一種核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含：熱處理設備；流量可控冷風通風裝置；溫度及流量可控的熱風通風裝置；位移測量系統(tǒng)，其用于測量蒸汽發(fā)生器的支撐板的邊緣位移；溫度檢測系統(tǒng)；及，無損檢測設備，其用于在熱處理前后分別對支撐板周邊至少20 根換熱管進行渦流檢測對比分析，以確認換熱管是否出現(xiàn)凹坑。本實用新型提供的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，能用于先對接上部環(huán)縫，再對接下部環(huán)縫的核電蒸汽發(fā)生器制造工藝，不僅能防止換熱管出現(xiàn)永久性壓痕造成的凹坑，且，該系統(tǒng)可以優(yōu)化蒸汽發(fā)生器制造工藝，從而大大縮短整個蒸汽發(fā)生器的制造周期。
【專利說明】-種核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及核電熱處理技術(shù)，涉及一種核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理過程中防 止換熱管出現(xiàn)凹坑的控制技術(shù)，具體涉及一種核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 如圖1所示，核電蒸汽發(fā)生器包含上部組件10和下部組件20,該上部組件10具有 上部環(huán)縫11，該下部組件20具有對應的下部環(huán)縫21。在核電蒸汽發(fā)生器制造工藝中，上部 環(huán)縫11、下部環(huán)縫21均需局部熱處理。
[0003] 核電蒸汽發(fā)生器設計要求高、制造復雜，關(guān)鍵環(huán)縫局部熱處理工序中有著特殊技 術(shù)要求。由于蒸汽發(fā)生器尺寸較大且結(jié)構(gòu)復雜，熱處理時既需要消除焊接殘余應力，又需要 防止熱處理時各部件間熱膨脹不均勻?qū)е轮С邪遄冃味赡苁箵Q熱管出現(xiàn)永久性壓痕造 成的凹坑。為此，必須采取有效的控制技術(shù)，防止環(huán)縫局部熱處理中換熱管出現(xiàn)凹坑。
[0004] 防止換熱管出現(xiàn)凹坑控制技術(shù)一方面可以防止換熱管在熱處理過程中出現(xiàn)永久 性壓痕造成的凹坑，另一方面此技術(shù)的成功應用可以優(yōu)化蒸汽發(fā)生器制造工藝，從而大大 縮短整個蒸汽發(fā)生器的制造周期。蒸汽發(fā)生器的制造過程中，最終兩條環(huán)縫的制造順序可 分別采用兩種方式，方式1 :先對接上部環(huán)縫11，后對接下部環(huán)縫21，方式2 :先對接下部環(huán) 縫21，后對接上部環(huán)縫11?，F(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)外同類制造廠，蒸汽發(fā)生器制造順序均采用方 式2即先對接下部環(huán)縫21，后對接上部環(huán)縫11的方式。然而，上部組件多為結(jié)構(gòu)件，材料多 以碳鋼或不銹鋼為主，制造簡單且可以外購，制造周期短，首先具備裝焊條件；下部組件中 的下封頭組件結(jié)構(gòu)復雜，制造工序繁多，焊接和機加工工作量大，制造周期長。若能執(zhí)行方 式1的制造順序，可使蒸汽發(fā)生器的整個制造周期縮短6個月。但方式1使換熱管出現(xiàn)凹 坑的風險增加，控制難度同時也大大增加。
[0005] 因此，針對方式1 (即，先對接上部環(huán)縫，再對接下部環(huán)縫的蒸汽發(fā)生器加工工藝） 需要研發(fā)一種可以有效防止換熱管出現(xiàn)凹坑的控制技術(shù)。 實用新型內(nèi)容
[0006] 本實用新型的目的是提供一種能用于先對接上部環(huán)縫，再對接下部環(huán)縫的蒸汽發(fā) 生器加工工藝的環(huán)縫熱處理技術(shù)，其能防止換熱管出現(xiàn)凹坑。
[0007] 為達到上述目的，本實用新型提供了一種核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)， 該系統(tǒng)包含：
[0008] 熱處理設備，
[0009] 與蒸汽發(fā)生器殼體上的開孔連接的流量可控冷風通風裝置，
[0010] 與蒸汽發(fā)生器殼體上的開孔連接的溫度及流量可控的熱風通風裝置；
[0011] 位移測量系統(tǒng)，用于測量蒸汽發(fā)生器的支撐板的邊緣位移；
[0012] 溫度檢測系統(tǒng)；及
[0013] 無損檢測設備，用于在熱處理前后分別對支撐板周邊至少20根換熱管進行渦流 檢測對比分析，以確認換熱管是否出現(xiàn)凹坑。
[0014] 上述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其中，所述的熱處理設備包含：電加 熱板、保溫材料、熱電偶及電加熱數(shù)控系統(tǒng)。
[0015] 進一步地，所述的熱處理設備還包含電加熱板固定裝置、保溫材料固定裝置。
[0016] 上述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其中，所述的流量可控冷風通風裝 置包含冷卻設備、通風管道、流量控制柜、流量測定儀。
[0017] 上述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其中，所述的冷卻設備最大空氣流 量至少10000m 3/h，使用過程中能無級調(diào)整流量。
[0018] 上述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其中，所述的溫度及流量可控的熱 風通風裝置包括加熱設備、通風管道、流量控制柜、溫度控制柜、流量測定儀、電加 熱器。
[0019] 上述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其中，所述的加熱設備最大空氣流 量至少10000m 3/h，使用過程中能無級調(diào)整流量。
[0020] 上述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其中，所述的電加熱器最小功率為 20KW，調(diào)節(jié)最高溫度為250°C。
[0021] 上述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其中，所述的支撐板的邊緣位移轉(zhuǎn) 換成角度最大不能超過1.5°。
[0022] 上述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其中，所述的溫度檢測系統(tǒng)包含若 干熱電偶，以檢測蒸汽發(fā)生器不同區(qū)域的溫度。
[0023] 本實用新型提供的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，能用于核電蒸汽發(fā)生器 制造工藝(該工藝先對接上部環(huán)縫，再對接下部環(huán)縫)，不僅能防止各部件間熱膨脹不均勻 導致支承板變形而可能使換熱管出現(xiàn)永久性壓痕造成的凹坑，而且，該系統(tǒng)可以優(yōu)化蒸汽 發(fā)生器制造工藝，從而大大縮短整個蒸汽發(fā)生器的制造周期。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的蒸汽發(fā)生器環(huán)縫位置示意圖。
[0025] 圖2為本實用新型的核電蒸汽發(fā)生器的上部環(huán)縫11局部熱處理工藝中，冷卻設備 連接接口位置示意圖。
[0026] 圖3為圖2中U1、U2接口部的截面圖。
[0027] 圖4為本實用新型的核電蒸汽發(fā)生器的下部環(huán)縫21局部熱處理工藝中，加熱和冷 卻設備連接接口位置示意圖。

【具體實施方式】
[0028] 以下結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的說明。
[0029] 為實現(xiàn)防止換熱管出現(xiàn)凹坑，環(huán)縫熱處理工藝需要一套完整的熱處理設備、流量 可控冷風通風裝置、溫度及流量可控的熱風通風裝置、位移測量系統(tǒng)、溫度監(jiān)測系統(tǒng)以及無 損檢測設備等。
[0030] 所述的熱處理設備包括電加熱板、保溫材料、熱電偶、電加熱數(shù)控系統(tǒng)、電加熱板 固定裝置、保溫材料固定裝置等。
[0031] 所述的流量可控冷風通風裝置包括冷卻設備、通風管道、流量控制柜、流量測定儀 等。在熱處理過程中該裝置連接蒸汽發(fā)生器殼體上的開孔，吹入冷空氣或抽出熱空氣。冷 卻設備最大空氣流量至少l〇〇〇〇m3/h，過程中可無級調(diào)整流量。
[0032] 所述的溫度及流量可控的熱風通風裝置包括加熱設備、通風管道、流量控制柜、溫 度控制柜、流量測定儀、電加熱器等。在熱處理過程中該裝置連接蒸汽發(fā)生器殼體上的開 孔，吹入熱空氣。加熱設備最大空氣流量至少l〇〇〇〇m 3/h，過程中空氣流量和溫度可無級調(diào) 整。電加熱器最小功率為20KW，調(diào)節(jié)最高溫度為250°C。
[0033] 所述的位移測量系統(tǒng)采用特殊的測量設備測量支撐板的邊緣位移。測量設備通過 相連接的儀器進行數(shù)據(jù)收集、監(jiān)控和分析。4個測量設備布置在支撐板邊緣，其中2個測量 設備通過蒸汽發(fā)生器上的2個檢查孔布置，2個測量設備與之垂直布置。
[0034] 所述的溫度檢測系統(tǒng)包含若干熱電偶，熱處理過程中不同數(shù)量的熱電偶分別布置 在換熱管內(nèi)、手孔內(nèi)、檢查孔內(nèi)，以檢測不同區(qū)域的溫度，為有效控制冷、熱風流量提供數(shù)據(jù) 支持。
[0035] 所述的無損檢測設備，用于熱處理前后分別對蒸汽發(fā)生器的支撐板周邊至少20 根換熱管進行渦流檢測對比分析，以確認換熱管是否出現(xiàn)凹坑，控制技術(shù)是否成功。
[0036] 環(huán)縫局部熱處理前安裝上述所有設備。熱處理過程中，通過支撐板邊緣位移的監(jiān) 測結(jié)果、不同位置熱電偶的溫度監(jiān)測結(jié)果來調(diào)節(jié)冷熱風流量和溫度，以及蒸汽發(fā)生器殼體 上開孔的打開和關(guān)閉時機。最終通過換熱管的渦流檢測結(jié)果判斷防止換熱管出現(xiàn)凹坑的控 制技術(shù)是否應用成功。熱處理過程中按支撐板邊緣位移轉(zhuǎn)換成的角度最大不能超過1. 5° 進行控制。
[0037] 本實用新型的蒸汽發(fā)生器上部環(huán)縫11局部熱處理時，流量可控冷風通風裝置和 溫度及流量可控熱風通風裝置中的加熱和冷卻設備連接接口位置（RU SI、S2、ΤΙ、T2、U1、 U2、U3、U4)見圖2及圖3,其中，U1~U4接口均勻分布位于蒸汽發(fā)生器殼體的圓周上，分布示 意如圖3所示。熱處理過程中具體的連接接口和接口的打開或關(guān)閉情況見表1。表1所示 十種方案中的任意一種均可達到效果，設備A、B、C均為冷卻設備，該設備與表1中的相應接 口連接。
[0038] 表1 :上部環(huán)縫11換熱管凹坑防護方案
[0039]

【權(quán)利要求】
1. 一種核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含： 熱處理設備， 流量可控冷風通風裝置， 溫度及流量可控的熱風通風裝置； 位移測量系統(tǒng)，用于測量蒸汽發(fā)生器的支撐板的邊緣位移； 溫度檢測系統(tǒng)；及 無損檢測設備，用于在熱處理前后分別對支撐板周邊至少20根換熱管進行潤流檢測 對比分析，W確認換熱管是否出現(xiàn)凹坑。
2. 如權(quán)利要求1所述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述的熱 處理設備包含：電加熱板、保溫材料、熱電偶及電加熱數(shù)控系統(tǒng)。
3. 如權(quán)利要求1所述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述的流 量可控冷風通風裝置包含冷卻設備、通風管道、流量控制柜、流量測定儀。
4. 如權(quán)利要求3所述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其特征在于， 所述的冷卻設備最大空氣流量至少l〇〇〇〇m3/h，使用過程中能無級調(diào)整流量。
5. 如權(quán)利要求1所述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述的溫 度及流量可控的熱風通風裝置包括加熱設備、通風管道、流量控制柜、溫度控制柜、流量測 定儀、電加熱器。
6. 如權(quán)利要求5所述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述的加 熱設備最大空氣流量至少l〇〇〇〇m3/h，使用過程中能無級調(diào)整流量。
7. 如權(quán)利要求5所述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述的電 加熱器最小功率為20KW，調(diào)節(jié)最高溫度為25(TC。
8. 如權(quán)利要求1所述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述的支 撐板的邊緣位移轉(zhuǎn)換成角度最大不能超過1.5°。
9. 如權(quán)利要求1所述的核電蒸汽發(fā)生器環(huán)縫熱處理裝置系統(tǒng)，其特征在于，所述的溫 度檢測系統(tǒng)包含若干熱電偶，W檢測蒸汽發(fā)生器不同區(qū)域的溫度。
【文檔編號】C21D9/50GK204224666SQ201420654721
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月5日
【發(fā)明者】李雙燕, 徐超, 張茂龍 申請人:上海電氣核電設備有限公司