机械贯穿件安装技术要点与经验反馈
2019-11-28陈施乐徐野男
陈施乐 徐野男
中核工程咨询有限公司 北京 100000
1 概况
机械贯穿件是保证一条或几条管路穿过反应堆安全壳时,将安全壳内部与外部流体管道连接在一起的关键性部件,它属于反应堆安全壳的一部分。在各种工况下,它既要满足系统管道的设计要求,又必须确保安全壳的气密性和完整性。
2 主要安装工序
机械贯穿件施工大概可分为:检查先决条件、接收、搬运和存放、测量放线、现场运输、吊装、坡口加工、组对、焊接、焊缝标识、标记、无损检测、防腐补漆、清洁保护。
2.1 先决条件
安装工作人员应能胜任工作,特殊工种应具有相应的有效资格证。土建预埋套筒安装完毕并验收合格,且交付安装使用、机械贯穿件验收合格、安装区域通道畅通无阻、工作区域清洁、根据需要搭设脚手架,采取有效的安全措施、预埋套管的件号是否与设计文件上相符,其内外表面应清理干净,且油漆完好。施工用工具必须满足现场施工需要,标定合格且在有效期内。
2.2 接收、搬运和存放
接收时设备的标识、标记是否正确完善;保护涂层的内外表面是否破损、擦伤、外观是否有变形等缺陷;坡口有无损伤;产品是否验收合格。机械贯穿件运入厂房内,主要通过可用液压叉车或自制平板小车,吊装时注意事项:采用吊索具吊装运输时,应采取必要的防护措施;不锈钢贯穿件要采取隔离措施,防止碳钢与不锈钢接触污染。
2.3 测量放线
对预埋套筒的定位角度和标高进行复测;对于主给水与主蒸汽贯穿件应进行复测,避免在管道安装时造成误差。
2.4 坡口加工、组对、焊接
(1)坡口加工。将机械贯穿件放入预埋套之前,两侧的坡口及坡口附近15mm范围内应去除油污、油漆、氧化物、铁屑和水分等,使其露出金属光泽。如果坡口不及时焊接,应用粘胶带将其表面护住,安装时如发现坡口表面有浮锈应先用金属刷进行清除。在管子开坡口时,管子内壁不得有任何影响射线检验判读的痕迹。
(2)组对。利用水平尺调整贯穿件的安装位置,根据焊接数据包的相关要求,通过调节组对工具上的螺栓位置来调整焊缝间隙,小管径部件,采用定位板或直接用GTAW点固组对,大管径壁厚部件,采用定位圆棒点固组对,所有贯穿件应采用不同直径的定位圆棒点固组对。内、外错边应满足焊接数据包的相关要求,错边均匀。
(3)焊接。机械贯穿件待焊区域两侧各15mm范围内需去除油、锈、毛刺以及氧化皮等影响焊接质量的杂质,使露出金属光泽,轻微的生锈可用不锈钢丝刷进行清除。焊工应凭焊材领用单刀烘干房领取焊丝和焊条,所领用的焊丝、焊条应有清晰的表示,标识不清晰的焊丝,焊条禁止领用,药皮破损的焊条禁止领用;焊丝领出后应注意保持其表面的清洁度和干燥度,焊条领出后应置于保温筒中保温。组对时,应按照焊接数据包/工艺卡和相关程序文件进行,小管径部件,采用定位板或直接用GTAW点固组对,大管径壁厚部件,采用定位圆棒点固组对,所有贯穿件应采用不同直径的定位圆棒点固组对。焊丝点固时,焊接工艺与正式焊缝打底工艺相同,可保留到正式焊缝中,定位焊缝的两端应修成倒角,以便在坡口根部有间隙时保证接头根部完全焊透,焊缝长度要大约有30mm,并且应保证与后焊焊缝圆滑过渡。组对时应留有3-4mm焊接间距,不同厚度部件组对:应使两部件接口可均匀吻合,使最大内错边控制在合格范围内,内错边量满足:e/20+1(e为管道壁厚),最大错边量不能超过3mm,同时内错边量应符合射线检验的要求,如不能满足要求,可修磨倾斜过渡段;外错边量应满足:当部件壁厚e<12mm时,最大为e/4,但不能超过8mm;当e≥12mm,最大为e/10+2mm,同样最大外错边不能超过8mm。
点焊应由实施此项焊接工作的焊工进行,要求焊接材料及工艺参数与正式焊缝相同。当点焊缝需要熔入正式焊缝时,焊缝应打磨,使表面平滑过渡且焊缝两端呈缓坡状。当定位焊焊缝有气孔或裂纹时,必须清除后重焊[1]。
机械贯穿件连接焊缝主要为贯穿件与贯穿件套筒的焊接;安全壳机械贯穿件的焊接主要为贯穿件与贯穿件套筒的焊接,材质主要为Z2CN18.10、Z2CND18.12、TU42C、P280GH,接头形式主要为对接、角接。焊接方法全部采用GTAW+SMAW。
焊接过程中每层进行100%VT,碳钢与不锈钢焊接的异种钢焊缝第一层焊道进行100%PT,当管道壁厚大于30mm时在15mm左右处进行一次RT检验。
2.5 无损检验
对于机械贯穿件与贯穿套筒焊接为异种钢对接焊缝(Z2CN18.10+P265GH(20HR)、Z2CND18.12+P265GH(20HR)),需进行以下检测:组对前的坡口PT;异种钢的对接焊缝,打底焊缝需进行PT检验;焊接完成后进行100%PT,100%RT;对于机械贯穿件与贯穿套筒焊接为碳钢对接焊缝(TU42C+P265GH(20HR)、P280GH+P265GH(20HR)),需进行以下检测:组对前的坡口PT;焊接完成后进行100%PT,100%RT或100%UT。
2.6 防腐补漆
检验合格后对碳钢材质的贯穿件焊接部位应进行补漆;不锈钢材质焊接部位进行酸洗钝化。
2.7 清洁、成品保护及安全
将液体渗透检验后残留显象剂去除并将贯穿件内部清洁于净,达到图纸要求的清洁度,端口封好。安装后的贯穿件的房间要经常保持清洁;现场所有施工活动,都应遵守安全消防的相关规定;在人员过道等设备易于受损或碰坏的位置,需要增加有效的保护措施;机械贯穿件安装完毕后,应对贯穿件采取防尘、防异物、防污染及防损伤等保护措施;对于无封头侧的贯穿件在安装时应采取有效的支撑措施将其位置固定。
3 机械贯穿件安装经验反馈
因土建安装要求的偏差范围比安装大很多,故需在前期测量放线时应注意反复核查土建的预埋套管的标高、所在角度等是否满足安装图纸要求,若不满足应及时提出予以交涉。
4 结语
机械贯穿件的安装质量好坏直接影响到安全壳的密封性,进而直接影响核电站限制放射物质泄漏的能力。为保证机械贯穿件的施工质量,应分别在事前、事中和事后从人、机、料、法、环等五个方面进行控制,确保安装质量。