[实用新型]核电厂一回路核级阀门不锈钢管道氩弧焊接氩气保护气室装置

说明书

本实用新型的目的在于核电厂一回路核级阀门不锈钢管道氩弧焊接氩气保护气室装置，该设备具有防止氩弧焊接背面氧化，保护焊缝的成型效果及质量的功能。该装置主要由耐热橡胶气囊、氩气管、钢管、尼龙板、压力表、卡箍等组成，气囊1为耐温橡胶气囊，开有一个孔洞，氩气管3一端插入到孔洞中，气囊1孔洞直径与氩气管3的外径相匹配，紧密固定相连；氩气管3的另一端连接气管压力表6；气囊1、氩气管3放入管道内，膨胀后的气囊1与不锈钢管道8内壁紧密贴合。采用该气囊装置，在高放射环境下，方便安装和取出，减少人员辐射剂量，制作成本低，并可二次利用；现场使用后，氩气保护效果良好，焊缝质量达到核一级验收标准。

技术领域

本实用新型涉及核电厂核级不锈钢阀门管道焊接内部保护领域，具体涉及一种核电厂一回路核级阀门不锈钢管道氩弧焊接氩气保护气室装置。

背景技术

压水堆在役电厂的一回路压力边界关键阀门，由于多年来对阀门的屡次研磨修复，阀门密封面的堆焊层厚度已经达到了厂家规定的最小厚度。如继续使用，可能影响阀门的使用寿命，需要在高剂量率环境下对阀门进行整体更换。阀门管道材料为不锈钢管道，坡口形式为对接，采用氩弧焊方法，为防止氩弧焊接背面氧化，需要在管道内部建立氩气室，保护焊缝的成型效果及质量。

目前，在我国的不锈钢管道焊接内部保护一般采用尼龙挡板或者水溶纸的方式建立氩气室，但存在不足，如采用尼龙挡板，安装不方便，耗时较长，在一回路高辐射环境下，人员辐射剂量显著提高，且焊接工作完成后，不易取出，容易形成异物。如采用水溶纸，一方面容易形成异物，另一方面容易影响一回路水质。为解决上述问题，设计了一回路阀门管道焊接氩气保护室相关装置。

发明内容

本实用新型的技术解决问题是：

本发明的目的是针对压水堆一回路关键阀门管道不锈钢氩弧焊需要建立氩气保护室，在高放射性环境下及防异物的要求，现有的尼龙挡板及水溶纸等方式不适合工作要求，提出了一种气囊氩气室的保护装置，设计了相关的试验装置。

本实用新型的技术解决方案是：

该氩气室主要由耐热橡胶气囊、充气管、钢管、尼龙板、压力表、氩气瓶、接触式测温仪、卡箍等组成，并需要搭设模拟体，考虑橡胶耐热气囊的耐热温度及因温度升高造成的变形量和氩气室的保护效果。通过试验测量，选择气囊距离焊口的合理安装距离和气囊充氩气压力大小。

一种核电厂一回路核级阀门不锈钢管道氩弧焊接氩气保护气室装置，包括：橡胶气囊、过渡段不锈钢管、充气管、外螺纹钢管、阀盖口尼龙盖板、压力表、阀体、不锈钢管道，气囊为耐温橡胶气囊，开有一个孔洞，充气管一端插入到孔洞中，气囊的孔洞直径与充气管的外径相匹配，紧密固定相连；充气管的另一端连接气管压力表；气囊、充气管放入管道内，膨胀后的气囊与不锈钢管道内壁紧密贴合。

阀盖口尼龙盖板上加工有三个内螺纹孔，内螺纹孔大小与外螺纹钢管一致，不锈钢外螺纹钢管和阀盖口尼龙盖板螺纹固定连接，橡胶充气管从内部穿过不锈钢外螺纹钢管，其中两根气管分别为管道两侧气囊充氩气，一根气管为氩气室内充氩气。阀盖口尼龙盖板上具有环形突起，端面为T字型，环形突起的外径与阀体端口的内径匹配，阀盖口尼龙盖板与阀体盖口固定连接，阀盖口尼龙盖板、管道两侧气囊和不锈钢管道共同建立密闭氩气室。过渡段不锈钢管两端通过卡箍和橡胶充气管连接。

本实用新型与现有技术相比有益效果为：

(1)阀盖口尼龙盖板加工成圆形，断面成T字型，能有效的和阀盖口紧密配合，与管道两侧气囊共同建立密闭氩气室；

(2)尼龙盖板上加工三个内螺纹孔，三根加工外螺纹钢管穿过尼龙盖板三个内螺纹口，其中两根钢管用以穿过管道两侧气囊充气管，一根钢管用以穿过氩气室用气管；通过旋转螺纹钢管可以调整气囊充气管位于管道的中心位置；

(3)气囊放入管道后充气，保持气囊贴近管道内侧。在焊接过程中，结合试验数据，通过压力表保持一定的压力值；