AP1000核电站中主蒸汽及给水贯穿件组件安装方法与流程

本发明涉及核电站的建造领域，尤其涉及ap1000核电站中在核岛屏蔽墙和钢制安全壳(cv)上安装主蒸汽、主给水贯穿件组件的方法。

背景技术：

在ap1000核电站中，如图1所示，主蒸汽、主给水贯穿件组件主要包括封头管1、位于封头管1外侧的保护管2、设置在保护管2外侧的膨胀节3以及位于膨胀节3两端的焊接环4和套筒5。

由于氩电联焊的焊接方法相对于全氩焊及手工电弧焊接等焊接方法，焊接效率较高，尤其是相对于纯手工焊接的全氩焊焊接方法，氩电联焊的焊接速度至少是全氩焊的焊接速度的三倍，焊接成本较低。为提高焊接效率，缩短施工工期，降低施工成本，在核电站建造过程中通常采用氩电联焊的焊接方法进行焊接。因此，在对ap1000核电站中的主蒸汽、主给水贯穿件组件进行安装时，采用氩电联焊的焊接方法对主蒸汽、主给水贯穿件组件中的各个部件组对形成的焊口进行焊接。

如图2所示，膨胀节3与焊接环4组对形成的第一焊口7大部分都位于屏蔽墙6的墙体内，且第一焊口7在9点-12点处与屏蔽墙6上的贯穿件组件安装孔的孔壁之间的设计空间较为狭小。以12点处为例，如图2所示，第一焊口7与膨胀节3之间的水平间距仅为83.97mm，第一焊口7与膨胀节3的外壁在竖直方向上的间距仅为127mm，膨胀节3与贯穿件组件安装孔的孔壁在竖直方向上的间距仅为215.9mm，即第一焊口7与贯穿件组件安装孔的孔壁之间的间距不足350mm。而采用氩电联焊的焊接方法进行焊接时，为避免频繁更换焊条而频繁进行起弧收弧操作形成焊接缺陷，选用的焊条的长度至少为300mm。由此可见，在使用氩电联焊的焊接方法对第一焊口7进行焊接时，在9-12点处，尤其是在12点处，焊条无法摆动，焊接操作无法完成。

为保证焊接效率，降低施工成本，本领域技术人员采用下述安装方法对ap1000核电站中的主蒸汽、主给水贯穿件组件进行安装，具体安装过程如下：

首先，从膨胀节3的中部将膨胀节3分割成第一膨胀节段31和第二膨胀节段32，并采用氩电联焊的焊接方法对封头管1和保护管2组对形成的第三焊口及焊接环4和第一膨胀节段31组对形成的第一焊口进行焊接，将封头管1和保护管2以及焊接环4和第一膨胀节段31焊接到一起，同时采用氩电联焊的焊接方法对套筒5和第二膨胀节段32组对形成的第三焊口进行焊接，将套筒5和第二膨胀节段32焊接到一起；然后，将封头管1、保护管2、焊接环4及第一膨胀段31整体吊装到屏蔽墙6上的贯穿件组件安装孔中，并将套筒5和第二膨胀节段32从钢制安全壳的内侧整体安装到保护管2上；最后，在屏蔽墙6和钢制安全壳8之间采用氩电联焊焊接方法对第一膨胀节段31和第二膨胀节段32组对形成的第四焊口11进行焊接。

综上可见，在安装ap1000核电站中的主蒸汽、主给水贯穿件组件的过程中，需先将膨胀节一分为二，然后再重新焊接在一起，不仅增加了大量的机加工工作和焊接工作，导致核电站的主蒸汽、主给水贯穿件组件的安装工期延长，而且将膨胀节一分为二易影响膨胀节的使用功能，甚至导致膨胀节的使用功能丧失。

技术实现要素：

为减少工作量，缩短施工工期，同时避免膨胀节的使用功能受到影响，本发明提出一种ap1000核电站中主蒸汽及给水贯穿件组件安装方法，所述主蒸汽及给水贯穿件组件包括封头管、保护管、膨胀节、焊接环和套筒，该安装方法包括如下步骤：

步骤s1、将所述保护管安装到所述封头管上，并采用氩电联焊的焊接方法对所述保护管和所述封头管对接形成的第三焊口进行焊接；在焊接完成后，对所述第三焊口处形成的焊缝进行无损检测，当检测不合格时，对缺陷部位进行清理补焊，并在补焊完成后重新进行热无损检测操作；当检测合格时，对所述第三焊口处形成的焊缝及焊接热影响区进行焊后热处理；焊后热处理完成后，将所述封头管和所述保护管整体吊装到屏蔽墙上的贯穿件组件安装孔内；

步骤s2、采用手工电弧焊焊接方法对所述膨胀节和所述套筒对接形成的第二焊口进行焊接，并对所述第二焊口处形成的焊缝进行无损检测，当检测不合格时，对缺陷部位进行清理补焊，并在补焊完成重新进行无损检测；当检测合格时，将所述焊接环以及所述膨胀节和所述套筒整体从钢制安全壳的内侧安装到所述封头管和所述保护管整体上；

步骤s3、采用全氩弧焊焊接方法对所述膨胀节和所述焊接环对接形成的第一焊口进行焊接，并在焊接完成后对所述第一焊口处形成的焊缝进行无损检测，当检测不合格时，对缺陷部位进行清理补焊，并在补焊完成后重新进行无损检测；当检测合格时，安装完成。

采用该安装方法对ap1000核电站中的主蒸汽及给水贯穿件组件进行安装时，不用将膨胀节一分为二，不仅减少了膨胀节分割及焊接的工作量，将施工工期缩短16天，大大降低了施工成本，同时保证膨胀节的使用功能不受影响。

优选地，在所述步骤s1中，在拼装车间内对所述封头管和所述保护管进行组装，并采用氩电联焊的焊接方法对所述第三焊口进行焊接。进一步地，采用电加热方式进行热处理，且电加热采用的电加热装置为电加热绳或电加热片。这样，在对第三焊口处形成的焊缝进行热处理时，只需将电加热装置缠绕到焊缝及焊接热影响区上通电即可进行热处理操作，简单方便，且加热快速均匀，可提高热处理效果。

优选地，进行无损检测时，可采用射线检测方法进行检测，无交叉施工，操作简单方便。

附图说明

图1为ap1000核电站中的主蒸汽及给水贯穿件组件安装到屏蔽墙和钢制安全壳上后的示意图；

图2为ap1000核电站中的主蒸汽及给水贯穿件组件中的第一焊口在12点处的位置示意图；

图3为采用现有技术安装ap1000核电站中的主蒸汽及给水贯穿件组件到屏蔽墙和钢制安全壳上后的示意图；

图4为本发明ap1000核电站中主蒸汽及给水贯穿件组件安装方法的流程图。

具体实施方式

下面，结合说明书附图1和4，对本发明ap1000核电站中主蒸汽及给水贯穿件组件安装方法进行详细说明。

在对如图1所示的ap1000核电站中主蒸汽及给水贯穿件组件进行安装时，安装步骤如4所示，具体如下：

步骤s1、将保护管2安装到封头管1上，并对保护管2和封头管1对接形成的第三焊口10进行焊接；在焊接完成后，对第三焊口10处焊接形成的焊缝进行无损检测，当检测不合格时，对缺陷部位进行清理补焊，并在补焊完成后重新进行无损检测操作(避免多次焊后热处理)，检测合格后进行焊后热处理，从而对焊缝及焊接热影响区中的晶粒进行细化，同时消除残余应力，进而提高焊接效果，且先进行无损检测，后进行焊后热处理，可避免多次焊后热处理，节约时间及能耗，降低成本。焊后热处理完成后，将封头管1和保护管2进行整体吊运到核岛内并安装到屏蔽墙6上的贯穿件组件安装孔内。在对第三焊口10处的焊缝进行无损检测时，可采取15％的抽检率进行抽检，从而可减少无损检测工作量。优选地，在拼装车间内，采用氩电联焊的焊接方法对第三焊口10进行焊接，由于拼装车间内的辅助设备比如拼装用工装、支架以及焊接用的焊接设备，相较于在核岛内的施工现场更为齐全，所以保护管2和封头管1的组对安装及焊接操作更容易实现，且可避免交叉施工，操作简单方便。另外，采用氩电联焊的焊接方法对第三焊口10进行焊接，相较于采用仅采用钨极氩弧焊或手工电弧焊焊接方法，既可以保证焊接质量，又可以提高焊接效率，从而缩短焊接耗时。优选地，采用电加热方式对第三焊口10处形成的焊缝及焊接热影响区进行焊后热处理，加热快速均匀，可保证焊后热处理效果。电加热采用的电加热装置可优选采用电加热绳或电加热片。这样，在对第三焊口处形成的焊缝际热影响区进行焊后热处理时，只需将电加热绳或电加热片均匀缠绕到焊缝及焊接热影响区上通电即可，操作简单方便。

步骤s2、采用手工电弧焊焊接方法对位于膨胀节3和套筒5之间的第二焊口9进行焊接，并对第二焊口9处形成的焊缝进行无损检测，当检测不合格时，对缺陷部位进行清理补焊，并在补焊完成重新进行无损检测；当检测合格时，将封头管1和保护管2作为整体对焊接环4以及膨胀节3和套筒5进行安装，将焊接环4以及膨胀节3和套筒5安装到的封头管1和保护管2组装形成的整体上。

步骤s3、采用全氩弧焊焊接方法对膨胀节3和焊接环4之间的第一焊口7进行焊接，并在焊接完成后对第一焊口7处形成的焊缝进行无损检测，当检测不合格时，对缺陷部位进行清理补焊，并在补焊完成重新进行无损检测；当检测合格时，安装完成。

在安装过程中，对焊缝进行无损检测时，可优选射线检测方法，检测方法成熟且操作简单方便。

采用该安装方法对ap1000核电站中的主蒸汽及给水贯穿件组件进行安装时，不用将膨胀节一分为二，既可以保证膨胀节的使用功能不受影响，又可以减少膨胀节分割及重新焊接在一起的工作量，使得主蒸汽及主给水贯穿件组件安装的施工周期整整缩短了16天。另外，采用全氩弧焊焊接方法对膨胀节和焊接环之间的焊口进行焊接，由于全氩弧焊焊接方法采用的焊接材料为可弯曲的焊丝，既可以完成在狭小空间内的焊接要求，又可以避免频繁更换焊丝，从而减小焊接缺陷出现的几率，提高焊接效果，降低了焊接返修量。