主管道焊接介绍.doc

中广核工程有限公司中广核工程有限公司 主管道焊接介绍主管道焊接介绍 目目 录录 1 1 总体介绍 总体介绍 3 2 2 主管道管段和波动管管段主要技术参数 主管道管段和波动管管段主要技术参数 6 3 3 焊工考试 焊工考试 9 4 4 先决条件 先决条件 9 4 1 人员资格人员资格 9 4 2 设备及工机具设备及工机具 10 4 3 材料材料 10 4 4 技术条件技术条件 10 4 5 环境条件环境条件 11 5 5 施焊顺序和作业流程 施焊顺序和作业流程 11 5 5 1 1 施焊顺序施焊顺序 11 5 2 作业流程作业流程 12 6 6 详细说明 详细说明 14 6 1 主管道的安装 焊接要求主管道的安装 焊接要求 14 6 2 安装并焊接过渡段安装并焊接过渡段 40 弯头弯头 15 6 3 热段 冷段的安装和焊接热段 冷段的安装和焊接 15 6 4 过渡段的安装和焊接过渡段的安装和焊接 16 6 5 主管道焊缝打磨主管道焊缝打磨 17 6 6 主管道焊缝标识主管道焊缝标识 17 6 7 主管道产品见证件主管道产品见证件 17 7 7 安装完工检查 安装完工检查 17 8 8 附录清单 附录清单 18 附录附录 A 人力 设备 专用工机具和消耗品 人力 设备 专用工机具和消耗品 19 附录附录 B 验收标准验收标准 21 附录附录 C 检查报告 检查报告 22 1 1 总体介绍 总体介绍 岭澳二期工程为两台装机容量为 100 万千瓦级的压水堆核电机组 以岭澳一期 1 2 机组作为参考电站 由第二研究设计院总承包设计 EM2 主回路系统包括 反应堆压力容器 蒸汽发生器 稳压器 主泵 主回路管道 堆内构件 堆芯仪表 核燃料系统等设备 主回路系统以反应堆压力容器为中心 由三个并联的环路组成 每一环路包括一台蒸汽发生器和一台主泵 通过主回路管道与反应堆压力容器相连 接 稳压器通过波动管与一环路热段连接 主管道全部采用奥氏体不锈钢材料离心和静态铸造而成 以满足耐腐蚀和工作 条件要求 国产 主管道不装设专门的支撑 但设置有限制器 以防在发生假想 管道断裂时限制管道的甩动 波动管连接稳压器和主管道 当主回路内工作压力出 现异常变化时 稳压器接收到外部指令后启动而升降压力 通过波动管将调节的压 力传递给主回路 从而平衡主回路使之正常工作 岭澳二期核电站主管道每条环路现场安装焊口 8 道 3 条环路共有 24 道现场安 装焊口 每条环路由冷段 热段和过渡段组成 热段连接反应堆压力容器和蒸汽发生器 冷段连接反应堆压力容器和主泵泵壳 过渡段连接蒸汽发生器和主泵泵壳 在蒸汽发生器和主泵房间的 8920mm 标高处安装热段和冷段 在蒸汽发生器和 主泵设备房间的 6010mm 标高处安装过渡段 压力容器 蒸汽发生器 主泵泵壳通 过热段 冷段和过渡段连接 形成闭合环路 每台机组共有 1 条波动管线连接着主管道的热段和稳压器 波动管由一环路的 热段连接至稳压器底部 其主要作用是调节一回路的压力波动和汽水容积比 波动管 由 4 条管段 7 道现场安装焊口 包括两道水压试验临时焊口 组成 主回路管道现场焊缝布置图主回路管道现场焊缝布置图 2 2 主管道管段和波动管管段主要技术参数 主管道管段和波动管管段主要技术参数 表表 1 1 主管道管段和波动管管段技术参数表主管道管段和波动管管段技术参数表 项目项目部位部位 长度长度 mm 内径内径 mm 外径外径 mm 厚度厚度 mm 重量重量 Kg 热段5963 4736 68736910460 冷段6723698 58286610220 主泵侧2783796976907080 蒸发器 侧 2528787 4939 471 766570 主 管 道 过 渡 段 400弯头945787 597697 982220 AO4215284355 635 71182 BO5995 4284355 635 71681 CO5938 6284355 635 71665 波 动 管 DO3463284355 635 7971 主管道和波动管焊接接头技术参数表见下表 2 表表 2 2 主管道和波动管焊接接头技术参数表主管道和波动管焊接接头技术参数表 焊口描述焊口描述 焊口编焊口编 号号 焊口规格焊口规格母材材质母材材质焊接位置焊接位置 压力容器 主管道C1 873 69 Z2CND18 12N Z3CN20 09M 5G1T 蒸发器 主管道 500弯头C4 976 95 7 Z2CND18 12N Z3CN20 09M 6GT 主泵 主管道F1 832 5 67Z3CN20 09M5G1T 压力容器 主管道 280弯头F4 861 9 81 7 Z2CND18 12N Z3CN20 09M 5G1T 蒸发器 主管道 400弯头U1 976 95 7 Z2CND18 12N Z3CN20 09M 6GT 主管道 主管道 400弯头U2 939 4 76Z3CN20 09M2GT 主管道 主管道 900弯头U4 939 4 76Z3CN20 09M5G1T 主泵 主管道 900弯头U6 967 4 90Z3CN20 09M2GT 主管道热段 波动管段 AA 355 6 35 7Z2CND18 12N5G1T 波动管段 A 波动管段 BB 355 6 35 7Z2CND18 12N5G1T 波动管段 B 波动管段 CC 355 6 35 7Z2CND18 12N5G1T 波动管段 C 波动管段 DD 355 6 35 7Z2CND18 12N5G1T 波动管段 D 稳压器底部E 355 6 35 7Z2CND18 12N2GT 主管道焊接产品见证件和波动管焊接产品见证件均为 4 道焊口 主管道和波 动管的产品见证件的技术参数表见下表 3 表表 3 3 主管道和波动管的产品见证件的技术参数表主管道和波动管的产品见证件的技术参数表 序号序号焊口规格焊口规格焊口数量焊口数量母材材质母材材质焊接位置焊接位置 1 873 69 2Z3CN20 09M2GT 2 873 69 2Z3CN20 09M5G1T 3 355 6 35 7 2Z2CND18 12N5G1T 4 355 6 35 7 2Z2CND18 12N2GT 主管道 波动管坡口示意图主管道 波动管坡口示意图 3 3 焊工考试 焊工考试 主管道和波动管均为大直径 大厚度的超低碳不锈钢管道 主管道每一环路有 8 道现场焊口 三条环路共计 24 道现场焊口 波动管有 6 道现场焊口 另有 2 道用 于水压试验的临时封堵焊口 共计 8 道现场焊口 岭澳二期主管道焊接培训焊工 26 名 基本满足了主管道及波动管施工的需要 主管道每道焊口焊接时间约为 27 45 天 由两名焊工同时对称施焊 焊接过程中 每两名焊工配备一名打磨工 专门负责焊缝清理及打磨工作 主管道焊工考试用试件规格为 273 22 的不锈钢管 焊接位置为 6GT 用于 考试试件的坡口型式见下图 主管道焊接是核岛安装过程中的关键环节 具有工序流程逻辑性强 工期紧张 焊接工作量大 焊接应力及变形控制要求高等特点 对施工人员特别是焊工的技能 水平提出了非常高的要求 岭澳二期主管道焊接工期已在岭澳一期焊接工期的基础 上压缩了 0 5 个月 即由 6 5 个月压缩至 6 个月 4 4 先决条件 先决条件 4 1 人员资格 操作者必须具备相应资格 并有能力承担相应的波动管和主管道吊装 调整 焊接和检查操作 检查人员和无损检验人员具备相应的资格 4 2 设备及工机具 安装 焊接 无损检验用设备 工机具运行使用状态良好 有计量要求的仪 器仪表 工具应标定合格且在有效期内使用 焊接设备选用逆变式直流焊机 适用于氩弧焊和电弧焊 4 3 材料 母材经入场验收合格 包括 质量证明文件齐全 管段标识符合设计图纸要求 坡口尺寸符合设计图纸要求 焊接材料检验合格 包括 质量证明文件齐全 检验项目满足要求 复验合格 焊条在使用前按烘干指示书要求烘干 人力 设备 专用工机具和消耗品 见附件 A 4 4 技术条件 4 4 1 安装部件的初始条件 主管道的引入和安装 所有管段进行目检和清洁度检查 待焊接的管口进行目视检查 清洁度检查和液体渗透检查 反应堆压力容器 蒸汽发生器 反应堆冷却剂泵泵壳和稳压器 4 4 2 房间和区域的初始条件 待焊的主回路设备 反应堆压力容器 蒸汽发生器 反应堆冷却剂泵泵壳和 稳压器 具备可用条件 标高和水平度已调整完成 反应堆冷却剂管道阻尼器 热段和过渡段防甩限位器 反应堆堆腔贯穿件经 检验合格 具备使用条件 制作专用的氩气密闭室 用于主回路管道焊口的焊接背面保护 在稳压器 蒸汽发生器和压力容器管嘴上的相应部位安装异种钢接头保护板 在主泵泵壳和蒸汽发生器垂直支撑上安装调整拉杆 并固定到墙上的锚固板 上 以便蒸汽发生器和主泵泵壳能在水平方向上移动 蒸汽发生器的侧导向是为了限制热段在水平的方向上移动 4 4 3 技术文件 适用的技术文件包括工作程序 质量计划和焊接数据包具体如下 1 主管道和波动管的标识 2 主回路管道的运输和安装工作程序 3 主管道和波动管焊接数据包 4 焊缝坡口和焊缝的尺寸和外观检查 5 液体渗透检验操作程序 6 主回路和波动管的射线检验程序 7 主回路管道和波动管道焊接接头目录 4 5 环境条件环境条件 建立施工现场清洁区 有专人负责清洁区的清洁工作 安装施工区域应无土建交叉作业 安装现场具有通风除尘设施 现场使用的设备工机具 工装材料应摆放有序 做到文明施工 5 5 施焊顺序和作业流程施焊顺序和作业流程 5 1 施焊顺序 5 1 1 主管道施焊顺序 主回路管道的每一环路的焊接顺序为 40 弯头 热段 冷段 过渡段 5 1 1 波动管施焊顺序 波动管焊接顺序为 波动管焊接顺序为 C D B 临时焊口 A 临时焊口 E 水压试验 E A 主回路管道现场焊缝焊接顺序图主回路管道现场焊缝焊接顺序图 主回路管道环路现场焊口布置图 主泵 压力容器 蒸发器 40 弯头 主泵 蒸发器 冷段 热段 顺序 3 顺 序 2 焊口 U1 焊口 U6 顺序 5 顺序 1 顺序 4 过渡段 焊口 U2 焊口 U4 焊口 C4 焊口 C1 焊口 F1 焊口 F4 873 736 6 69 828 698 5 66 976 796 90939 4787 4 71 76 976 787 5 97 98 873 69 976 95 7 832 5 67 861 9 81 7 976 95 7 939 4 76 939 4 76 967 4 90 母材材质 Z2CND18 12N Z3CN20 09M A 10500 17 C 11327 20 B 5749 10 5 2 作业流程 5 2 1 主管道焊接作业流程 5 2 2 波动管焊接作业流程 组对前检查 组对 点焊 点焊后检查 焊接 焊接期间检查 焊缝打磨 100 填充后焊接检查 焊缝标识 6 6 详细 详细说明说明 6 1 主管道的安装 焊接要求 6 1 1 组对前的检查 组对前执行下列检查 坡口的目视和尺寸检查 坡口的清洁度检查 坡口的液体渗透检查 6 1 2 组对和点焊 6 1 2 1 蒸汽发生器和反应堆冷却剂泵泵壳的调整 调整垂直支撑与墙连接的拉杆 用于移动蒸汽发生器和反应堆冷却剂泵泵壳 蒸汽发生器或反应堆冷却剂泵泵壳在调整和组对之前 检查垂直支撑锁紧螺钉 是否松动 蒸汽发生器前部和侧面的限位器是否缩回 滑动垫片是否在正确的位置 等 6 1 2 2 管段就位 管段就位 管段坡口与设备管口组对 检查内容 管线沿着其中心线定位 焊口是否内错超差 6 1 2 3 组对 考虑管段焊接过程中的收缩 在焊接起始点相对的直径方向预留 1 4mm 间隙 此 间隙与管线相对方向焊接收缩量的偏差相等 6 1 2 4 点焊 6 1 3 组对及点焊后的检查 检查根部间隙是否在 1 4mm 之间 坡口的目视和尺寸检查 检查管口内错边 0 5mm 6 1 4 焊接 当焊接第一个焊口时 监测管道的移动以保证焊口根部间隙在公差范围内 焊接期间使用支撑工具支撑管段 通过使用管段支撑工具跟踪焊缝收缩量 使用合适的工具 通过设备的移动跟踪焊缝的收缩量 焊缝填充厚度达到 50 之后 焊接顺序可以按实际需要调整 焊接过程中 确保设备中心线保持在给定的冷态位置中心的公差范围内 6 1 5 焊接过程中反应堆冷却剂泵泵壳的检查 冷段 过渡段与反应堆冷却剂泵泵壳焊接时 确保水力部件配合面的标高 N 以及 通过调整垫铁维持在公差范围之内 见附录 H 插图 3 和 4 6 1 6 焊接过程中的检查 焊缝目检及尺寸检查 根部 50 及 100 时 焊缝的液体渗透检查 填充约 15mm 50 及 100 时 焊缝的射线检查 在每个焊口焊接到 15mm 50 和 100 时分别进行收缩量测量 该测量适用 于反应堆冷却剂系统的所有焊缝 6 1 7 100 填充后的检查 焊缝的目检和尺寸检查 焊缝的内 外表面进行液体渗透检查 射线检查 6 2 安装并焊接过渡段 40 弯头 见附录 H 插图 1 注 40 弯头可在热段和冷段焊接之前焊接到蒸汽发生器上 6 3 热段 冷段的安装和焊接 见附录 H 插图 2 6 3 1 冷段与压力容器或热段与蒸汽发生器的组对 组对并点焊 冷段与压力容器间的焊口 F4 热段与蒸汽发生器间的焊口 C4 6 3 2 焊口 F4 和 C4 填充量 15mm 最小 焊接 6 3 3 冷段与反应堆冷却剂泵泵壳或热段与压力容器的组对 F1 和 C1 冷段与反应堆冷却剂泵泵壳组对 热段与压力容器组对 并按 6 1 2 节点焊 6 3 4 焊口 F1 和 C1 的组对检查 6 3 5 焊口 F1 和 C1 从 0 到 15mm 的填充焊接 6 3 6 热段 冷段焊缝 15mm 至 100 的焊接 打磨内部焊缝 填充至 15mm 时 打磨外部焊缝 100 填充 100 填充后 按 6 1 7 节检查焊缝 检查反应堆冷却剂泵泵壳 6 4 过渡段的安装和焊接 见附录 H 插图 1 6 4 1 测量尺寸 测量 A1 和 B1 的尺寸以决定过渡段的机加工尺寸 见附录 H 插图 2 注 当所有热段 冷段及蒸汽发生器 40 弯头至少填充 50 厚度后 测量 A1 和 B1 的尺寸 6 4 2 标记 依据测量尺寸 考虑焊缝收缩 标记出每一段过渡段要加工余量 见附录 H 插图 2 6 4 3 尺寸检查 检查标记处每一段过渡段管线尺寸 6 4 4 坡口加工 6 4 5 安装前的检查 6 4 6 安装中间 U4 接头 6 4 7 检查安装 安装完成后进行检查 6 4 8 焊口 U4 至少填充 15mm 时的焊接检查及检测 6 4 9 在反应堆冷却剂泵泵壳侧和蒸汽发生器上安装过渡段 U2 和 U6 在蒸汽发生器和反应堆冷却剂泵泵壳侧组对 U2 和 U6 点焊过渡段 6 4 10 检查安装 6 4 11 过渡段焊口至少填充到 50 厚度 焊接 进行焊接过程中的检查 检查反应堆冷却剂泵泵壳 6 4 12 将 40 弯头和过渡段从 50 厚度焊接至 100 厚度 坡口内清理 填充 15mm 时 焊缝表面清理 填充 100 后 填充 100 后检查焊缝 检查反应堆冷却剂泵泵壳 6 5 主管道焊缝打磨 使用不锈钢砂轮片 先用粗砂轮打磨 随后用细砂轮打磨 焊缝表面应打磨与母材相平 且与母材平滑过渡 打磨过程中避免局部过热 打磨后不允许有任何尖锐的边缘 沟槽或咬边 打磨后必须保证要求的最小厚度 必要时用测量仪器或厚度测量装置进行检查 必要时 消除打磨痕迹 使用颗粒大小适中的磨料进行抛光 必要时 可用表面粗糙度对比试块检查表面光洁度 6 6 主管道焊缝标识 现场焊缝标识 6 7 主管道产品见证件 按安装焊缝的要求现场制作产品见证件 7 7 安装完工检查 安装完工检查 核查回路几何尺寸和报告数据 见附录 H 插图 5 和插图 6 检查反应堆冷却剂泵泵壳侧 N 的水力部件安装面的水平和标高 并调整垫片 下的间隙 见附录 H 插图 3 检查波动管的倾斜度 检查反应堆冷却剂管道的内部清洁度 检查稳压器 蒸汽发生器端部的异种钢接头的保护 确认所有已焊接区域的管道已连接 检查所有标记 8 8 附录清单 附录清单 附录 A 人力 设备和消耗品 附录 B 验收标准 附录 C 检查报告 附录 D 插图 1 插图 6 附录 A 人力 设备 专用工机具和消耗品 1 人力 1 1 人员 施工队队长 钳工 焊工 无损检查人员 安装 焊接工程师 质量工程师 安全工程师 1 2 工具 3 6 吨手拉葫芦 1 5 3 吨手动绞盘 2 3 吨电动绞盘 吊钩和吊索 螺栓起拔器和千斤顶 木质垫片 支撑块 吊耳 脚手架 成套的氩电联合焊机 1 3下列设备应可用 龙门吊车 2 6m 宽的道轨 20M 平台上的运输小车 环吊 2 消耗品 所有的消耗品都应满足 RCC M 2000 版 2002 补遗 的要求 清洁物 丙酮或类似物 2 1液体渗透显像剂 渗透剂 清洗剂等 2 2填充材料 不锈钢焊丝 OKTigrod316L 1 6mm 符合 RCC M2000 的要求 药皮焊条 OK63 25N 3 2 4 0 符合 RCC M2000 的要求 3 专用工机具 序 号 中文名称数量 1 波动管水压试验成套设备包括 泵 软管和压力机 1 件 2焊接试验堵头和吊装环2 件 3主管道坡口机2 台 4切割装置120 台 5适用于坡口的模板1 个 6波动管坡口机1 台 7内部平台4 件 8热段 波动管射线中心架2 件 9壳侧过渡段工作平台4 件 10冷段 热段滑轨组件带 2 定位架2 件 11滑动支架带重型滚轮2 件 12过渡段支腿滑块4 个 附录 B 验收标准 反应堆冷却管道已 100 焊接至反应堆冷却泵 蒸发器和压力容器上 主管道焊缝射线检查 100 合格 主管道焊缝液体渗透检查完全合格 主管道内部清洁度检查完全合格 主管道回路外形检查完全合格 标高和水力部件安装平面水平度检查以及泵壳调整垫片下间隙完全合格 波动管连接并且焊接至稳压器末端支管至 1 环路热段 波动管水压试验完全合格 波动管焊缝液体渗透检查完全合格 波动管焊缝射线检查 100 合格 检查波动管和主管道现场的焊缝标记满足要求 波动管倾斜度检查完全合格 附录 C 检查报告 接收报告 液体渗透检查报告 在不符合的情况下 射线检查报告 清洁度报告 回路几何尺寸测量报告 水力部件安装面的泵壳的水平度 标高测量报告 波动管坡度检查报告 异种保护盖目测检查报告 稳压器管嘴异种钢保护盖目测检查报告 反应堆压力容器管嘴异种钢保护盖目测检查报告 反应堆蒸汽发生器管嘴异种钢保护盖目测检查报告 附录 D 插图 1 插图 6 PLATE1 插图插图 1 REACTOR COOLANT LOOP WELDING SEQUENCE 反应堆冷却环路焊接顺序 反应堆冷却剂泵 蒸汽发生器 F4 F1 C1 C4 32 压力容器 U6 U4 U2 U1 4 1 5 蒸汽发生器 反应堆冷却剂泵 40 40 弯头 PLATE 2 插图插图 2 Support leg 2 支撑柱2 Support leg 1 and 2 支撑柱2 Support leg 1 支撑柱1 Support leg 3 支撑柱3 H1OPNP PLATE3 插图插图 3 REAC