发生器加热管按标准借助焊锅来封闭。为放置焊锅，首先引入特定的铣制轮廓。焊锅的下法兰作为添加材料并以WIG法（钨惰性气体法）与管板的金属镀层焊接在一起。该焊缝用作承载缝以及密封缝。

此处的缺陷在于，经过封闭的蒸汽发生器加热管不再利于初级和次级循环之间的热交换，由此会导致电厂效率的下降。由于蒸汽发生器在故障和事故时还具有安全功能，经封闭的管的比重不能超过一定值，例如10%。如果蒸汽发生器中受损的焊缝数量很高，放置焊锅就不再适用于修整措施。

现有技术的另一方法为后焊，通过使材料再熔化可以使缝中的缺陷如裂缝或孔隙封闭。在后焊中，只能弥补小的和表面的缺陷。由于没有引入额外材料，焊接材料的缺乏不能得到补偿。此外，在进行后焊时，原焊缝的杂质再次熔化，由此对新焊缝的质量造成不利影响。受损焊缝的后焊因此不能起到可靠而且长期的修整方法的作用。

另外已知具有修整管套的修整方法。在此，文献US 4592577公开了置于蒸汽发生器的损坏的管端内的修整管套。文献GB 1141239同样公开了一种修整管套，将其置于蒸汽发生器的损坏的管端之内，之后通过轧制过程进行扩展，从而完成一个与管端的密封连接。

发明内容

从这样的现有技术出发，本发明的任务在于，提供一种修整工具或者说修整方法，其一方面避免了阻断相关的蒸汽发生器加热管，另一方面实现了受损管端的长期而可靠的修整。

通过一种蒸汽发生器加热管的修整管套实现了该目的，该管套在它的一端具有环绕的法兰，该法兰过渡至一锥形区域，该锥形区域的外部向另一管套端方向逐渐变窄，一直线区域连接于该锥形区域。

本发明的基本想法是将短管套或者蒸汽发生器加热管的修整管套（也称作套筒）安装在各个受损的管端。蒸汽发生器加热管的修整管套通过机械轧滚固定在蒸汽发生器加热管中，而它的下沿以铣入的轮廓与管板的金属镀层焊接在一起。由此，一方面确保了经修整的蒸汽发生器加热管可以继续工作，从而使各个蒸汽发生器在多次修整后顺利地继续运行。另一方面，由此实现了对损坏的管端高质量的和长效的修整。

有缺陷的焊缝通过先对相关的管端进行的锥形粗铣再将下沉部围绕损坏的管端铣入金属镀层。由此以有利的方式消除导致迄今的焊缝的缺陷的杂质。

蒸汽发生器加热管的修整管套的下沿具有凸缘，其用作焊接工艺中的添加材料。由此，有利地避免了在焊接过程中手动引入添加材料。熔化的凸缘材料以有利的方式分布于粗铣的下沉部，从而使镀层的表面保持几近平滑。由此除了焊缝的必要的高质量还实现了加速的修整过程。

蒸汽发生器加热管的修整管套的锥形区域精确地匹配于管端的锥形铣削区域，从而由此实现精确匹配。这一点特别通过选择适合的、具有预期的锥形角的铣制工具实现。

可以选择，管套的直线区域在它的外径方面不大于损坏的管端的最小内径，从而实现将根据本发明的蒸汽发生器加热管的修整管套放入经铣削的管端。