压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范 第4部分：不锈钢管惰性气体保护焊-编制说明（征求意见稿）

（征求意见稿）一、工作简况1、任务来源本项目来源于中国核能行业协会团体标准制定计划（核协科函[2020]453号），《关于《压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范第1部分：锆合金零部件激光焊》等41项团体标准通过立项审批的通知》。根据通知，《压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范第4部分：不锈钢管惰性气体保护焊》由上海核工程研究设计院有限公司负责编制，参编单位为中核北方核燃料元件有限公司和中核建中核燃料元件有限公司。编制周期为2021年7月到2022年12月。2021年6月，上海核工程研究设计院有限公司与中国核能行业协会签订《中国核能行业协会团体标准制（修）订-压水堆核电厂燃料和相关组件焊接工艺标准》合同，包括团体标准《压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范第5部分：燃料棒堵孔焊》等8项标准。2、主要工作过程接到该标准编制的任务后，上海核工程研究设计院有限公司与中核北方核燃料元件有限公司、中核建中核燃料元件有限公司成立了标准编制工作组，对标准编制工作按照起草阶段、征求意见稿阶段、送审稿阶段、报批稿阶段分别进行了任务分工和筹划，并按计划完成了征求意见稿编制阶段任务。2.1起草阶段根据任务要求，上海核工程研究设计院有限公司联合中核北方核燃料元件有限公司、中核建中核燃料元件有限公司成立了中国核能行业协会团体标准编制工作组，组织编制工作。标准编制工作组制定了标准编制工作计划、编写大纲，明确任务分工及各阶段进度计划。同时标准编制工作组成员集中培训，认真学习GB/T1.1-2020相关要求，结合标准制定工作的各个环节，进行了研究和探讨。工作组经过技术调研，依据压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢管惰性气体保护焊的工程应用实践，以及中核北方核燃料元件有限公司、中核建中核燃料元件有限公司加工和组装工艺技术要求，于2020年12月形成草案稿。2021年4月，工作组召开标准编制工作会议，会议讨论了当前国内外不锈钢管惰性气体保护焊相关技术发展动态，拟纳入本标准方案的技术先进性、成熟程度以及是否涉及专利等，确定了标准起草的总体框架和主要内容。2.2征求意见阶段标准编制工作组针对草案稿讨论的意见、建议进行归纳、总结，于2021年5月编写完成了中国核能行业协会团体标准《压水堆核电厂燃料和相关组件焊接规范第4部分：不锈钢管惰性气体保护焊》的征求意见初稿。2021年6月，标准编制工作组组织征求意见稿研讨会，对征求意见稿的内容条款和技术指标进行逐条研讨，对标准编制过程中遇到的相关问题进行深入交流并达成共识，确定了标准征求意见稿的内容，完成征求意见稿。3、主要参加单位和工作组成员及其所作的工作等上海核工程研究设计院有限公司作为主编单位负责标准的编制工作中核北方核燃料元件有限公司、中核建中核燃料元件有限公司作为参编单位，也是生产制造单位，负责反馈制造和检测结果，负责反馈后续加工和组装工艺技术要求。主要成员：党宇、范华彬、程禹敏、李波、钟多军、郑浩南、潘捷。二、标准编制原则和主要内容1、标准编制原则本标准编制原则是立足于技术先进，规范合理，通俗易懂，针对压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢管惰性气体保护焊的设计需求，结合燃料和相关组件不锈钢管惰性气体保护焊国内工程应用实践形成。中核北方核燃料元件有限公司、中核建中核燃料元件有限公司为施工单位，负责焊接工艺的验证和应用经验反馈。（1）科学性本标准编制小组对不锈钢管惰性气体保护焊进行了深入的调研，包括中核北方核燃料元件有限公司、中核建中核燃料元件有限公司针对不锈钢管惰性气体保护焊生产的技术反馈。在此基础上针对不锈钢管惰性气体保护焊的技术指标要求，进行了认真的总结分析和针对国内工业体系的适应性调整，本着标准规范，通俗易懂，适用性强的原则和满足新版标准编写规则要求的前提下开展了编制。（2）实用性本标准对压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢管惰性气体保护焊技术要求进行了规范，规定了不锈钢管惰性气体保护焊的材料、工艺、鉴定、检测、产品、试验、人员和设备等要求，以统一压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢管惰性气体保护焊加工方法，使其向科学化、合理化方向迈进，从而达到提高核电行业质量管控水平的目的。2、标准主要内容的依据本标准编写的格式遵从GB/T1.1-2020的要求。工艺材料：为确保焊接质量满足设计需求同时符合国内产业能力，经过充分的技术开发和生产实践，确定工艺材料的技术要求，规定了采用GB/T4844的氦气、符合GB/T4842的氩气或二者混合的气体作为保护气。工艺要求：规定了焊前准备的技术要求和注意事项，为保证焊接质量应满足清洁度的要求，对水、油脂、氧化物以及待焊材料表面的毛刺和其他可能影响焊接质量的杂质应加以控制。焊接中使用的保护气体的纯度应不低于99.995%以避免焊缝及热影响区发生氧化。焊接参数的设定应通过合格性鉴定的结果确定。为提高生产效率和降低检测成本，明确了可采用超声检测代替X射线检测，并规定了焊缝试验的方法和试样留样的频次。合格性鉴定要求：规定了工艺合格性鉴定试样、焊机的使用和工艺参数范围变化超限的要求，明确了试样的数量、检查、尺寸检测、无损检测、金相检测和拉伸试验数量的具体要求。为了保证工艺合格性鉴定与实际生产实践相匹配，试样的结构、尺寸和材料应相同，且焊接设备也应采用相同型号或同一台设备。并且明确了工艺参数范围与鉴定范围应相包络，若超出范围则应重新鉴定。为了保证工艺鉴定试验的样本量和工艺参数的覆盖性、规定了以最大和最小热输入下各焊接10个试样的要求，保证工艺鉴定试验的有效性。试样的检测试验均与正常施焊时要求相同，其中包括目视检查、尺寸检测、X射线/超声检测、金相检测和拉伸试验。产品检测要求：为了提高目视检查的效率和检查结果的准确性，规定了目视检查应采用外观标样对焊缝和热影响区域的缺陷的检查，并明确了对可疑的焊缝应进一步放大观察的要求，保证检查结果应真实、可信。明确了焊缝尺寸检测、形位公差检测和焊缝射线检测评估的具体要求。为了保证燃料棒和相关组件棒的装配和加工性能，应保证焊缝的直径和包壳管-端塞的直线度并控制端塞的跳动。采用X射线检测焊缝质量、对熔深、钨夹杂、熔化区的夹杂或气孔检测、裂纹检测和内壁咬边限值应加以控制以保证焊接质量。规定了泄漏检测的方法、检验应遵循的标准规范和无损检测的相关要求。明确了所有密封部件应进行氦气检漏并遵循GB/T11813的要求进行氦质谱检测。为了提高检测效率，允许超声检测可替代X射线检测。试验要求：规定了金相检验的试样取样要求和检验应遵循的规范标准，并明确了应评估的缺陷及要求。规定了试样拉伸试验应遵循的规范标准和载荷限值要求。试样的选取方式应采用纵向截断并固定，对切面抛光和轻度蚀刻，按GB/T11809的规定对截面放大100倍进行观察对所有可能发生的焊缝缺陷进行检查。拉伸试验应遵循GB/T228.2的要求进行。人员和设备要求：规定了焊接设备校准要求和人员资质要求，明确规定施焊人员应持证并经考核合格后方可作业。3、解决的主要问题本标准编制的目的是实现压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢管惰性气体保护焊加工技术的标准化和规范化。保证同行业焊接加工质量要求以及评判标准的一致性。三、主要试验（或验证）情况本标准编制的目的是实现压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢管惰性气体保护焊加工技术的标准化和规范化。保证同行业焊接加工质量要求以及评判标准的一致性。依据压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢管惰性气体保护焊的工程应用实践，以及中核北方核燃料元件有限公司的生产加工实践经验反馈，完成了压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢管惰性气体保护焊焊缝的目视检查、尺寸检测、超声检测、射线检测、金相试验、泄漏检测、拉伸试验等试验和测试，关键检测和检验项目和指标均得到了固化。该项工艺在AP1000依托项目核电厂的燃料和相关组件制造中得到应用。四、标准中涉及专利的情况本标准不涉及专利问题。五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况2021年，国务院发布关于落实《政府工作报告》重点工作分工的意见。意见提出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，制定2030年前碳排放达峰行动方案。优化产业结构和能源结构。推动煤炭清洁高效利用，大力发展新能源，在确保安全的前提下积极有序发展核电。研究和推广应用一批先进的核电行业标准，是有利于在确保安全前提下积极有序发展核电的。因此，针对压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢管惰性气体保护焊，上海核工程研究设计院有限公司作为主编单位编制本团体标准。本标准的颁布实施能规范核燃料和相关组件不锈钢管惰性气体保护焊的加工质量，规范相关行业发展，从而提高整个行业产品质量。标准化的产品有利于其设计、生产和采购，特别是降低成本，提高经济性。本标准的制定，填补了压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢管惰性气体保护焊相关标准的空白，可以促进不锈钢管惰性气体保护焊加工技术的标准化和规范化。六、与国际、国外对比情况1、项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑本标准没有采用国际标准，在制定过程中未查到同类国际、国外标准。2、与国内相关标准间的关系无。3、发展趋势本标准的技术具有先进性，相关技术已在国外多个压水堆核电厂以及国内AP1000核电厂得到应用，国内目前也已经实现了国产化，技术成熟程度也较高，本标准的技术不涉及专利。七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及标准，特别是强制性标准的协调性本标准是针对压水堆相关组件压水堆核电厂燃料和相关组件不锈钢管惰性气体保护焊规范，与现行相关法律、法规、规章及相关标准协调一致。八、重大分歧意见的处理经过和依据无。九、标准性质的建议说明建议本标准的性质为团体标准。十、贯彻标准的要求和措施建议标准发布后，上海核工程研究设计院有限公司将配合中国核能行业协会组织行业召开标准宣贯会，开展培训活动，促进该标准更好的