核安全设备焊接基本知识

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1、第三章核安全设备焊接基本知识第一节核安全设备焊接活动核安全设备是核电厂安全屏障的主要组成部分。其中，核安全机械设备主要包括反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、主泵、主管道和其他核级容器、管道、泵、阀门等，这些设备中大部分设备是由不同部件经焊接而成，这些部件和焊接接头大都是压力边界的组成部分，这些焊接接头的焊接质量直接影响反应堆冷却剂系统的完整性和运行的可靠性，一旦出现破裂将可能带来严重的放射性释放后果。一、焊接活动的特点随着现代工业的高速发展和焊接技术的不断进步，焊接作为一种金属连接的工艺方法，在金属结构生产中得到了广泛的应用。与其他连接方法相比，焊接连接技术具有许多突出的优点。同时与其他工

2、艺技术一样，焊接技术也有其自身的薄弱环节。1、焊接质量好－先进的焊接工艺方法可以确保获得优质的焊接接头，现代的检验手段可以使焊接接头的质量得到保证；2、生产效率高－焊接接头所占空间小，金属材料利用率高，焊接生产制造成本低，生产制造效率高；焊接可适应不同位置、不同结构、不同金属材料的连接，施工操作相对简便，易实现机械化和自动化；3、刚度大、整体性好－焊接连接是一种金属原子间的连接，其承载能力强－可以承受静载荷也可以承受动载荷，特别是全焊透的熔焊接头，也能较好地承受各向产生疲劳应力的载荷，使用寿命长久。4、焊接过程金属材料的性能变化剧烈而复杂，容易产生缺陷－焊接过程中母材、焊材和焊剂熔化、混合再

3、凝固；温度在短时间从低到高再到低，最终焊接接头的性能不易把握。二、民用核安全设备焊接重要性和特殊性55现代焊接技术已使焊接接头的性能接近母材的性能，但焊接作为一种特种工艺，其质量特别依赖于采用的焊接工艺、焊工的技术水平和工艺过程的控制。在以往的核安全设备制造安装活动中，曾发生过多起因设备焊接质量问题而导致的重大事件，对核设施的安全稳定运行构成一定的风险。如某压水堆核电厂反应堆压力容器在制造过程中由于焊材采购、验收及焊接工艺评定不充分等问题致使接管安全端焊缝存在超标缺陷；后又由于焊工违反工艺纪律违规进行挖补等原因，缺陷在制造厂没有彻底处理，致使在役前检查时仍发现超标缺陷。为处理该不符合项，从监

4、督审评、考察承包商、制订返修方案、签订合同到完成全部补焊工作共用了三个多月的时间，经济损失达几百万元，该厂也被吊销了制造许可证。又如：某制造厂的安全壳喷淋热交换器筒体与管板环焊缝存在严重未焊透缺陷；某阀门公司在核级阀门制造活动中由于没有严格按照要求对制造活动进行控制，使用无证焊工从事核级阀门的焊接，导致出现阀门质量不合格事件，不得已将所有已安装的阀门切割下来，重新返回制造厂进行修复，造成一定的经济损失。上述事例都是由于焊接过程控制不力造成的，除造成一定的经济损失，还使人们对核安全设备国产化的质量产生疑虑。由此可见，焊接在民用核安全设备制造中具有重要作用。鉴于焊接在民用核安全设备制造中具有的重

5、要作用,焊接作为一种特种工艺,其在民用核安全设备制造安装活动中的特殊性主要表现在以下几方面：焊接设计控制：反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、主泵、主管道等核岛主设备，由于长期处于高温、高压和强辐照环境下运行，要求其制造用原材料包括焊接材料具有较高的塑性和韧性、良好的焊接性及抗辐照和耐腐蚀等性能。对于焊接的结构和强度设计，应遵循核安全设备所用规范的要求。焊接人员资质：从事民用核安全设备制造安装活动的焊工和焊接操作工必须按照《民用核安全设备焊工焊接操作工资格管理规定》取得相应资质。焊接工艺控制：民用核安全设备制造安装单位应具有相应的程序或细则用于焊接工艺评定、焊接工艺规程和检验规程的编制和批准

6、,并指导焊工的焊接操作和检验人员的检验。核安全设备焊接工艺评定55需评定的项目比常规压力容器的评定项目多，如：法国RCC-M对于反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器等主焊缝的焊接工艺评定要求进行高温力学性能和冲击试验等；对于不锈钢设备要求进行晶间腐蚀和δ铁素体的测定等。焊接过程控制：要求焊工在操作过程中严格执行焊接工艺规程，尤其是采用机械化焊接时，要克服麻痹思想，认真操作，加强自检，直至焊接完成。在焊接过程中,焊工和质检人员应作好焊接参数记录工作。焊接质量检验：民用核安全设备焊接质量检验按不同阶段分类可以分为：入厂检验、工序检验、成品检验等。对于壁厚较大设备的焊缝，通常要进行多次无损检验，采用

7、的无损检验方法也不止一种。各项检验均应事先编制检验规程，检验完成后按规定要求完成检验报告。见证件:对于核安全设备中一些重要部件的焊缝,如:核1、2、3级主设备的焊缝；管子与管板的焊缝等还应按所用规范的要求设置见证件，用来模拟实际产品焊缝的施焊条件，进行破坏性检验以鉴定与产品的符合性。三、核安全设备现行规范标准对焊接的技术要求（一）ASME规范ASME规范对核安全设备制造安装活动中焊接技术的要求包括四大部分：1