压水堆核电站主回路管道窄间隙自动焊工艺研究(精)

核电站主管道自动焊三维测量与组对技术的研究摘要：核电站主管道自动焊技术是一种先进的焊接技术，广泛应用于核电站建设与运行维修阶段。

在中广核cpr1000和三代epr 堆型核电站建设过程中均采用了主管道窄间隙自动焊技术。

为了保证窄间隙自动焊技术的组对要求，需要对核岛主回路设备进行三维精密测量和模拟计算。

由于cpr1000与epr主管道自动焊施工逻辑不同，其三维测量与计算的方法也不尽相同。

该文详细对比和分析了两者的自动焊施工逻辑、三维测量与计算的原理，测量实施方案等，找出其各自的优缺点，为主管道自动焊三维测量组对技术的改进提供参考。

关键词：核电站主管道自动焊三维测量精密组对中图分类号：tg457.6 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2013）04（c）-0073-04核电站主管道自动焊技术是一种先进的焊接技术，广泛应用于核电站建设与运行维修阶段。

在中广核cpr1000堆型和三代epr堆型核电站建设过程中均采用了主管道窄间隙自动焊技术，该技术要求主管道的组对间隙不超过1 mm，组对错边量不超过1.5 mm。

为了满足主管道的精确组对要求，需要对相关的核岛主回路设备进行三维精密测量和模拟计算。

cpr1000堆型核电站主管道自动焊采用的是传统的手工焊施工逻辑，epr堆型核电站主管道自动焊施工逻辑是基于蒸汽发生器（简称sg）更换的经验，采用sg后装的施工逻辑。

由于自动焊施工逻辑不同，两者在三维测量和组对技术方面也有不同，各有优缺点。

1 主管道自动焊技术简介1.1 cpr1000与epr核岛主回路布置cpr1000核岛主回路主要由3大主设备（简称rpv、sg、rcp）以及连接主设备的主管道组成，共有3个环路，每个环路有一台sg和一台rcp，通过主管道与压力容器连接起来。

3个环路相互之间成120度布置。

其主回路布置如图1所示。

epr堆型为了提高单堆功率，其核岛主回路系统在cpr1000堆型的基础上增加了一个环路，形成了对称布置的四环路系统。

核电站主管道窄间隙自动焊常见问题及处理作者：卢其海来源：《科技与创新》2016年第01期摘要：核电站核岛主管道的焊接是核电站建设质量控制中的关键。

以国内某6×1 000 MW 核电站的核岛主管道焊接工程为实例进行了相关分析和讨论，详细介绍了窄间隙自动焊技术，并提出了窄间隙自动焊技术的质量控制方法。

该工程产品质量检验结果表明，主管道窄间隙自动焊工艺是可行的，质量控制措施是有效的，内在质量和产品外观均满足设计要求，相关方法可为同类工程提供参考和借鉴。

关键词：核电站；窄间隙自动焊技术；蒸汽发生器；反应堆中图分类号：TM623.4 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2016.01.154核电站主回路管道（又称为反应堆冷却剂系统管道）与蒸汽发生器、反应堆压力容器、主泵共同构成一回路压力边界。

为了有效缩短建造周期、降低建造成本和保障施工质量，可采用惰性气体保护窄间隙自动焊焊接工艺的实施。

在核电站主回路管道的焊接工作中，窄间隙自动焊焊接工艺被广泛应用，比如宁德和阳江核电站主回路管道现场焊接便采用了此工艺。

窄间隙自动焊的主体是自动焊机，由自动焊操作工操作，这在某种程度上彻底改变了传统焊接方法对焊工的要求。

窄间隙自动焊焊接工艺具有焊接质量高、焊接效率高等优点，但易出现侧壁熔合不良、频繁粘钨、烧穿等情况，进而导致工作效率受到一定的影响。

1 窄间隙自动焊焊接工艺1.1 焊接方法在核电站的建造过程中，关键点和难点之一为主管道的现场焊接。

传统的主管道焊接工艺为焊条电弧焊接，其焊接质量会受到焊工的专业技术水平、身体状况和情绪等因素的影响，且因该工作的劳动强度过高，常导致焊工的焊接效率较低，最终造成工期延长。

窄间隙自动焊焊接工艺与传统的焊条电弧焊工艺相比，具有以下5个优点：①焊接效率高，可以不间断地作业。

②熔敷金属填充量少，可降低填充材料成本。

③焊接过程简单，对工人的要求相对较低。

④焊接接头质量高。

压水堆核电站主管道焊缝理化性能分析摘要：压水堆核电站主管道是低碳奥氏体不锈钢大厚壁管道，在核电机组运行期间，承载着高温、高压、高放射性的冷却剂。

目前，在国内主管道的焊接过程中，主要存在两种焊接工艺：钨极氩弧焊+焊条电弧焊（tig+smaw）和窄间隙自动焊（toce）。

该文根据rcc-m焊接工艺评定和产品焊接见证件破坏性试验的相关规定，对比分析了上述两种焊接工艺下焊缝的理化性能。

通过对比分析，发现窄间隙自动焊焊缝的理化性能与钨极氩弧焊+焊条电弧焊相比得到较大提升。

关键词：主管道焊缝理化性能中图分类号：tg404 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2012）12（a）-00-022007年10月，国务院发改委发布的《国家核电中长期发展规划》指出，到2020年，我国的核电运行装机容量应争取达到4000万kw，在建核电容量应保持在1800万kw。

时至今日，我国已开工建设的核电机组数量达到了27台，在建机组数量居全世界第一。

这意味着，我国核电建设工程已面临大量的安装任务。

目前，在我国核电建设过程中，主管道焊接主要采用以下两种工艺：钨极氩弧焊+焊条电弧焊（下简称tig+smaw）和窄间隙自动焊（下简称toce）。

tig+smaw具有设备简单、价格便宜、适应性强的特点；但随着核电建设规模的不断扩大，主管道焊接工程量的不断增加，tig+smaw焊接效率低、劳动强度大、对焊工技能要求高的缺点已突显出来。

为适应核电建设规模不断扩大这一趋势，解决核电机组批量化建造过程中tig+smaw暴露出来的缺点，中广核工程有限公司研发出了一套适用于cpr1000压水堆核电站主管道焊接的toce技术，并在宁德核电1#机组采用该技术成功实施了国内首次主管道自动焊。

比较两种焊接工艺下焊缝的理化性能，有助于提高对主管道自动焊工艺性能的认识，有利于主管道自动焊工艺的推广。

1 主管道焊接工艺概述tig+smaw是一种组合焊接工艺：在根部焊道焊接时，采用直流正接钨极氩弧焊（tig）进行打底；进入填充焊道后，采用焊条电弧焊（smaw）进行填充。

CPR1000核电站核岛主蒸汽管道自动焊工艺研究与实施摘要：CPR1000堆型核电站核岛主蒸汽系统管道焊接属大厚壁管道焊接，一直采用手工组合焊接工艺，要求焊接操作人员具备优秀的技能水平，焊接强度高，是核岛二回路中焊接质量保证的重要一环。

本文主要讲述利用成熟的窄间隙自动焊工艺，模拟核岛主蒸汽管道的焊接的要求与特点，从焊接坡口、工艺参数、焊接过程控制、加热保温装置等方面进行研究，验证窄间隙自动焊工艺的可靠性与可行性，分析具体的实施方案及相关问题的解决措施。

关键词：CPR1000 ；主蒸汽管道；窄间隙；自动焊工艺1.前言CPR1000堆型核电站核岛主蒸汽系统（VVP系统）管道负责把主蒸汽从核岛输送到常规岛，然后供应给主汽轮机及其他用汽设备从而产生电能，在核电站运行中具有举足轻重的作用，其由主蒸汽管道、主蒸汽隔离阀、机械贯穿件、主蒸汽安全阀、防甩支架以及横向限制件等特殊装置组成，特殊装置众多、结构复杂，具有施工技术繁琐和逻辑施工性较强等特点。

CPR 1000核电厂主蒸汽系统管道管径为32″，材质是P280GH,厚度32mm—39mm，主要焊接工艺是采用氩弧焊打底，手工电弧焊填充和盖面的焊接工艺，进行单层多道焊，坡口较宽，熔敷金属填充量大，焊接时需要预热、后热和消除应力热处理，该焊接工艺生产效率低，且焊工的劳动强度大，焊接周期长，更重要的是对焊工技能水平的要求较高，焊接质量不够稳定，容易受技能水平、环境等因素的影响而无法得到有效控制。

焊接过程的自动化，是近代焊接技术的一项重要发展。

它不仅标志着更高的焊接生产效率和更好的焊接质量，而且还大大改善了生产劳动条件。

自动化程度将会成为衡量现代安装行业技术水平的重要标志之一，自动焊工艺的优点是：1.生产效率高，缩短焊接施工周期；2.焊接质量高而且稳定，减少焊缝返修，焊接规范可自动控制调整，保持稳定；3.改善劳动条件，降低劳动强度。

1.主蒸汽管道窄间隙自动焊工艺研究1.焊接设备：在主蒸汽管道窄间隙自动焊工艺研究中，采用GT-VI型自动焊机，该焊机由脉冲逆变焊接电源、监控系统、遥控系统、焊接机头、焊接轨道组成，具备弧长可调节、实时监控、高频脉冲、电弧稳定等功能，能够精确地控制焊接热输入，可以以较低的热输入获得较大的熔深，从而减少了焊接热影响区和焊接变形，满足高质量的焊接需求。

核电厂主管道焊接工艺研究发布时间：2021-06-08T03:40:05.713Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年5期作者：李杰[导读] 近年来，我国科学技术的发展迅速，采用钨极氩弧焊和焊条电弧焊工艺，对国内引进俄罗斯某压水堆核电厂复合钢主管道（基体10ГН2МФА合金钢内表面堆焊奥氏体不锈钢覆层04X20H10Г2Б）进行对接试验，并对焊接试样进行无损检测和破坏性检验。

中核工程咨询有限公司北京 100161摘要：近年来，我国科学技术的发展迅速，采用钨极氩弧焊和焊条电弧焊工艺，对国内引进俄罗斯某压水堆核电厂复合钢主管道（基体10ГН2МФА合金钢内表面堆焊奥氏体不锈钢覆层04X20H10Г2Б）进行对接试验，并对焊接试样进行无损检测和破坏性检验。

结果表明，工艺参数选择合理，使用该焊接工艺可获得满足标准要求的焊缝。

现场采用该焊接工艺成功对某核电厂主管道进行了焊接，试验证明主管道焊接工艺参数设置合理可行。

关键词：核电厂；主管道；焊接工艺研究引言从提高管道力学工程师自身核心能力、避免重复体力劳动角度出发，管道力学分析自动化是很有必要的，既可提高效率又可以降低错误率，进而保证管道力学专业紧随大数据、智能化、工业4.0的发展趋势，有更多的时间去着力提升核心业务能力，保证自身在核电领域的竞争力。

1概述焊接氢致裂纹是低合金高强钢焊接时最容易产生，而且是危害最为严重的工艺缺陷，是焊接结构失效破坏的主要原因。

在基层焊接完成后，将试件加热到150℃~250℃，保温12h的目的是加速焊接接头中氢的扩散逸出，是防止焊接裂纹的有效措施。

在焊接过程中要采用多名焊工对称焊，以降低焊接应力。

在基层焊接完成后，为了取得较好的组织性能，还要进一步采取消除应力措施。

将试件加热到620℃~660℃，保温6~6.5h，可以起到消除应力并改善接头组织与性能的目的。

覆层过渡层焊缝属于异种钢的焊接。

异种钢接头在焊后热处理或在高温条件下工作时，熔合线珠光体钢一侧的碳通过焊缝边界向奥氏体钢焊缝一侧扩散迁移，最终在珠光体钢一侧产生脱碳层，在相邻的奥氏体焊缝侧形成增碳层。

核电厂主管道焊接工艺研究摘要：针对核电厂主管道焊接施工流程进行焊接施工重难点梳理分析，充分识别出主管道焊接施工质量控制和焊接变形控制要点。

结合主管道施工重难点，对焊接施工质量和焊接变形风险点进行有效控制，确保主管道焊接施工质量，为核电主管道焊接施工质量控制提供借鉴。

基于此，对核电厂主管道焊接工艺进行研究，以供参考。

关键词：核电厂;主管道;焊接工艺引言焊接是一种以高效灵活见长的连接方法，在核电设备中被广泛应用。

焊接方法在生产中具有重要的作用，同时因焊接工艺不完善而导致的核电安全事故占比不容忽视。

此外，因为焊接工艺要求极高，操作不当则会导致焊缝产生应力集中，最后导致出现不可修复的裂纹和损伤。

目前，对于材料的焊接工艺研究应用在国内还处于不成熟阶段，很多方法还有待进一步去探索和发现。

1焊接技术的分类1.1人工焊接技术1)手工电弧焊。

手工电弧焊主要通过工人操作手提式电焊机或中大型轮式电焊机进行焊接作业，其利用电弧在空气中放电反应过程产生的能量作为热源，手工电弧焊具有设备成本低、使用简单、焊接灵活性高的特点，广泛应用于碳钢、铸铁、合金、不锈钢等金属材料加工领域。

2)手工气体保护焊。

严格来讲气体保护焊属于电弧焊的一种，是利用电弧原理实现对焊丝及金属的加热，其与普通电弧焊的区别在于利用二氧化碳、氩气等作为焊接过程中的保护气体，实现在焊丝与被焊接零件接触放电和金属熔化、融合的过程中降低空气中氧气、氮气等不利因素的影响，从而有效提高焊接质量与可靠性，且不易影响金属材料的理化性质。

3)手工可燃气体焊。

主要是利用可燃气体(如乙炔)等燃烧过程产生的高温将焊接材料或被焊接零件升温融化，实现材料之间的结合。

1.2自动化焊接技术1)传统焊接技术的自动化升级。

传统的电弧焊、可燃气体焊在技术层面上具有较强的实用性，能够满足大部分工业生产对焊接作业的需求，在现代化生产中，常利用机电控制技术、机器人技术替代传统的人工焊接，由自动化程度很高的电控机械设备完成焊接过程。

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核电站主管道焊接工艺研究核电站是利用核能发电的设施，核电站在发电过程中需要依赖大量的管道系统来输送冷却剂、蒸汽和其他辅助介质。

这些管道必须具备高强度、高密封性和高可靠性的特点，以确保核能发电过程的安全和稳定运行。

管道系统的核心是焊接工艺，它直接影响着管道的质量和安全。

针对核电站主管道的焊接工艺，需要考虑以下几个关键方面：首先，材料的选择。

核电站主管道常采用耐腐蚀、耐高温的材料，如不锈钢和钛合金。

这些材料在焊接过程中对焊接工艺的要求较高，在选择材料时需要考虑其焊接性能和可焊接性。

其次，焊接参数的确定。

焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度和焊接角度等。

这些参数的确定需要考虑材料的性质、管道的壁厚和尺寸、焊接位置的限制等因素。

在核电站主管道焊接过程中，需要严格控制焊接参数，以确保焊接接头的质量和稳定性。

第三，焊接工艺的选择。

核电站主管道焊接工艺常采用手工电弧焊、焊接机器人和自动焊接设备等。

手工电弧焊是一种传统的焊接方式，具有灵活性和适应性强的特点。

焊接机器人和自动焊接设备能够提高焊接效率和一致性，减少人为因素对焊缝质量的影响。

最后，焊接质量的控制。

核电站主管道焊接质量的控制是关键的一步，包括焊接接头的准备、焊接工艺规程的执行和焊接接头的检验等。

在焊接接头的准备过程中，需要进行清洁和除锈处理，以确保焊接接头的纯净度和可焊性。

同时，执行焊接工艺规程时，需要保证操作者的技术熟练度和操作的规范性。

最后，焊接接头的检验是焊接质量的关键环节，可以采用无损检测和物理性能测试等方法，对焊接接头的质量进行评价和验证。

综上所述，核电站主管道焊接工艺的研究对于核电站的建设和运行具有重要意义。

通过合理的材料选择、焊接参数的确定、焊接工艺的选择和焊接质量的控制，可以确保核电站主管道的焊接质量和安全性，提高核能发电的效率和可靠性。

核电站主管道焊接工艺的研究在核电站建设和运行中具有重要意义。

核电站作为重要的能源供应设施，核电站的安全性和稳定运行对于国家的能源战略和经济发展具有重大影响。