核电站主管道自动焊三维测量与组对技术的研究

核电站主管道自动焊技术是一种先进的焊接技术,广泛应用于核电站建设与运行维修阶段.在中广核CPR1000和三代EPR堆型核电站建设过程中均采用了主管道窄间隙自动焊技术.为了保证窄间隙自动焊技术的组对要求,需要对核岛主回路设备进行三维精密测量和模拟计算.由于CPR1000与EPR主管道自动焊施工逻辑不同,其三维测量与计算的方法也不尽相同.该文详细对比和分析了两者的自动焊施工逻辑、三维测量与计算的原理,测量实施方案等,找出其各自的优缺点,为主管道自动焊三维测量组对技术的改进提供参考.     

CPR1000核岛主管道自动焊效益分析

该文通过介绍核电站主管道窄间隙自动焊工艺的开发和主设备及主管道安装焊接逻辑优化,并成功在CPR1000项目上实施成果,系统的分析CPR1000核岛主管道自动焊实施对核电站主管道焊接质量的进一步提高,焊接工期的进一步优化,以及核电站建造成本的进一步降低起到积极的贡献:采用自动焊工艺,单道焊缝焊接工期将相对手工焊缩短15～20 d,核岛安装关健路径工期将由此缩短30～45 d,由此带来商运提前直接经济效益近2亿元.中国改进型百万千瓦级核电站主管道自动焊的成熟应用,也将为我国后续自主完成三代AP1000及EPR堆型自动焊技术提供强有力技术准备.     

EPR与CPR堆型核电站主管道自动焊工艺差异性分析

压水堆核电站主管道是连接主回路压力容器、蒸汽发生器和主泵的管道,其内部流经高温、高压、高放射性的介质,属于核回路承压边界.在CPR堆型核电站建造上,中广核工程有限公司引进先进焊接设备,通过大量科研试验,完成了CPR堆型主管道自动焊工艺的研发,并在国内在建CPR堆型核电机组工程建设中广泛应用；在EPR堆型核电站建造上,主管道窄间隙自动焊技术应用是一项强制性要求,以保证其60年的设计寿命,并实现EPR建造工期及成本的压缩.在对EPR与CPR堆型核电站主管道自动焊工艺详细对比的基础上,阐明了二者的异同和优劣,为核电站主管道自动焊工艺研究提供了重要的参考.     

CPR1000核电站主管道自动焊技术的工程实施

自动焊是一项先进的焊接技术,其应用在核电站主管道焊接上,可大大提高主管道焊接质量,降低劳动强度,最大限度地降低人因对焊接质量的影响。主管道自动焊技术在CPR1000核电站的应用,其工程实施方法与传统手工焊的实施方法有较大区别。本文根据宁德核电站、阳江核电站、红沿河核电站主管道自动焊现场实际情况,详细论述自动焊技术在CPR1000核电站主管道上的实施。     

核电站主管道自动焊焊缝缺陷的返修研究

核电站主管道自动焊是一种先进技术,是三代核电站主管道焊接的首选技术。中广核工程有限公司在压水堆核电站主管道自动焊技术中开发了窄间隙、单层单道焊接工艺,该工艺较手工焊相比能显著提高焊接质量和效率、降低工人劳动强度。在该工艺开发及现场实施过程中,由于其自身焊接特点,也会产生一系列缺陷。为确保焊缝质量,中广核工程有限公司根据主管道特点、坡口形式以及缺陷特点等,研究和开发了压水堆主管道焊缝返修技术。     

压水堆核电站主管道窄间隙自动焊用焊丝研究

焊接填充材料不仅影响焊接过程的稳定性、焊接接头的性能和质量,同时也影响焊接效率。压水堆核电站建设中主管道传统手工焊接用的填充材料是ER316L,该材料焊接性能稳定,易于操作。主管道窄间隙自动焊采用窄间隙坡口和单层单道焊接技术,该工艺需要焊丝具有更好的熔池流动性和更高的纯净度以保证焊缝成形质量,该文就上述要求对自动焊专用焊丝进行研究。     

CPR1000主管道自动焊变形控制

主管道自动焊焊接过程的变形控制对主管道焊缝应力的消除、后续焊口的组对能否满足要求、主设备位置的调整都起着直接的影响。因此,主管道冷热段、过渡段在初始组对时,都必须考虑后续焊口的组对,并且,焊接过程中必须严格监控变形,如果变形过大,必须通过适当的方法进行调整,确保后续焊口能够满足组对要求。     

压水堆核电站主管道焊缝理化性能分析

压水堆核电站主管道是低碳奥氏体不锈钢大厚壁管道,在核电机组运行期间,承载着高温、高压、高放射性的冷却剂。目前,在国内主管道的焊接过程中,主要存在两种焊接工艺：钨极氩弧焊＋焊条电弧焊（TIG＋SMAW）和窄间隙自动焊（TOCE）。该文根据RCC-M焊接工艺评定和产品焊接见证件破坏性试验的相关规定,对比分析了上述两种焊接工艺下焊缝的理化性能。通过对比分析,发现窄间隙自动焊焊缝的理化性能与钨极氩弧焊＋焊条电弧焊相比得到较大提升。     

核电厂检修局部干法自动水下焊接实验

根据核电厂内部结构维修的特殊性,研制了一套局部干法自动水下焊接实验系统,进行了15 m水深局部干法自动水下坡口对接焊实验,并采用集成汉诺威弧焊质量分析仪对自动水下焊接的工艺过程进行分析.结果表明,焊缝成型良好,能够满足相关执行标准的要求,为核电站堆内构件在役维修技术的发展奠定了基础.     

核电站安装过程目视检查质量控制

核电站设备、通风、检测及工艺管道安装过程中,基本需要对焊接施工的过程及结果进行目视检查。目视检查在国家核安全局核安全法规《民用核安全设备无损检验人员资格管理规定(HAF602)》中被列为无损检验项目,进一步加强了目视检验的规范性。目视检查在核电站安装过程中的广泛应用,使得在施工中参建各方更重视目视检验的操作和控制。     

AP1000主管道冷弯壁厚减薄

提出了一种改进的Johnson-Cook模型,用于室温和低应变速率下AP1000核电站主管道316LN奥氏体不锈钢的塑性变形过程研究。借助有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对AP1000核电一回路主管道热段管冷弯成形过程进行模拟仿真,分析管道壁厚、相对弯曲半径、摩擦系数等工艺参数对壁厚减薄率的影响规律,拟合出壁厚减薄率的经验公式。全尺寸主管道冷弯试验结果表明,数值模拟结果准确可靠。     

长寿命高可靠性焊接结构

现代装备结构的设计与成形制造面临着极端复杂环境和长寿命安全服役的双重挑战,焊接接头因其自身特性一直是焊接结构可靠性的最薄弱环节.本文以火电蒸汽管道和深海油气管道等能源装备中的主管道为对象,针对主管道在极端复杂环境下服役安全所面临的共性问题,以管道失效的材料微观损伤机制为基础,提出了协同提升应对复杂环境的焊接接头综合性能的组织调控原理,创建了含缺陷管道服役寿命的精准预测理论,并形成标准,从而构建了材料-接头-结构一体化的长寿命高可靠性焊接结构设计、成形与评价理论及技术体系.     

管板自动焊在钛材换热器制造中的应用

针对纯钛材换热器管束制造中管板与换热管的钨极氢弧自动焊接及在焊接中如何保护内外壁的方法及焊接过程中应注意的问题进行了描述,对今后的此类焊接提供了经验.     

贮能式半自动CO2气体保护焊弧焊系统的研究

采用干荷铅蓄电池作为焊接电源,构建了贮能式半自动CO2电弧焊系统,分析了铅蓄电池作为平特性电源配合等速送丝机构焊接电弧变化时的自动调节过程;利用PWM控制器构成的调速系统对等速送丝过程及焊接规范进行调节;为获得良好的动特性,达到短路过渡对焊接电源的要求,加入了直流电抗器,从而使焊机具有良好的动特性,获得优良的焊接工艺性能.     

TIG自动填丝装置全位置焊接的研究

本文论述了唐山松下产业有限公司TIG焊接电源及TIG自动填丝装置在焊接过程中及实现自动填丝焊接情况,获得了详实的焊接工艺参数,对今后该类型焊机的调试及在生产中的应用有重要借鉴意义。     

凯维放热焊接法在某近海核电站接地网中的应用

本文简析了接地系统在核电站电气设备中的重要作用,并对核电站铜接地系统中凯维放热焊接法的应用技巧及注意事项进行了阐述。     

基于结构光视觉的GTAW送丝位置实时传感技术研究

核电反应堆冷却剂管道(主管道)是连接反应堆压力壳与蒸汽发生器之间的主要承压设备，被称为核电的“主动脉”．主管道焊接通常采用钨极氩弧焊(gastungstenarcwelding,GTAW)工艺，通过轨道小车进行全位置焊接．然而，受限于坡口的一致性以及设备的稳定性，焊丝与熔池之间的相对位置(简称为送丝位置)在焊接过程中不可避免地出现偏移，破坏了熔池稳定，进而对焊接质量造成严重影响．此外，焊接过程中的高亮弧光以及高温也进一步加大了送丝位置传感的难度．针对以上问题，本文基于结构光视觉传感法，通过分析送丝位置对熔池形貌的影响机制，研究熔池形貌与结构光反射图样之间的对应关系，获得一种能够有效判断主管道GTAW焊接过程中送丝位置的传感方法．试验结果表明，结构光视觉传感技术能够利用熔池表面的镜面特性，将熔池表面的振动状态放大.当送丝位置位于熔池前端时，在熔池前端出现凹陷，并且反映为反射图样右端位置的点阵集中．当送丝位置位于熔池内部时，根据焊丝熔化状态又分为大电流和小电流两种情况：当电流较小时，焊丝在熔池与电弧热量的共同作用下熔化，使得熔池内部出现凹陷，并反映为反射图样中部的点阵集中；当电流较大时，焊...     

凝汽器模块化组合

核电站凝汽器设备大、工期长，现场安装受吊装机械、场地环境制约，施工难度大。采用模块化施工能减轻现场施工工程量和缺陷处理量，对提高核电安全性和经济性具有促进作用。红沿河核电站1000MW机组凝汽器每台分14个模块到货，现场在正式基础上按照从下到上顺序吊装引入后焊接组合。此方案在吸收岭澳核电站经验基础上对吊装、组合进行了优化，节约了大量人力、工期。     

浅谈管道工程焊接过程中的质量控制

焊接是管道施工中的特殊过程。通过对长输管道安装过程中的焊接及无损检测质量控制的分析,阐明了管道工程质量控制过程中需要加强焊接层的质量控制,完善焊接过程中和无损检测过程的质量控制,对长输管道工程的施工具有理论及实践借鉴意义。     

不填丝的全自动脉冲氩弧焊工艺分析及应用

广东岭澳核电站二期BOP工程SGZ系统中采用的是电抛光管，其连接方式为焊接，由于抛光管管壁较薄（≤1．65mm），对接焊口采用手工氩弧焊无法保证焊接质量，因此选择了不填丝的全自动脉冲氩弧焊。为了验证焊接方法的可行性，通过一系列工艺试验取得了合适的焊接工艺并成功应用于工程实体中，总结了薄壁不锈钢管现场安装焊接的经验及工艺措施，对今后类似工程的施工具有一定的借鉴意义。