[发明专利]一种异形厚壁封头的中频加热装置及其加热方法

说明书

本发明公开了一种异形厚壁封头的中频加热装置，该中频加热装置包括包覆在异形厚壁封头外部的空冷中频电缆层(100)和中频电源(6)，所述空冷中频电缆层(100)包括端部空冷中频电缆一(1)，端部空冷中频电缆二(2)，大接管空冷中频电缆一(3)，大接管空冷中频电缆二(4)，第五空冷中频电缆(5)。该加热装置能够通过中频加热电缆独有的缠绕方法，精准控制异形厚壁封头各处的温度，不仅实现温度单独可控，且加热效率高，直接通过电磁感应的方式，对异形厚壁封头进行加热。

技术领域

本发明涉及压力容器制造领域，尤其是中国核动力设计院所设计的华龙一号蒸汽发生器制造领域，具体涉及异形厚壁封头内壁堆焊时对异形厚壁封头进行预热后热处理。

背景技术

“华龙一号”是由中国两大核电企业中国核工业集团公司(简称：中核、CNNC)和中国广核集团(简称：中广核、CGN)在我国30余年核电科研、设计、制造、建设和运行经验的基础上，根据福岛核事故经验反馈以及我国和全球最新安全要求，研发的先进百万千瓦级压水堆核电技术。

作为中国核电“走出去”的主打品牌，在设计创新方面，“华龙一号”提出“能动和非能动相结合”的安全设计理念，采用177个燃料组件的反应堆堆芯、多重冗余的安全系统、单堆布置、双层安全壳，全面平衡贯彻了“纵深防御”的设计原则，设置了完善的严重事故预防和缓解措施，其安全指标和技术性能达到了国际三代核电技术的先进水平，具有完整自主知识产权。

压力容器，尤其是“华龙一号”蒸汽发生器的制造过程中，其一侧异形厚壁封头的内壁均需要堆焊一层不锈钢层。在焊接之前，为了防止产生焊接热裂纹，需要对待焊工件加热到室温以上，且焊接前和焊接后都要求预热，因此，对异形厚壁封头加热是必不可少的。但是由于“华龙一号”蒸汽发生器的异形厚壁封头本身体积非常大，壁厚非常厚，原本的火焰加热方式不仅加热效率低下，周围环境温度高，给操作人员带来不适，而且火焰容易烧损设备，且火焰加热容易形成积碳，对产品的质量造成影响。

由于此类堆焊一般将异形厚壁封头大口端朝上安装在变位机上，通过焊接操作机与变位机联动，实现对异形厚壁封头内壁的焊接。若采用传统的红外加热方法，其仿形工装制作麻烦，通用性不强，制作成本较高。因此，为了解决让异形厚壁封头快速加热，我们着眼于中频加热，即直接通过电磁感应的方式对异形厚壁封头进行加热，其加热效率高。按常理中频加热电缆的布置、加热工装的形式可以是多种形式，但由于异形厚壁封头上有出口接管、进口接管、人孔、支撑平台和吊耳等各种突出物，加热电缆的布置方式非常麻烦。本发明人经过多次实验和根据中频电缆所产生的电磁场的分布情况，特研制此种加热方法。

由于上述原因，本发明设计提出一种异形厚壁封头的中频加热装置，此种装置在核电蒸汽发生器下异形厚壁封头内壁堆焊预热后热属于首次应用。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种异形厚壁封头的中频加热装置，该加热装置能够通过中频加热电缆独有的缠绕方法，精准控制异形厚壁封头各处的温度，不仅实现温度单独可控，且加热效率高，直接通过电磁感应的方式，对异形厚壁封头进行加热，从而完成本发明。

具体来说，本发明的目的之一在于提供一种异形厚壁封头中频加热装置，该中频加热装置包括包覆在异形厚壁封头外部的空冷中频电缆层100和中频电源6，所述空冷中频电缆层包括端部空冷中频电缆一1，端部空冷中频电缆二2，大接管空冷中频电缆一3，大接管空冷中频电缆二4，第五空冷中频电缆5；

所述端部空冷中频电缆一1，端部空冷中频电缆二2，大接管空冷中频电缆一3，大接管空冷中频电缆二4和第五空冷中频电缆5的两端都分别与中频电源6相连；

所述中频电源6设置有多个，通过输出不同的中频电流分别控制异形厚壁封头大口端、异形厚壁封头大口端周围区域、大接管区域、大接管周围区域和电缆层其他区域的温度。

所述端部空冷中频电缆一1围绕异形厚壁封头大口端口单层紧密缠绕；