[发明专利]一种核主泵试验台主回路及其内壁堆焊和环缝对接焊方法

说明书

本发明提供一种核主泵试验台主回路及其内壁堆焊和环缝对接焊方法，成本低，使管道拥有良好的力学性能及热力学性能。在直管、三通、异径接头这三种管件内壁均堆焊有309MoL不锈钢层和347不锈钢层；在弯头内壁堆焊有一层镍基合金层；直管、弯头、三通和异径接头这四种部件中，焊接在一起的两个部件内壁堆焊层都是不锈钢的，内壁处焊缝堆焊有309MoL不锈钢层和347不锈钢层，焊接在一起的两个部件堆焊层中有是镍基合金层的，内壁处焊缝堆焊有一层镍基合金层作为过渡层，并在该过渡层上堆焊有一层以上镍基合金层作为面层；主管道与主泵泵壳之间的焊缝、主管道与主流量计之间的焊缝分为两层镍基合金层；主管道与主调节阀之间的焊缝分为三层镍基合金层。

技术领域

本发明涉及一种核主泵试验台主回路及其内壁堆焊和环缝对接焊方法，主要用于CAP1400核主泵试验台主回路中。

背景技术

我国的核电技术不断发展，已经在AP1000技术基础上消化创新形成了我国具有完全自主知识产权的三代核电技术CAP1400。CAP1400核主泵试验台的设计建造是一项复杂的技术工作，其中试验回路系统的设计尤为重要。CAP1400核主泵试验台主回路系统如图1和图2所示，包括主管道、主泵泵壳5、主流量计6、主调节阀7，主管道包括直管1、弯头2、三通3和异径接头4这四种类型的部件，主泵泵壳5、主流量计6和主调节阀7与主管道焊接固定，直管1、弯头2、三通3和异径接头4焊接固定在一起。主管道以核主泵为基点，形成一个闭环测试回路。主管道在核泵出口处由三通3分为两路，经两组主调节阀7及一个三通3后合为一路，在二层流量测量段又由三通3分为两路，经两组主流量计6后再次汇合为一根管路，与核泵进口连接，形成完整的主管道系统。管道主要规格为DN800~DN1000，管道壁厚40~112mm不等。

由于试验台高温高压特性以及管道清洁需要，试验回路与介质相接触的部分需采用不锈钢，由于不锈钢管道厚度大，如果全部采用不锈钢，主管道重量几乎增加一倍，而且不锈钢管道成本太高，管道系统的投资将大大增加。目前也有主管道的材质为WB36的方案，WB36具有很高的屈服和抗拉强度值， WB36室温下的力学性能，最小屈服强度为440MPa，抗拉强度为610~780MPa，力学性能非常符合试验台主回路的设计要求，但是若试验主管道全部采用WB36，去离子水作为试验介质会对管道造成腐蚀，引起介质污染，为了防止损坏被试验的核电主泵，在介质用水排空一段时间后，需要对试验回路进行一次钝化处理，每次钝化需要3周时间，虽然较不锈钢管道降低了成本，但钝化成本以及所耗费的时间引起的时间成本也非常大。

申请号为2016100320935的中国专利也公开了一种类似的核电主泵试验装置，其回路主管道采用WB36材质，在回路主管道的内部堆焊不锈钢材质，但是其具体堆焊结构以及堆焊方法没有公开。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的核主泵试验台主回路及其内壁堆焊和环缝对接焊方法，成本低，使管道拥有良好的力学性能及热力学性能。