導(dǎo)語：給水管道防甩支架焊接工藝研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文針對(duì)三門AP1000核電12廠房主給水管道防甩支架焊接施工難點(diǎn)，制訂了合理焊接工藝和焊接順序，有效避免焊接裂紋的產(chǎn)生，保證了主給水管道防甩支架焊接質(zhì)量，為后續(xù)機(jī)組施工提供了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：AP1000核電; 防甩支架; 焊接工藝 

1概述

AP1000核電單堆共有防甩支架21套，在發(fā)生事故時(shí)，防甩支架可以通過塑性形變吸收能量，緩沖因管道破裂產(chǎn)生的意外載荷事件，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、支架較重、焊縫較長(zhǎng)，導(dǎo)致施工難度較大，施工工期較長(zhǎng)。

2防甩支架焊接施工難點(diǎn)分析

2.1施工空間受限。AP1000核電主給水管道防甩支架位于12404房間，施工空間狹窄，在進(jìn)行焊接施工時(shí)會(huì)受到墻體、其它支架及主給水管道的影響，部分焊縫距離小于200mm，焊接操作空間受限，焊接施工難度較大，若焊接操作順序不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致部分焊縫無法焊接。2.2焊接裂紋預(yù)防。AP1000核電主給水管道防甩支架主體材質(zhì)為SA572GR50，因母材較厚，支架具有較大的拘束度。在焊接過程中容易產(chǎn)生焊接裂紋。2.3焊后熱處理AP1000核電主給水防甩支架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，共有41條焊縫需要進(jìn)行焊后熱處理。若焊縫焊后熱處理的次數(shù)過多，將勢(shì)必會(huì)影響焊接接頭組織性能，造成機(jī)械性能下降，影響防甩支架的焊接質(zhì)量。因此對(duì)于防甩支架焊后熱處理，必須合理分布熱電偶，避免重復(fù)熱處理。

3防甩支架焊接施工工藝

3.1坡口準(zhǔn)備。主給水管道防甩支架的坡口焊縫的坡口形式均為單邊V型坡口，角度為40°~70°，為減少焊接填充量同時(shí)保證焊工在焊接防甩支架具備可操作性，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于防甩支架的實(shí)際坡口角度保持在45°~50°范圍內(nèi)。因支架具體結(jié)構(gòu)及機(jī)械器材型號(hào)的限制，防甩支架的坡口加工選用火焰切割的方式進(jìn)行。切割前通過劃線等方式確定切割量，切割時(shí)需預(yù)留10mm的切割余量便于后續(xù)坡口調(diào)整。3.2焊口組對(duì)及點(diǎn)焊。12廠房主給水管道防甩支架各部件重量較大，需采用手拉葫蘆、倒鏈等工具進(jìn)行輔助。組對(duì)前，在支架表面焊接一個(gè)臨時(shí)吊耳便于吊裝。將組對(duì)間隙調(diào)整到1～5mm范圍內(nèi)，滿足要求后進(jìn)行定位焊。點(diǎn)焊時(shí)需注意在點(diǎn)焊的位置在焊縫上均勻分布。焊縫打底結(jié)束之后，再去除臨時(shí)吊耳，去除區(qū)域進(jìn)行打磨處理，并進(jìn)行PT檢測(cè)。3.3焊前預(yù)熱。對(duì)于厚板焊接，焊前預(yù)熱能夠減少焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度，提高焊接接頭的抗裂性能。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASMEⅢ卷給出的預(yù)熱要求并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，防甩支架焊前預(yù)熱的最低溫度為95℃，層間溫度不超過300℃。通過綜合考慮防甩支架結(jié)構(gòu)及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際焊接時(shí)的操作性因素，防甩支架在焊接前可采用氧乙炔火焰加熱的方式進(jìn)行預(yù)熱。加熱時(shí)，需對(duì)焊縫兩側(cè)均勻加熱，確保焊縫兩側(cè)受熱均勻。3.4焊接。防甩支架焊縫類型有全熔透焊縫、部分熔透焊縫及角焊縫三種。對(duì)于全熔透焊縫，采用氬電聯(lián)焊的方式進(jìn)行焊接；對(duì)于部分熔透和角焊縫，采用焊條電弧焊的方式，焊接時(shí)所采用的焊接參數(shù)需嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程要求執(zhí)行。12廠房主給水管道防甩支架的焊接的關(guān)鍵在于焊接施工邏輯順序及焊接過程中主體焊縫的順序制定。3.4.1施工邏輯順序。整體施工邏輯順序?qū)τ诜浪χЪ艿暮附訕O為重要，施工邏輯順序不當(dāng)勢(shì)必將會(huì)造成支架部分焊縫的焊接操作空間受限，影響施工進(jìn)度。對(duì)于防甩支架的焊接，需在主給水管道安裝完成之后立即進(jìn)行，否則將會(huì)因防甩支架四周的支架和管道等因素的制約增大了主給水管道的施工難度。1#機(jī)組防甩支架在焊接時(shí)，因周圍其他管道、支架在防甩支架焊接之前已經(jīng)完成安裝，導(dǎo)致部分焊縫焊接時(shí)操作空間極為狹窄，施工進(jìn)度緩慢。3.4.2支架焊接順序。因防甩支架所處位置施工空間地方狹小，且防甩支架自身結(jié)構(gòu)緊湊，尤其是MFW-01A支架，在進(jìn)行防甩支架的焊接施工時(shí)，需要綜合考慮到現(xiàn)場(chǎng)焊接操作空間的影響。因此必須制定整體的焊接順序，以避免焊接空間受限。以防甩支架MFW-01A為例，在焊接MFW-01A支架時(shí)，需要考慮到操作空間的影響，焊接操作空間受限的焊縫優(yōu)先焊接。首先進(jìn)行支架主體立柱的焊接，立柱焊接可以采取車間預(yù)制的方式進(jìn)行，焊接時(shí)便于翻轉(zhuǎn)。然后進(jìn)行防甩件支撐底部的焊接，可以避免后續(xù)支架施工空間狹窄。接下來進(jìn)行斜支撐的焊接，斜支撐的焊接順序也需要根據(jù)焊接操作空間的大小來進(jìn)行，避免出現(xiàn)“焊不到”的情況。3.4.3立柱焊縫的焊接順序。主給水管道防甩支架主體立柱的壁厚較厚，在焊接過程中，焊縫中會(huì)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，極易出現(xiàn)焊接裂紋，必須制定合理的焊接順序。對(duì)于立柱兩面四條焊縫，需采用雙人對(duì)稱焊的方式進(jìn)行。立柱上面的焊縫兩人沿著相反的方向同時(shí)進(jìn)行焊接，焊完一層之后，翻轉(zhuǎn)至另外一面，繼續(xù)按照相反的順序同時(shí)進(jìn)行焊接，不斷的變化焊接面保證焊接收縮量一致，焊接應(yīng)力可以相互抵消，避免焊接裂紋的產(chǎn)生。3.5后熱。焊接過程中焊件的溫度分布不均勻，焊縫金屬的熱脹冷縮等原因，會(huì)造成焊縫中存在大量的殘余應(yīng)力。為防止焊縫急冷導(dǎo)致焊縫開裂，需對(duì)防甩支架焊縫進(jìn)行后熱處理。在焊接中斷之后或焊接完成之后，通過氧乙炔火焰加熱對(duì)焊縫及焊縫邊緣區(qū)域進(jìn)行均勻加熱。當(dāng)焊縫溫度達(dá)到150℃時(shí)，停止加熱，并用保溫棉進(jìn)行包裹，延緩焊縫冷卻速度。3.6焊后熱處理。為了進(jìn)一步消除殘余應(yīng)力并獲得良好的焊縫接頭組織，12廠房主給水管道防甩支架上的坡口焊縫在焊接完成后還需進(jìn)行焊后熱處理。根據(jù)ASMEⅢNF分卷要求，焊后熱處理保溫溫度為620±15℃,加熱溫度在425℃以上時(shí)，升溫速率和冷卻速率需按照ASMEⅢNF分卷要求進(jìn)行控制；加熱溫度在425℃以下時(shí)，升溫、冷卻速率不限。12廠房主給水管道防甩支架因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，坡口焊縫分布廣泛，不能對(duì)所有焊縫進(jìn)行整體焊后熱處理?，F(xiàn)場(chǎng)主給水管道防甩支架在進(jìn)行焊后熱處理時(shí)分區(qū)域進(jìn)行。對(duì)焊縫接頭較多的區(qū)域進(jìn)行整體熱處理，避免逐條進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，相鄰焊縫受其他焊縫熱處理影響次數(shù)過多，對(duì)焊縫的組織性能產(chǎn)生影響。而對(duì)于不與其它焊縫接觸的焊縫，可逐條焊縫進(jìn)行焊后熱處理。

4結(jié)束語

通過精心準(zhǔn)備，AP1000核電主給水管道防甩支架制訂了合理的施工工藝及施工邏輯順序，保障了防甩支架的安裝質(zhì)量，積累了施工經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)提高了技術(shù)人員解決相關(guān)問題的能力，為后續(xù)施工提供了借鑒意義。

作者:盛世寶 單位:中國核工業(yè)第五建設(shè)有限公司

參考文獻(xiàn):

[1]《焊接手冊(cè)》第3卷焊接結(jié)構(gòu)中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì)編AP1000核