[发明专利]一种核电厂稳压器电加热元件现场更换全套工艺

说明书

本发明属于核电厂稳压器电加热元件现场更换或设备制造安装技术领域，具体涉及一种核电厂稳压器电加热元件现场更换全套工艺，目的是减低单层单道焊接热输入，消除产生热裂纹风险；减低单层单道焊接热输入的同时，消除产生焊缝未焊透或焊缝根部未熔合的风险，确保焊缝内外表面成形良好；以标准的焊丝材料替代特制的铁素体填充环作为焊接材料，摆脱国外材料的进口依赖，大副减低成本；解决特殊结构和狭窄空间设计环境中电加热元件的现场切割、拆卸、坡口加工、新电加元件安装对中、自动填丝脉冲钨极自动焊接等工艺，实现高质量的电加热元件的现场更换。全套工艺已在方家山1、2#机、秦二厂1#机分4次成功的实现了共14根电加热元件的现场更换。

技术领域

本发明属于核电厂稳压器电加热元件现场更换或设备制造安装技术领域，具体涉及一种核电厂稳压器电加热元件现场更换全套工艺。

背景技术

电加热元件是稳压器的主要功能元件。电加热元件是从稳压器底封头贯穿件插入稳压器内部，通过电加热元件套管，其内径外径贯穿稳压器底封头，该套管在稳压器底封头内壁采用J型焊缝密封焊接，其中电加热元件通过一个连接件与电加热元件套管焊接连接，材料同为Z2CND18-12(N)，连接件和电加热元件套管之间的连接焊缝采用对接焊缝连接，且构成核电厂一回路压力边界焊缝，焊缝等级为核安全I级。基本结构如图1所示。

核电厂的稳压器电加热元件数量比较多，根据不同的设计，数量达到63个或更多，在稳压器底封头环状C形布置。由于电加热元件之间的间隔距离比较小，该部位周围空间也很狭窄，电加热元件之间的中心距最小只有55毫米，电加热元件之间的间隙最小只有46毫米，电加热元件的连接件与套管之间的连接焊缝用手工焊接无法胜任，已有的国内外普遍的焊接工艺是采用不开坡口，连接焊缝用铁素体填充环作为焊接填充材料，焊接采用自动钨极氩弧焊一次重熔焊接工艺，电加热元件的初次安装和更换都采用此工艺，具体焊接结构如图2所示。

若电加热元件失去加热功能，就需要现场更换电加热元件，以满足稳压器稳定一回路压力的功能要求。稳压器电加热元件的现场更换就是切割已损坏的稳压器电加热元件的连接件与套管之间的连接焊缝，抽拔出电加热元件，对电加热元件套管端部进行焊接坡口加工，使其符合焊接要求，再安装新电加热元件后重新焊接的过程。

发明内容

本发明的目的是减低单层单道焊接热输入，消除产生热裂纹风险；减低单层单道焊接热输入的同时，消除产生焊缝未焊透或焊缝根部未熔合的风险，确保焊缝内外表面成形良好；以标准的焊丝材料替代特制的铁素体填充环作为焊接材料，摆脱国外材料的进口依赖，大副减低成本；解决特殊结构和狭窄空间设计环境中电加热元件的现场切割、拆卸、坡口加工、新电加元件安装对中、自动填丝脉冲钨极自动焊接等工艺，实现高质量的电加热元件的现场更换。

本发明是这样实现的：

一种核电厂稳压器电加热元件现场更换全套工艺，具体包括如下步骤：

步骤一：现场电加热元件更换前准备，首先进行辐射防护准备，然后标记故障电加热器元件位置，搭建脚手架，拆除稳压器底部保温，拆除故障电加热元件及其相邻的电加热元件散热器及接线；

步骤二：预先将电加热元件与套管的连接件加工成新设计的焊接坡口，此项工作可以作为常规机加工工作，在机加工车间内用车床加工；

步骤三：用切割工具沿水平方向切割原设计连接焊缝，直至电加热元件与套管的连接件与电加热元件套管完全分离；

步骤四：在切割后从下部拆卸需要更换的电加热元件；

步骤五：将拆卸下来的电加热元件装入容器，转运到固定存放点；

步骤六：切割后的电加热元件套管在现场加工坡口；

步骤七：加工完成的坡口做焊前PT检查，确认无超标缺陷；