核電廠汽水分離再熱器MSR換熱管的檢漏與處理

李科

摘 要：簡介了核電汽水分離再熱器的結(jié)構(gòu)、功能及再熱器換熱管的檢測(cè)方法。

關(guān)鍵詞：汽水分離再熱器；真空發(fā)泡；渦流檢測(cè)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.003

1 汽水分離再熱器（MSR）的結(jié)構(gòu)及功能簡介

MSR主要有波紋板分離器、再熱器、筒體及封頭四部分。

其中波紋板過濾器均勻的分布于水平筒體內(nèi)部，高壓缸排氣經(jīng)過MSR波紋板過濾器后，經(jīng)過兩級(jí)再熱器加熱后進(jìn)入低壓缸，循環(huán)蒸汽的干度可以達(dá)到98%。分離處的水分經(jīng)過筒體下部輸水管道進(jìn)入MS疏水箱。

再熱器分為一級(jí)再熱器和二級(jí)再熱器。每一個(gè)再熱器都由半球形水室與U型換熱管管束組成。

2 換熱管真空發(fā)泡檢測(cè)

（1）按圖1所示將真空發(fā)泡試驗(yàn)裝置各部件連接，將兩個(gè)檢漏箱面對(duì)面密封，啟動(dòng)真空泵后如真空壓力可以維持在-0.094MPa，可確定試驗(yàn)裝置無泄漏；（2）按照?qǐng)D2所示方法將檢測(cè)盒分別貼在管板上目標(biāo)傳熱管的兩端；（3）在管板與換熱管分布圖上分別將相應(yīng)區(qū)域做好標(biāo)記，防止漏檢；（4）啟動(dòng)真空泵，打開入口閥。打開檢漏盒上游蝶閥，檢漏盒連續(xù)抽真空。水分離器的真空表接近-0.04MPa時(shí)，關(guān)閉檢測(cè)盒上游蝶閥進(jìn)行壓力試驗(yàn)。確定壓力不下降后，再次打開檢測(cè)盒上游蝶閥直至壓力約為-0.094MPa時(shí)，關(guān)閉檢測(cè)盒上游蝶閥；（5）打開檢漏盒上部真空發(fā)泡液貯存器的閥門，在換熱管管板表面噴灑發(fā)泡液；（6）觀察管板表面2分鐘。如發(fā)生連續(xù)和成長的泡沫時(shí)可以判定有泄漏點(diǎn)。對(duì)懷疑為假漏的位置進(jìn)行清洗重新檢測(cè)。確認(rèn)為泄漏的在管板上與分布圖上進(jìn)行標(biāo)記；（7）移動(dòng)檢漏箱，繼續(xù)進(jìn)行檢漏試驗(yàn)。每次檢測(cè)盒覆蓋區(qū)域要與上次檢漏區(qū)域有重合；（8）真空發(fā)泡試驗(yàn)中無法建立負(fù)壓的區(qū)域進(jìn)行渦流檢測(cè)，確定發(fā)生泄漏的換熱管；（9）經(jīng)過真空發(fā)泡與渦流檢測(cè)后，可以確定所有的泄露換熱管。其中換熱管泄露分為兩類：一類是管板與換熱管焊接處裂縫導(dǎo)致泄露；一類是換熱管內(nèi)發(fā)生破損導(dǎo)致泄漏。

3 渦流檢測(cè)簡介

3.1 渦流檢測(cè)原理

把導(dǎo)電材料放于交變磁場中，導(dǎo)體內(nèi)會(huì)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這個(gè)現(xiàn)象就叫做渦流。感應(yīng)電流的不同是由于導(dǎo)體本身的性質(zhì)不同導(dǎo)致的，如電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、形狀、尺寸和缺陷等。這種利用導(dǎo)體感應(yīng)電流的變化來判斷導(dǎo)體缺陷的檢測(cè)方法，叫做渦流檢測(cè)。因此，渦流檢測(cè)是一種無損檢測(cè)方法，不會(huì)對(duì)導(dǎo)體本身造成任何損傷。

由導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流再次產(chǎn)生交流磁場，此磁場磁力線也隨時(shí)間變化，它穿過檢測(cè)線圈時(shí)又在線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。因?yàn)榇烁袘?yīng)電流方向與導(dǎo)體中的渦流方向正好相反，因此與檢測(cè)線圈中本來的電流方向就一致了。就是說，檢測(cè)線圈中的電流由于導(dǎo)體渦流的反作用而增強(qiáng)。因此通過測(cè)定檢測(cè)線圈中電流的變化，可得到待測(cè)導(dǎo)體的相關(guān)信息。

3.2 檢測(cè)線圈種類

渦流檢測(cè)過程中，待測(cè)導(dǎo)體本身的參數(shù)不會(huì)變化，因此檢測(cè)線圈的合理選擇對(duì)最終的檢測(cè)結(jié)果尤為重要。根據(jù)待測(cè)導(dǎo)體的形狀，尺寸、材質(zhì)等參數(shù)，常見的線圈有：穿過式、內(nèi)插式和點(diǎn)探頭式三種。其中再熱器換熱管渦流檢測(cè)使用內(nèi)插式線圈，將檢測(cè)線圈放在換熱管內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，主要用來檢查換熱管壁厚和換熱管內(nèi)壁缺陷。

4 換熱管泄漏的處理

真空發(fā)泡試驗(yàn)與渦流檢測(cè)后，用記號(hào)筆將確定的發(fā)生泄露的換熱管出入口側(cè)分別做好標(biāo)記。管板與換熱管焊接處發(fā)生裂縫的，將焊縫處清理干凈，重新進(jìn)行焊接。換熱管內(nèi)發(fā)生破損的，按照如下順序進(jìn)行換熱管封堵：（1）壓縮空氣吹干目標(biāo)管內(nèi)壁；（2）砂紙打磨管板表面，使其可見金屬光澤，然后用白布清潔管板表面；（3）膠帶將目標(biāo)管的入口和出口周圍的換熱管封堵；（4）對(duì)其他無缺陷的管子，用塑料布全部覆蓋并用膠帶粘貼牢固；（5）在目標(biāo)管入口用壓縮空氣進(jìn)行通風(fēng)，檢查在出口是否有風(fēng)吹出，在確認(rèn)標(biāo)記目標(biāo)管的正確后，用白色記號(hào)筆進(jìn)行標(biāo)記；（6）如果要堵的目標(biāo)管破裂或嚴(yán)重泄露，其周圍的管子也要進(jìn)行堵管；（7）用游標(biāo)卡尺在錐形鉸刀上找到等于堵頭最大直徑處，用記號(hào)筆做標(biāo)記A；（8）用游標(biāo)卡尺在錐形鉸刀上找到從等于堵頭最大直徑處向細(xì)端方向4mm 處，用記號(hào)筆做標(biāo)記B；（9）用錐形鉸刀平穩(wěn)的處理目標(biāo)管內(nèi)壁，到達(dá)標(biāo)記B處停止絞孔；（10）清除鉸下的金屬碎末。用清洗劑清潔管內(nèi)壁的臟污；（11）確認(rèn)管堵規(guī)格正確，表面應(yīng)光滑、無毛刺、損傷；（12）塞入管堵并用手錘輕輕敲擊，當(dāng)管堵留在管板外面長度為1.5-2mm 后停止敲擊；（13）焊接人員用焊絲WEL TIG82采用氬弧焊進(jìn)行第一層焊接。役檢人員對(duì)焊接部位進(jìn)行PT檢查。如果發(fā)現(xiàn)缺陷，去除管堵，重新堵管；（14）PT檢查合格后，焊接人員進(jìn)行第二層焊接。役檢人員對(duì)焊接部位再次進(jìn)行PT檢查。如果發(fā)現(xiàn)缺陷，去除管堵，重新堵管；（15）PT檢查合格后，焊接人員進(jìn)行第三層焊接。役檢人員對(duì)焊接部位再次進(jìn)行PT檢查。如果發(fā)現(xiàn)缺陷，去除管堵，重新堵管；（16）PT檢查合格后。用鋼絲刷清理焊接區(qū)域及臨近區(qū)域。再次執(zhí)行真空發(fā)泡檢漏試驗(yàn)，確認(rèn)焊接區(qū)域無泄漏。