[发明专利]核电站用不锈钢水池及焊接方法

说明书

本发明公开了一种核电站用不锈钢水池及焊接方法，其中焊接的焊缝均采用MIG半自动焊接：利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，焊丝由电弧熔化，送入焊接区，由焊炬嘴喷出的保护气体来保护电弧进行焊接；焊丝的直径为0.8～1.2mm，焊接电流为42～90A，电弧电压为18～24V，保护气体流量为10～15L/min，层间温度5℃≤T≤150℃；保护气体为氩气和氦气的混合气体，氩气和氦气的含量比值为15‑20：85‑80。本发明不锈钢水池采用MIG半自动焊。同时又可焊接附属结构、锚筋组件组对、锚筋组件与顶板组对、焊钉、拍片槽组对及覆面板支撑系统安装等的角焊缝。可进行全位置焊接，焊接速度快，熔敷效率高。

技术领域

本发明涉及一种水池组焊结构，尤其是一种MIG半自动焊核电站不锈钢水池组焊结构，属于核电站建筑技术领域。

背景技术

根据不锈钢覆面结构和应用，核电厂不锈钢覆面分为两类：一类是核电厂运行期间不能排空的水池不锈钢覆面，如IRWST水池不锈钢覆面、ASG水池不锈钢覆面、EHR水池钢覆面、乏燃料水池不锈钢覆面等；该类水池的池底覆面板厚度为6mm，池壁覆面板厚度为4mm，池顶覆面板厚度为4mm，覆面板的焊缝检查使用射线检查，这些水池覆面板通过折弯板焊接成的专用型钢与混凝土连接，水池底部的设备预埋板，固定在一次混凝土上或一次预埋件上，厚度不小于10mm；另一类是核电厂运行期间可以排空的水池不锈钢覆面，如反应堆水池钢覆面、准备井水池钢覆面、双层地坑钢覆面等。不锈钢覆面板厚度为3mm，这些水池通过不锈钢角钢与混凝土连接，承载固定装置设备预埋板厚度也不小于10mm，其中覆面板的支撑结构通过不锈钢托架和膨胀螺栓固定于一次混凝土中。与不锈钢覆面相关的不锈钢部件主要包括支架、预埋钢板及钢筋、管嘴、爬梯、平台和楼梯、闸门、门以及相关的固定件和密封件。

水池不锈钢覆面主要功能在于为核设备运行提供适宜的清洁环境、阻止放射性物质渗入核电站内部混凝土结构、保护运行期间工作人员、方便核电站退役后清洁处理、燃料临时存放、废料处理等，其建造质量的好坏直接影响着核电站运行的安全性。在核电站的设计和建设中，不锈钢水池属于核质保Ⅰ级、核安全Ⅱ级的设备，其覆面板安装焊缝的等级为核一级，焊后需进行100％无损检测(其中乏池、装载井水池、IVR水池、IRWST水池及ASG水池液位高度以下钢覆面焊缝需进行100％射线检验)和致密性试验，焊接质量要求非常严格。

核电站不锈钢水池现场安装焊接工程量大，以华龙一号HPB1000核电堆型为例，一台HPB1000机组不锈钢覆面的设备有重要水池13个、预埋地坑36个、中放废液滞留间13个及其它单层钢覆面2个，水池中还存在一些承担各种功能的结构件，如爬梯、钢平台、过滤器、撇沫器、水池标尺等附属结构。上述不锈钢水池覆面板均为对接焊缝结构，不锈钢水池附属结构及支撑锚固系统(包括锚筋组件、锚筋组件与顶板、焊钉、拍片槽及覆面板支撑系统等的组对焊缝)组焊多为角接焊缝，焊缝的位置有平缝、横缝、立缝和仰缝，焊缝长度总计约为13000米(其中全熔透焊缝长度约为6500米，角焊缝长度约为6500米)，焊接工作量大，质量控制难度很大。据申请人了解，长期以来，国内外均采用手工钨极氩弧焊工艺，现场坡口焊存在以下问题。

1.电弧电压、焊接速度、送丝速度等重要焊接参数波动性较大，加大了未熔合、气孔、夹钨等焊接缺陷产生的几率，焊缝表面成型不够美观，焊缝内在质量的稳定性和一致性较差。

2.焊接劳动条件差、强度高，难以保证焊接过程持续，焊接效率大打折扣及焊接质量不稳定，焊缝一次合格率低，焊接工期无法切实得到保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供一种显著提高工效、保证稳定焊接质量的核电站不锈钢水池及焊方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：