江浩仁 鄧鵬輝 黃成龍
摘 要:堆芯指套管是堆芯中子測量系統(tǒng)中的測量通道,同時也是一回路壓力邊界。由于工作過程中振動和干涉等因素,導致指套管在堆芯內(nèi)產(chǎn)生磨損減薄,出于經(jīng)濟性考慮,需將減薄量超標指套管在更換前進行封堵。本文介紹指套管堵管工藝,通過將指套管切除6.5m后焊接2段堵塞,實現(xiàn)兩道密封,將指套管封堵并退入靜壓區(qū),從而確保一回路壓力邊界的完整性。
關鍵詞:堆芯指套管;磨損;堵管
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.175
1 引言
堆芯指套管是堆芯中子測量系統(tǒng)中的測量通道設備,正常情況下,指套管插入堆芯內(nèi),并構成一回路壓力邊界。指套管內(nèi)部干燥走中子通量探頭,外部與堆內(nèi)構件接觸并受一回路高溫高壓介質(zhì)沖刷。由于介質(zhì)沖刷振動等原因導致指套管壁厚減薄,指套管壁厚減薄量至低于設計厚度的15%的情況下,將可能由于管壁過薄無法承受一回路介質(zhì)壓力,導致指套管在下一個燃料循環(huán)周期內(nèi)出現(xiàn)破損的現(xiàn)象,破壞一回路壓力邊界完整性。為防止指套管破損,則必須,讓指套管磨損嚴重的部位錯開與壓力容器和下部堆內(nèi)構件等部件的干涉點。若指套管減薄量超出相應的標準,出于經(jīng)濟性考慮暫不對該指套管進行立即更換,而將指套管封堵退入靜壓區(qū),直至更換前該根指套管均不再參與中子通量測量。
2 指套管磨損處理標準
2.1 指套管其他處理方式簡介
割管移位:即通過切割指套管并重新焊接止推段和延長段的手段(即止推段和延長段統(tǒng)稱指套管手柄),使得指套管總長度減小,使得指套管磨損嚴重的部位錯開與壓力容器和下部堆內(nèi)構件等部件的干涉點。
指套管更換:通過指套管切割,從堆芯水池抽取,重新安裝新指套管等工藝更換一個新的指套管,是處理指套管磨損最根本的手段。
3 指套管堵管
指套管堵管工藝包括以下幾個工序:指套管切割,焊接,端部止推段安裝,堵管工藝圖如下圖1。
3.1 指套管切割
對即將采取檢修的指套管抽出約8500mm(總長約14000-16000m),并在待切割位置事先做好標記。
切割長度:以指套管手柄端部為基準,切割長度mm留下的切口稱為系統(tǒng)切口,并在割下的指套管中取帶涂層的mm稱為焊接段。
切口打磨要求如下:切口和管道長度方向的垂直度為0.05mm,坡口的角度要求45±2°,坡口厚度1mm,平面度要求為1.6至3.2。
切口滲透檢查:對切口進行滲透檢查,要求無任何顯示。
3.2 焊接
堵塞Ⅰ焊接和堵塞Ⅱ焊接示意圖如圖2。
堵塞Ⅰ坡口示意圖:堵塞Ⅰ左右兩端帶有焊接坡口。
將堵塞Ⅰ,插入堵管裝置,ER316L材質(zhì)焊絲,通過氬弧焊手工焊接焊縫S2,并對焊肉進行打磨,打磨后要求焊縫外徑mm。
堵塞外形尺寸要求:堵塞Ⅱ一端帶有焊接坡口,一端帶螺紋。
將堵塞Ⅱ,插入堵管裝置另一端,ER316L材質(zhì)焊絲,通過氬弧焊手工焊接焊縫S3,并對焊肉進行打磨,打磨后要求:mm。
將堵塞Ⅰ另一端插入系統(tǒng)切口,ER316L材質(zhì)焊絲,通過氬弧焊手工焊接焊縫S1,并對焊肉進行打磨,打磨后要求:mm。
焊縫滲透檢查:對焊縫進行滲透檢查,要求無任何顯示。
3.3 端部止推段安裝
為實現(xiàn)指套管安裝后的可靠固定,在堵塞Ⅱ螺紋段需安裝止推段,確保正常運行期間因為指套管承受一回路介質(zhì)而沖出。
3.4 注意點
注意點(1):劑量報警風險,若指套管拔出過程中帶出熱點將導致所在房間內(nèi)環(huán)境劑量超出限值,故需做好預防措施。
注意點(2):管道切割打磨過程中產(chǎn)生的碎屑風塵需做好防異物措施,防止進入指套管內(nèi)部。
注意點(3):指套管坡口打磨和焊接,需保證端口的清潔度和焊接質(zhì)量。
注意點(4):指套管焊接完成后除PT要求無任何顯示外,還要求自然冷卻,并打磨焊肉厚度需滿足要求。
4 總結與討論
論文對指套管處理方法進行初步介紹,針對指套管堵管工藝進行了詳細的介紹,所做的工作和得出的結論有如下幾個方面:
(1)指套管的磨損減薄的主要原因是指套管安裝后和堆內(nèi)構件干涉且受介質(zhì)沖刷振動而減薄。
(2)指套管減薄的處理方式有割管移位、堵管和更換。
(3)指套管更換是處理指套管減薄的根本措施,但出于經(jīng)濟性考慮,在不影響中子通量測量的前提下,通過堵管的處理方式保證一回路壓力邊界的完整性。
(4)從生產(chǎn)實踐角度闡述指套管堵管工藝,從成本和可操作性來看具有很高的推廣價值。
參考文獻:
[1]柳正鈞.堆芯指套管磨損、堵塞機理與預防性維修策略[J].核動力工程,2004,25(02):265-266.