M310堆型的核電指套管堵管工藝

江浩仁 鄧鵬輝 黃成龍

摘 要：堆芯指套管是堆芯中子測量系統(tǒng)中的測量通道，同時也是一回路壓力邊界。由于工作過程中振動和干涉等因素，導致指套管在堆芯內(nèi)產(chǎn)生磨損減薄，出于經(jīng)濟性考慮，需將減薄量超標指套管在更換前進行封堵。本文介紹指套管堵管工藝，通過將指套管切除6.5m后焊接2段堵塞，實現(xiàn)兩道密封，將指套管封堵并退入靜壓區(qū)，從而確保一回路壓力邊界的完整性。

關鍵詞：堆芯指套管；磨損；堵管

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.175

1 引言

堆芯指套管是堆芯中子測量系統(tǒng)中的測量通道設備，正常情況下，指套管插入堆芯內(nèi)，并構成一回路壓力邊界。指套管內(nèi)部干燥走中子通量探頭，外部與堆內(nèi)構件接觸并受一回路高溫高壓介質(zhì)沖刷。由于介質(zhì)沖刷振動等原因導致指套管壁厚減薄，指套管壁厚減薄量至低于設計厚度的15%的情況下，將可能由于管壁過薄無法承受一回路介質(zhì)壓力，導致指套管在下一個燃料循環(huán)周期內(nèi)出現(xiàn)破損的現(xiàn)象，破壞一回路壓力邊界完整性。為防止指套管破損，則必須，讓指套管磨損嚴重的部位錯開與壓力容器和下部堆內(nèi)構件等部件的干涉點。若指套管減薄量超出相應的標準，出于經(jīng)濟性考慮暫不對該指套管進行立即更換，而將指套管封堵退入靜壓區(qū)，直至更換前該根指套管均不再參與中子通量測量。

2 指套管磨損處理標準

2.1 指套管其他處理方式簡介

割管移位：即通過切割指套管并重新焊接止推段和延長段的手段（即止推段和延長段統(tǒng)稱指套管手柄），使得指套管總長度減小，使得指套管磨損嚴重的部位錯開與壓力容器和下部堆內(nèi)構件等部件的干涉點。

指套管更換：通過指套管切割，從堆芯水池抽取，重新安裝新指套管等工藝更換一個新的指套管，是處理指套管磨損最根本的手段。

3 指套管堵管

指套管堵管工藝包括以下幾個工序：指套管切割，焊接，端部止推段安裝，堵管工藝圖如下圖1。

3.1 指套管切割

對即將采取檢修的指套管抽出約8500mm（總長約14000-16000m），并在待切割位置事先做好標記。

切割長度：以指套管手柄端部為基準，切割長度mm留下的切口稱為系統(tǒng)切口，并在割下的指套管中取帶涂層的mm稱為焊接段。

切口打磨要求如下：切口和管道長度方向的垂直度為0.05mm，坡口的角度要求45±2°，坡口厚度1mm，平面度要求為1.6至3.2。

切口滲透檢查：對切口進行滲透檢查，要求無任何顯示。

3.2 焊接

堵塞Ⅰ焊接和堵塞Ⅱ焊接示意圖如圖2。

堵塞Ⅰ坡口示意圖：堵塞Ⅰ左右兩端帶有焊接坡口。

將堵塞Ⅰ，插入堵管裝置，ER316L材質(zhì)焊絲，通過氬弧焊手工焊接焊縫S2，并對焊肉進行打磨，打磨后要求焊縫外徑mm。

堵塞外形尺寸要求：堵塞Ⅱ一端帶有焊接坡口，一端帶螺紋。

將堵塞Ⅱ，插入堵管裝置另一端，ER316L材質(zhì)焊絲，通過氬弧焊手工焊接焊縫S3，并對焊肉進行打磨，打磨后要求：mm。

將堵塞Ⅰ另一端插入系統(tǒng)切口，ER316L材質(zhì)焊絲，通過氬弧焊手工焊接焊縫S1，并對焊肉進行打磨，打磨后要求：mm。

焊縫滲透檢查：對焊縫進行滲透檢查，要求無任何顯示。

3.3 端部止推段安裝

為實現(xiàn)指套管安裝后的可靠固定，在堵塞Ⅱ螺紋段需安裝止推段，確保正常運行期間因為指套管承受一回路介質(zhì)而沖出。

3.4 注意點

注意點（1）：劑量報警風險，若指套管拔出過程中帶出熱點將導致所在房間內(nèi)環(huán)境劑量超出限值，故需做好預防措施。

注意點（2）：管道切割打磨過程中產(chǎn)生的碎屑風塵需做好防異物措施，防止進入指套管內(nèi)部。

注意點（3）：指套管坡口打磨和焊接，需保證端口的清潔度和焊接質(zhì)量。

注意點（4）：指套管焊接完成后除PT要求無任何顯示外，還要求自然冷卻，并打磨焊肉厚度需滿足要求。

4 總結與討論

論文對指套管處理方法進行初步介紹，針對指套管堵管工藝進行了詳細的介紹，所做的工作和得出的結論有如下幾個方面：

（1）指套管的磨損減薄的主要原因是指套管安裝后和堆內(nèi)構件干涉且受介質(zhì)沖刷振動而減薄。

（2）指套管減薄的處理方式有割管移位、堵管和更換。

（3）指套管更換是處理指套管減薄的根本措施，但出于經(jīng)濟性考慮，在不影響中子通量測量的前提下，通過堵管的處理方式保證一回路壓力邊界的完整性。

（4）從生產(chǎn)實踐角度闡述指套管堵管工藝，從成本和可操作性來看具有很高的推廣價值。

參考文獻：

[1]柳正鈞.堆芯指套管磨損、堵塞機理與預防性維修策略[J].核動力工程，2004，25（02）：265-266.