[实用新型]一种核电站钢制安全壳贯穿件焊缝热处理装置

说明书

本实用新型涉及一种核电站钢制安全壳贯穿件焊缝热处理装置，包括多个加热模块，所述的加热模块的内周面上开设有槽体，所述的槽体内设置有加热组件，所述的加热组件包括加热部件、覆盖在所述的加热部件上的盖板，多个所述的加热模块的端部能够依次连接，连接后多个所述的加热模块的内周面形成环形的内周面。本实用新型通过模块化，可适用于不同尺寸的安全壳贯穿件焊缝，拆装方便，不需要焊接临时附件，固定牢固，没有掉落风险，内部发热温度更均匀，热处理效率更高，过程中没有有害粉尘产生，对操作人员更健康，操作简易、强度低，操作更友好。

技术领域

本实用新型涉及一种热处理装置，特别是涉及一种核电站钢制安全壳贯穿件焊缝热处理装置。

背景技术

核电站反应堆厂房最外层构筑物是安全壳，有钢制安全壳和混凝土安全壳两层，将整个厂房包裹在内。厂房内机械管道、电气线缆、通道闸门等部件进出都是通过安全壳贯穿件。安全壳贯穿件安装时，穿过预先在钢制安全壳上开设的孔洞，然后将安全壳贯穿件外侧加强环与钢制安全壳孔洞边缘对齐定位形成焊缝坡口，然后焊接完成该贯穿件焊缝，将两者连接成为一体。

AP1000核电机组钢制安全壳贯穿件加强环厚度从44.5mm到101.6mm有多种规格，大部分贯穿件焊缝接头处板厚减薄至47.6mm。该焊缝两侧母材都是钢制安全壳材料，执行标准ASME SA-738Gr.B，属于中、低温压力容器用热处理的碳锰硅钢板。根据AP1000核电设计规范和建造标准（ASME），厚度达到47.6mm的SA-738Gr.B焊缝接头需要进行热处理。

目前施工现场该焊缝热处理都是采用陶瓷片电阻加热（加热片）方式，这种方法需要在安全壳筒体内、外壁上焊接临时附件，或者采用磁吸固定装置，在焊缝表面固定加热片和保温棉。加热时，陶瓷片内电阻丝通电发热，通过热传导方式加热焊缝进行热处理。

因为钢制安全壳属于核级设备，在其筒体壁上焊接临时附件需要执行专设质保流程，并且用完将临时附件去除掉后，要对其表面进行无损检测，保证没有缺陷残留。磁吸固定装置连接杆固定效果随跨度增加而减小，而且在热处理高温情况下，磁吸效果会减弱甚至导致加热装置从焊缝表面掉落，所以该种方法也有其局限性和潜在风险。热传导方式加热焊缝及周围母材，效率较低，而且随着安全壳贯穿件加强环厚度增大，加热时间也会增加，整体热处理时间较长。在加热片上覆盖的保温棉，一般是工业保温棉（如硅酸铝针刺毯），在拆装过程中会有粉尘产生，浓度较高时会使操作人员呼吸困难、皮肤刺痒。所以目前安全壳贯穿件焊缝热处理方法繁琐、效率低、有潜在的作业风险和安全风险。

安全壳贯穿件焊缝是安全壳筒体壁上的环形焊缝，在垂直平面，要考虑重力因素。一般常规加热片每片重量有2.5Kg，而一个焊缝需要多个加热片，而且加热片外层还要覆盖保温棉，所以焊缝热处理首先要考虑加热片固定方式。目前用临时附件和磁吸式固定的方法流程繁琐且有固定不牢的隐患，焊缝表面需要焊接多个临时附件，而且要根据加热片布置准确定位，用完去除后要打磨焊缝再进行无损检测，整个流程需要受控于专门的临时附件质保流程，时间较长；磁吸式装置跨度越大，中间用来固定加热片或保温棉的连接杆刚度就越低，所以大尺寸焊缝有局限性，而且在热处理高温情况下磁吸效果可能会被减弱，有固定不牢的风险。

目前热处理方式是利用电阻丝通电产生热量，加热陶瓷片，在将热量传导给焊缝金属，是由外而内的渗透式加热方式，效率较低，板厚越厚，时间越长；而且因为热电偶在焊缝表面的原因，很可能导致外表面温控到达设定温度，而实际板厚中心温度并未达到设定温度的情况，从而导致热处理效果不理想。

目前热处理加热片外层要覆盖保温棉防止热量流失，加热前后要拆装保温棉，而且加热过程中加热片会对保温棉产生蒸腾作用，这些都会使保温棉产生粉尘，这种工业保温棉的粉尘对人体都是有害的，局部浓度过高会导致操作人员呼吸困难，皮肤刺痒等症状，所以有健康风险。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种核电站钢制安全壳贯穿件焊缝热处理装置，可应用于核能及常规工业行业。