台山EPR核电站核岛安装工程小管预制自动焊应用技术研究

烽
２３ 填 充 材 料 ．
自动化 焊接 丁 艺 所 使用 的焊 接 填 充 材料 为盘
状 。 虑 到焊 丝 的 技术 条 件 和生 产 能力 的要 求 ， 考 可 选 择 目前 核 电 焊 材 的 供 应 商 。 接 填 充 材 料 的 牌 号 焊 和 化 学 成 分 与 焊 条 电 弧 焊 丝 一 致 ， 规 格 上 选 择 在
１ － 小 管 预 制 工 程 量 ２
台 山 Ｅ Ｒ 项 目与 Ｃ Ｒ１０ Ｐ Ｐ ０ ０项 目小 管 预 制 工 程
焊接 工艺 。 此项 ＿ Ｔ艺具 有 焊缝成 形好 、 焊接效 率高 、 节省 焊 材成 本 、 焊缝 合格 率 高 的特 点 。 目前 主 要应 用 于 电站 、 厂 、 工等 行业 中的管道 焊接 。 船 化
（ 与弯 头 、 大小头） 接焊 缝和 ｉ通焊缝 。 对
根据 自动 焊 的特点 及相 关要 求 ， 先在 自动 焊 可 工 艺最容 易推 广 的部分 开展 ， 其他接 头形 式则 根 而
据 自动 焊 的 实 际 应 用 状 况 、 施 进 度 和 质 量 再 分 批 分 阶段推 广 。 自动 焊 首 选 的 应 用 目标 为 直 管 对 接 焊 缝 ， 次 其 为管 件焊 接 ， ＿ 焊缝 由于焊缝 数量 少 、 度高 ， 而 二通 难 所 以暂不考 虑 。
（） ２焊缝 质量是 否有保 证 ；
（） 接 效 率 是 否 能 够 提 高 ； ３焊 （） 作 ４操 ｒ的 培 训 难 度 ； （） 本 是 否 增 加 。 ５成
１ ． ， ８倍 若采 用焊 条 电弧焊 ， 计配 备焊 Ｔ ６名 ， 预 １ 焊 条 电弧 焊设备 ｌ ６台（ 。 套） 自动焊 设备 的数 量配 置主 要参 考指标是 其焊 接效 率 ， 同时参 考 自动 焊 的焊 缝
１４ 小 管 预 制 工 期 ．
台山 Ｅ Ｒ项 目与 Ｃ Ｒ１０ Ｐ Ｐ ０ ０项 目小 管预 制周期
对 比如 表 ２所 示 。
表 ２ 台 山 Ｅ Ｒ 项 目与 Ｃ Ｒ１ ０ Ｐ Ｐ ０ ０项 目小 管预 制周 期 对 比
ａ 坡 口组对 无间 隙 ， ． 简单 、 快捷 ；
ｂ 焊接 效率 高 ， 接过程 不 间断 ； ． 焊
预 制 周 期
Ａ Ｐ８ Ａ Ｐ ３ Ｔ ２ － Ｔ ６
Ａ Ｐ ２５ Ａ Ｐ ２ Ｔ ２ ． Ｔ ５ 一
遍 的技 术 。 中 Ｐ Ｌ Ｓ Ｕ Ｅ 与 Ａ 公 司的设 备 其 Ｏ Ｙ Ｏ Ｄ ＭＩ 由表 ２可知 ， Ｐ ０ ０堆 型 的小 管 预制 周期 为 Ｃ Ｒ１ ０
Ａ Ｐ８Ａ Ｐ３约 ３ Ｔ２ 一 Ｔ６ ， ５个 月 ； Ｌ Ｅ Ｒ 项 目小 管 预 台 【 Ｐ ｊ
所 有 管 道 焊 缝 均 为 全 熔 透 对 接 焊 。 此 ， Ｃ Ｒ１０ 因 与 Ｐ ００
其优 点有 ： ａ １ 坡 口加 Ｔ 快 捷 、 单 ； ． 型 简 ｂ 管 道组对 不 留间 隙 ， 对 时间短 ； ． 组
Ｃ 焊接 效率 高 ， 接过程 无 间断 ； ． 焊
ｄ 焊 接成本 低 ， 需要填 充焊 接材料 。 ． 不
的合格 率来 说 明。 （） 山核 电项 目于 ２ ０ １ 秦 ０ ０年 ４月 完成 小管 不 添
丝 的 Ｔ Ｇ 自动 焊 工 艺 研 发 并 成 功 应 用 于 核 电项 目 ， Ｉ
警 蠢
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以焊 接完 成的 焊缝和 补焊 ， 而且在 上 述操 作工 不 能
正 常 二 时 ， 行 有 效 的 填 补 ， 就 意 味 着 工 人 总 １作 进 这 体 数 量 减 少 ８人 。
褥
期 间共 焊接 焊缝 ４ ３ ８６ ８道 ， 中 Ｒ （ 线 探 伤） 其 Ｔ射 检
验 ５６ ２道 ， 格 ５５ ４道 ， 缝 一 次 性焊 接 合 格 １ 合 ３ 焊
率为 ９． 。 ８６ ％ （） 助 管 道 自 动 焊 科 研 组 针 对 Ｃ Ｒ ０ ０堆 型 ２辅 Ｐ １０ 的 小 管 预 制 也 做 了 充 分 试 验 ， 要 包 括 不 添 丝 ＴＧ 主 Ｉ
１３ 小 管 预 制 接 头 形 式 ．
Ｃ Ｒ１０ Ｐ ０ ０堆型 中（ 柴油 机厂 房管 道外）Ｄ 除 ， Ⅳ≤ ５ Ｉ ｎ的管道和 阀门一般 为承插焊 ，Ｎ ５ ｍ 的管 ０Ｔ ｌ ｌ Ｄ ＞ ０ｍ
道 一 般 为对 接 焊 。 照 现 有 资 料 ， 山 Ｅ Ｒ 小 管 预 制 按 台 Ｐ
期 缩短 了 ６个月 ， 给施 工带来 了极 大的挑 战 。
所以 ， 自动 焊设 备应 以国外设备 为优先 考虑对
象 ， 应 注重 以下方 面 ： 且
２ 台 山 Ｅ Ｒ核 电站 小 管 预 制 自动 焊 Ｐ
方 案
根 据 台 山项 目部 现 有 Ｅ Ｍ４技 术 文 件 分 析 ， 目前
山核 电项 目不添 丝 ＴＧ 自动 焊 、 Ｉ 设计 院 《 岛辅 助 核
管 道 自动 化 焊 接 应 用 技 术 研 究 》 研 项 目工 艺 试 验 科
筻
ｉ
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人 ， 中 ６人 专 门从 事 自动焊 ， 置 ６ ， 焊 接 自动 焊 难 另 可
针 对 台 山 核 电 项 目 的小 管 中 的材 质 及 规 格 ， 拟 采 用两 种焊 接方法 ： （） 添 丝 ＴＧ 全 位 置 自动 焊 。 １不 Ｉ 主 要 用于 壁 厚 在 ２ ｍ 及 以下 管 道 的 焊 接 ， ．ｍ ５
量 对 比如表 １所示 。
表 １ ＣＰＲ１ ０ ｏ ０项 目与 台 山 Ｅ ＰＲ 项 目小 管预 制工 程 量 对 比
Ｔ ４ Ｃ Ｚ Ｃ ８ ０等 ｌ Ｕ ２ 、２ Ｎ１ １ ２种碳钢 和奥 氏体 不锈钢 ，卜 述 管道 的牌号 、 规格基本 与 Ｃ Ｒ１０ Ｐ ０ ０核 电项 目类 似 ，
均有使用 经验 。
２１ 焊 接 方 法 ．
根 据 台 山 Ｅ Ｒ 核 电 项 目小 管 预 制 的 特 点 ， Ｐ 拟 采 用 ＴＧ 全 位 置 自动 焊 焊 接 Ｔ 艺 。 Ｉ Ｉ Ｔ Ｇ全 位 置 自动 焊 是 指 在 管 道 的 焊 接过 程 中 ， 道 固定 而机 头 转 动 的 管
直 径 为 ０８ｍｍ 的焊 丝 。 ．
落 授
煮
焊（ 接）添 丝 ＴＧ焊 （ 接） 对 、 Ｉ 对 和插 套 焊 接三 类 焊缝 。 在实验 室 同化参 数后探 伤 １ １ ， ６ 道 合格 １９道 ， 缝 ５ 焊
合 格 率 为 ９ ．％ 。 ８７
２４ 辅 助 设 备 ．
辅助设 备 主要 指 的是管 道切 割设 备 、 口加 工 坡 设备 以及管 道组 对夹 具 。 考虑 到 台山小 管预 制是在 车 间进行 ， 时管道规 格（ 径） 厚较 小 ， 以基本 同 管 壁 所
１ 台 山 项 目小 管 预 制 工 作 简 介
１１ 小 管 预 制 范 围 ．
统 计 分 析 台 山 Ｅ Ｒ核 电 站 一 期 核 岛 安 装 Ｔ 程 Ｐ 小 管 上 游 资料 ， 小管 的 主要规 格 为 ： 径范 围 １ ”２ ， 管 ／ 一” ２ 壁 厚 ２１ ￣ ． ．１ ６ ５ｍｍ， 要 牌 号 为 ：２ ５ Ｈ、３ ５ Ｈ、 ３ 主 Ｐ ６Ｇ Ｐ５Ｎ
・
（ 设备 的性 能要好 ， １ ） 主要考 虑 国外设 备 。
（） 备 厂 商 在 国 内 有 稳 定 的 销 售 、 训 、 后 ２设 培 售 服务 体 系。
３： ６
易 锄
专 讨论 题
冯英超等： 台山Ｅ Ｒ 站燧 Ｐ核 塞 堡 鏊 篁 皂 生堕 窒 垫
笙墨 塑
（） 接 电 源 尺 寸 、 量 不 易 太 大 ， 后 续 现 场 ３焊 质 为 焊接提 供支 持 。
３ 台 山 Ｅ Ｒ 项 目小 管 预 制 自动 焊 技 Ｐ
术 可 行 性 分 析
台 山 Ｅ Ｒ核 电项 目的小 管 自动焊 接技 术 的可 Ｐ
行 性 可 从 以 下 五 方 面来 分 析 ：
（） 施工 效 率 、 备 成本 两 方 面考 虑 ， ４从 设 每套 设 备配置 一个 机头 ， １ 机头 能覆 盖 所有 预制 管道 即 个
的规格 。
２２２ 焊 接 设 备 及 人 员 配 置 ． ． 台 山 Ｅ Ｒ 项 目 总 体 丁 程 量 约 为 岭 澳 二 期 的 Ｐ
（ Ｔ艺是否成 熟 ； １ ）
晕
蓬
术
专 讨 虐论
奄珲梭
第 ０ ４卷
正 是 基 于 上 述 考 虑 ， 山 核 电 站 项 目决 定 在 其 台
小 管 的形 式 主要 包 括 ： 管对 接 焊缝 、 管 与管 件 直 直
小 管预 制领 域 采用 自动 化 焊接 技 术 来解 决 人 工 和
施工 周期 的压力 。
（） ２ 自动 焊焊 缝 合格 率 比焊 条 电 弧 焊要 高 出约
３ 。 ％
］委 《 二 核岛辅 助 管道 自动 化 焊接 技术 应用 分析 》 科
研项 目， 对 小 管 自动 焊 做 了大量 的研 究 工作 ， 并 对
上 述 两 种 工 艺 的 研 究 已非 常 成 熟 。
（） ３ 自动 焊 焊接 操 作 丁 的技 能 稳 定性 高 于 焊 条
合 格率 ： （） 动 焊 的 焊 接 效 率 总 体 上 为 焊 条 电 弧 焊 的 １自 两倍 以上 。
３ １ 焊 接 工 艺 分 析 ．
核 工 业工 程技 术 研究设 计 院作 为核 电安装 、 施
工领 域 的技 术支 持 平 台 ， ２ ０ 在 ０ ８年 承 担 了 国 防 科
ｃ ．自动 焊 坡 口角 度 小 ， 材 消 耗 少 。 焊
２２ 焊 接 设 备 ．
２２１ 焊接设 备 的基本 特点 ．．
目前 ， 自动 焊 技 术 在 国外 已 经 成 为 一 种 相 当普
项目类 型 薹ｃ＇ 静 ｏ项 目（ 岛） 台 娃 Ｅ Ｒ项 目（ Ｉ ０ Ｒｌ 双 』Ｐ 双岛）
堆 型相 比， 小管 接头 形式 由承插 接 头到 对接 接头 的
改 变 将 大 大 增 加 管 道 焊 接 的 组 对 时 间 ， 焊 接 难 度 使 加 大 ， 接 时 间增加 。 焊
（） 丝 Ｔ Ｇ全位置 自动焊 （ ２添 Ｉ 对接） 。
主 要 用 于 壁 厚 在 ２５ｍ 以 上 管 道 的 对 接 焊 ． ｍ 缝 ， 优 点有 ： 其
不需要管道 组对１ 具 ， 要考 虑的是管 道切 割 、 口 主 坡 加 一设 备 。 从 小 管 预 制 施 Ｔ 环 境 、 件 要 求 、 备 成 本 等 条 设 方 面 考 虑 ， 采 用 便 携 式 管 道 切 割 和 坡 口加 工 设 备 ， 可
＿ ＿ ‘＿Ｈ ＨＨ ＊ ， ＿— — ＿ ＿ ＿ ＿＿ ＿＿ ，－ — ＿ — Ｈ－ ＨＨ —＿ Ｈ ＊ － ＿ ＿ — ＾ ＾ — Ｈ —＾ ｈ —＊Ｈ — — —Ｈ － Ｈ－ － －＿＿ － —‘ — Ｈ － － － － ‘— ● ‘ ——‘ —— —— — ‘ — — ●— 一 — 一
电弧焊焊 ｌ Ｊ ｒ。
３２ 焊 接 质 量 分 析 ．
对 于 提 出 的 焊 接 工 艺 ， 焊 缝 合 格 率 可 参 考 秦 其
（ 自动 焊 设 备 可 连 续 工 作 ， 操 作 工 劳 动 强 度 ４ ） 且 较低 。 根 据上 述考 虑 ， 议焊 接操 作 丁培训 数 量为 ８ 建
制 周 期 是 ＡＴ ２ ．－ Ｔ ５ 约 ２ Ｐ ２５ Ａ Ｐ ２， ９个 月 ， 管 预 制 Ｔ 小
在 小 管 领 域 的 应 用 比较 突 出 ， 国 内 的 相 关 厂 家 还 而 都处 于起 步阶段 ， 质量 、 能 、 术方 面与 国外设 在 性 技 备 相 比还 有较 大 差距 。