[发明专利]在役核电站主设备安全端焊缝缺陷修复方法

说明书

本发明属于核电技术领域，公开了一种在役核电站主设备安全端焊缝缺陷修复方法，其包括以下步骤：1)在通过焊缝连接的低合金钢主设备和不锈钢主管道的低合金钢侧从外向内施加多焊道多层焊接；2)不锈钢主管道内通水，全位置施加多层堆焊；以及3)在堆焊的打底层上从低合金钢向不锈钢侧整体堆焊后续焊道。相对于现有技术，本发明在役核电站主设备安全端焊缝缺陷修复方法在内壁存在缺陷管道的外壁堆焊多层抗应力腐蚀的材料，以提高带缺陷管道的强度，同时通过在管道内壁产生压缩应力防止缺陷进一步扩展，修复方法简单快捷，无需对安全端焊缝存在超标缺陷的管道进行整体更换，可确保核电站的安全运行。

技术领域

本发明属于核电技术领域，更具体地说，本发明涉及一种在役核电站主设备安全端焊缝缺陷修复方法。

背景技术

在役核电站中的主设备包括：压力容器、蒸汽发生器和稳压器，分别通过安全端与主管道相连。主设备安全端结构复杂，包含多种焊接形式和多种材料类型，其焊缝形式包括隔离层焊缝、堆焊焊缝和异种钢对接焊缝，材料又包括合金钢、镍基合金和不锈钢等，因此制造工艺复杂，焊接难度很高，异种金属的焊接容易产生焊接缺陷，而且焊接残余应力也较高。主设备在运行期间受高温、高压、中子辐照及高低温疲劳载荷作用，因此，安全端容易发生应力腐蚀而产生裂纹，严重影响设备的安全运行。

目前，国外已有多个核电机组在役期间发现主设备安全端出现硼结晶，处理安全端缺陷需花费大量资金，维修周期也很长(＞6个月)，核电站停堆造成的直接经济损失巨大。

虽然核电站主管道、蒸发器和稳压器均可以进行更换，但主设备更换周期长，施工难度大且费用高昂。此外，反应堆压力容器是核电站主设备在役运行期间不可更换的设备，如果压力容器安全端出现缺陷，将直接导致电站提前退役或花费大量资源进行评估、计算等，严重影响电站安全稳定运行。随着国内核电站批量化建设和陆续投运，核电站主设备的维修和更换，已成为电站在役及延寿必然面临的任务，并有长期、广泛的需求。

有鉴于此，确有必要提供一种可保证核电站安全运行的在役核电站主设备安全端焊缝缺陷修复方法。

发明内容

脉冲惰性气体保护电弧焊(TIG)是目前国际上气体保护电弧焊中焊接质量较好的方法之一，其在工作时，由自动送丝机构送进焊丝，保护气体使用氩气、氦气等惰性气体，根据设定的参数自动行走焊接。相比目前核电工程普遍采用的手工电弧焊，TIG自动焊可以降低焊接热输入量、改善焊缝成型、提高焊缝质量，并且大幅度提高焊接效率(焊接材料熔敷率超过12kg/h)。脉冲对熔池的搅拌作用也有利于消除气孔等焊接缺陷，自动焊代替手工焊避免了人为因素对焊接质量的不利影响，使焊接接头产生缺陷可能性得到有效降低和控制，更易一次性获得符合核安全设备使用性能的优质焊接接头。

基于以上分析，本发明的目的在于：将TIG引入核电工程中主设备安全端焊缝缺陷的修复，提供一种可保证核电站安全运行的在役核电站主设备安全端焊缝缺陷修复方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种在役核电站主设备安全端焊缝缺陷修复方法，其包括以下步骤：

1)在通过焊缝连接的低合金钢主设备和不锈钢主管道的低合金钢侧从外向内施加多焊道多层焊接；

2)不锈钢主管道内通水，全位置施加多层堆焊；以及

3)在堆焊的打底层上从低合金钢向不锈钢侧整体堆焊后续焊道。

作为本发明在役核电站主设备安全端焊缝缺陷修复方法的一种改进，步骤1)中，低合金钢侧采用双向下焊技术施加堆焊。

作为本发明在役核电站主设备安全端焊缝缺陷修复方法的一种改进，步骤1)中，低合金钢侧采用回火焊道技术施加多焊道多层焊接。