[发明专利]用于核电站压力容器贯穿管的空化水射流表面强化处理系统及方法

说明书

本发明涉及空化水射流表面强化技术领域，具体涉及一种用于核电站压力容器贯穿管的空化水射流表面强化处理系统及方法，本发明的处理系统包括沿竖直方向延伸的主支架、用以驱使所述主支架旋转的第一驱动电机、设于所述主支架上且可沿所述主支架上下滑动的喷嘴组件，所述喷嘴组件至少包括可调节其与待处理件之间角度的喷嘴，所述喷嘴与高压水供给系统相连，本发明的处理系统可适应不同倾斜角度的贯穿结构，不仅带有旋转结构，而且可以调节喷嘴角度并且可以随着不同的倾斜角度实现上下运动，通过本发明的处理系统可实现焊接部位、焊接部位周边贯穿管以及器壁的处理。

技术领域

本发明涉及空化水射流表面强化技术领域，具体涉及一种用于核电站压力容器贯穿管的空化水射流表面强化处理系统及方法。

背景技术

核电站压力容器设计有贯穿管结构。贯穿管与容器壁面通过焊接连接。现场运行经验反馈表明，美国、法国、日本等国核电站在贯穿管与壁面的焊接部位已发生多起应力腐蚀开裂事件，开裂部位包括热影响区、焊缝等。这是由于焊接部位残余应力较高，部分具有敏感成分的镍基合金焊接接头在核电站的高温高压水环境中易发生应力腐蚀开裂。开裂将破坏压力容器结构完整性，破坏一回路压力边界，造成放射性物质泄漏，存在人身安全隐患，由此导致的停堆，将造成巨大的经济损失，严重影响核电站长期安全运行。

空化水射流表面强化技术是利用高速水射流中产生的高压气泡破裂产生的冲击作用在材料表面产生均匀的压应力层。采用该技术可消除焊接、冷加工等引起的残余拉应力，并产生具有压应力的表面层，能够抑制、延缓应力腐蚀裂纹在焊接接头表面的萌生，从而提高材料对应力腐蚀开裂的抗力，延长部件使用寿命。由于贯穿管与壁面存在一定倾斜角度，且工件不能运动，常规空化水射流处理手段无法满足需求，因此需要开发可以围绕贯穿管焊接部位进行空化水射流处理的新技术。

发明内容

本发明基于现有技术的不足提供一种用于核电站压力容器贯穿管的空化水射流表面强化处理系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于核电站压力容器贯穿管的空化水射流表面强化处理系统，包括沿竖直方向延伸的主支架、用以驱使所述主支架旋转的第一驱动电机、设于所述主支架上且可沿所述主支架上下滑动的喷嘴组件，所述喷嘴组件至少包括可调节其与待处理件之间角度的喷嘴，所述喷嘴与高压水供给系统相连。

进一步的，所述喷嘴组件还包括可滑动的安装在所述主支架上的喷嘴支架以及安装在所述喷嘴支架下方的喷嘴接头，所述喷嘴接头的一端与所述高压水供给系统相连其另一端与所述喷嘴相连。

进一步的，所述主支架上设有升降滑轨，所述喷嘴支架配合的安装在所述升降滑轨上，所述喷嘴组件还包括用以驱使所述喷嘴支架沿所述升降滑轨滑动的喷嘴支架升降机构。

进一步的，所述喷嘴接头具有用以驱使其进行角度调整的驱动机构，所述驱动机构包括与所述喷嘴接头固定相连的转轴，用以驱使所述转轴转动的第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴与所述转轴之间通过锥齿轮组相连。

进一步的，所述喷嘴上设有测距传感装置和视频检查探头；所述处理系统包括两组所述喷嘴组件，两所述喷嘴组件分设于所述主支架的两侧。

进一步的，所述处理系统还包括与所述主支架下端面相连的管导向组件，所述管导向组件至少包括一端与所述主支架相连的管导向件，所述管导向件沿竖直方向设有用以供贯穿管穿入的导向孔。

进一步的，所述管导向件与所述主支架之间设有轴承，所述管导向件可沿所述主支架转动的设置在所述主支架的正下方。

进一步的，所述管导向件与所述主支架之间还设有缓冲装置，所述管导向件的上端部设有用以容纳所述缓冲装置的容纳槽，所述容纳槽与所述导向孔相连通；所述缓冲装置包括嵌设在所述容纳槽中的压敏传感器，垫设在所述容纳槽底部的垫片以及用以将所述垫片和所述压敏传感器相连的弹簧。