核电站主管道焊接工艺研究

三、准备工作
组织机构
在主管道焊接工艺评定中，我公司组建了焊接工艺评定工 作小组。工作小组将由公司有核电施工经验的焊接工程师、管道 工程师、QA工程师、QC工程师、焊工、管道工、检验人员以及 辅助人员等组成。
焊工培训准备
参与主管道焊接工艺评定焊接的焊工必须具有良好的身心素 质，具有丰富的焊接实际工作经验和过硬的技能操作水平，经过 严格的核电知识培训以及专业理论知识培训，并对核电站主管道 的焊接特点进行严格的技能强化培训。在正式焊接之前安排进行 必要的适应性练习。
三、准备工作
主管道工艺评定试件母材的采购和验收
对于主管道母材，我公司严格按照质量保证大纲及物项和服务的采购 控制程序进行采购和验收，经过合格分供方调查和评审，选择具有主管道 生产资质及供货业绩的“江苏标新久保田工业有限公司”作为主管道管材的生 产供货厂家。
我公司选用了材质为Z3CN20－09M、规格为φ685×70（mm）、长度为 200+200（mm）的管件来进行焊接工艺评定。
三、准备工作
焊接材料准备
我公司选用了德国伯乐蒂森生产的焊接材料：焊丝牌号为ER308L，焊 条为E308L-15来进行焊接工艺评定及模拟活动。 焊接材料应按照RCCM S2000的要求进行验收，包括：外观和尺寸检验；试 件制备、取样；性能检验（化学成分、力学性能等）。
焊接材料的入库、存放和使用应符合RCCM S7200的要求。所有焊条在 焊接前需经350℃高温烘干并恒温1小时，重复烘焙不得超过两次。焊丝使 用前应清除锈垢和油污，至露出金属光泽。焊条使用时将装入专用保温筒 内，并通电保温在80～120℃，随用随取。
在制作密闭气室时，充气两端的堵板及支撑不得采用普通钢材；充气 的同时应预留出气孔，且流量与进气相同，避免产生气压影响焊接质量。 管件的对口装配及充气保护装置如图1所示。
密封胶布
氩气皮管
硬纸板
密封胶布
三、准备工作
施焊环境准备
为了保证主管道安装达到Ⅱ级工作区的要求，应模拟现场条件，采用 三合板和彩条布加以围拦，形成一个相对独立的施工空间，以满足清洁度 要求。此外，在主管道外表面，将采用耐温石棉布进行包裹，防止飞溅等 对母材表面的污染。
二、方案
1，材料
为完成焊接工艺评定及模拟件焊接工作，我公司计划按1：1的比例采
购了材质为Z3CN20－09M、规格为φ685×70mm的核岛主管道不锈钢管材
来开展相应的焊接工艺评定及模拟活动。Z3CN20-09M钢属奥氏体不锈钢，
通过离心浇铸制作而成，其化学成分如表1所示。
Biblioteka Baidu
元素
C
Mn
Si
S
P
Wt%
焊工进入安装工作地带应穿无纽扣连衣工作服，并穿戴专用白色鞋套， 操作时用的手套必须是不起毛的皮制手套。
此外，在焊接的现场将设有良好的通风、照明、防火及保持主管道清洁 的措施。
三、准备工作
焊接与检验等工机具的准备
主管道工艺评定试件焊接所用的焊机标定将进行认真检查，并在质量计划相应位 置进行签证。焊机表计的两次标定间隔不得大于三个月，确保焊接工艺参数的正确性， 保证焊接质量。
母材的验收采用生产厂家原地验收为主、到货后质量验收为辅的方式。 具体实施时，我们派出了工程师到生产厂家完成了拟购管材检验及试验全 过程的见证，并在生产厂家的主管道生产质量计划内设置的W、H、R点的 相应位置进行签字确认。
三、准备工作
气体保护装置
在进行根部焊层及最先两道填充层焊接时，焊口背面必须用氩气进行保 护。充气的方式采用背面制作密闭气室，用氩气管充填的方式。
牌号为ER308L，焊条为E308L-15。 焊接位置：由于模拟活动拟采用的焊接位置为5G，因此拟完成焊接工
艺评定的焊接位置也为5G，即吊焊位置。
二、方案
3，难点分析： 主管道焊接工艺评定的主要技术难点有： 焊接工艺参数的控制要求严格； 焊接变形的监测和控制要求高； 焊接的质量要求高； 环境的清洁度要求高； 过程的质量检验要求严格； 破坏性试验难度大。
2007年11月
一、概述
我公司民用核承压设备安装资质于2007年8月到期，根据国家核安全局 文件（国核安发[2005]41号）等有关文件的规定，申请核承压设备安 装资质认证及换证的单位必须进行主管道的模拟活动，而模拟活动前 必须完成相应的焊接工艺评定。
由于技术要求高，实施难度大，投入成本高，我公司于2006年7月份即 正式启动了主管道焊接工艺评定及模拟活动攻关的各项准备工作，收 集、分析了各类相关的技术资料，制定了详细的、可操作的实施方案， 经公司领导批准后开始实施。
三、准备工作
工艺评定安全技术交底
在正式开展工艺评定之前，工作小组将对参与活动的各成员进行相应 的安全技术及注意事项交底，并完成相应的签证。
四、工艺实施
1）焊接方法、焊接材料及坡口型式
主管道工艺评定试件焊接采用传统的手工焊接方法，即氩弧焊打底+手 工电弧焊填充盖面。根部焊接时，至少应充氩气10~15分钟，并确认背面已 充氩气达到保护要求后方可施焊。
≤0.038
≤1.50
≤1.50
≤0.015 ≤0.035
元素
Cr
Ni
Wt% 19.00~21.00 8.00~11.00
Co ≤0.20， 力求≤0.10
其它
氮、钼残留含量作为资料而测 定
二、方案
2，技术 采用标准： 焊接工艺评定执行的标准为《压水堆核岛机械设备设计和
建造规则》（RCC-M S3000）。 焊接方法：拟采用的焊接方法为GTAW+SMAW。 焊接材料：拟采用的焊接材料为德国伯乐蒂森生产的焊接材料，焊丝
工艺评定试件焊接时，只允许焊工携带必备的工具进入工作地带，并严禁普通钢 材制造的工具裸露在外与设备或管道接触。砂轮片必须使用不含铁素体成分的全新砂 轮片，刷子必须使用不锈钢丝刷。
温度测量仪校验合格，并标定清晰，在有效期内。 无损检验用的物品和机具准备齐全，机具在检定合格期内。 电焊机二次回路的设置 在活动过程中，工艺评定试件表面不得有任何损伤，特别不允许有电弧损伤，如 果发现有该种缺陷则应将其清除，并要在该部位用渗透法进行仔细检验，以确保没有 裂纹。 在本次活动中，我们对电焊机的地线设置规定如下： 首先不能将二次回路直接 搭设在设备或管道上；其次应设计一个通电状态良好的装置，以确保连接部位无电弧 现象发生。