M310堆型核電機(jī)組換料水箱焊接質(zhì)控要點(diǎn)

李嚴(yán) 馬尚國(guó) 李偉剛

中圖分類(lèi)號(hào)：TM632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號(hào)：1674- 1145（2020）02- 157- 01

摘 要 通過(guò)在M310機(jī)組換料水箱焊接質(zhì)量控制的監(jiān)理實(shí)踐，本文對(duì)換料水箱安裝方法及步驟、焊前施工準(zhǔn)備、焊接過(guò)程控制及需注意的事項(xiàng)、焊縫無(wú)損檢驗(yàn)方面做了詳細(xì)介紹，采取了有效的質(zhì)量控制措施及變形控制措施，為后續(xù)同類(lèi)型儲(chǔ)罐的焊接質(zhì)量控制積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞 倒裝法 焊接 無(wú)損檢驗(yàn) 變形控制

換料水箱為立式常壓容器，罐體的外形尺寸為12500*12500* 19500m m，主體材質(zhì)為00Cr19Ni10，規(guī)范等級(jí)為RCCM-2級(jí)，焊縫質(zhì)量要求高，質(zhì)量控制難度大。換料水箱主要由上封頭（28塊）、一個(gè)由多段不同壁厚筒節(jié)焊接制成的圓柱形筒體（8層）、下封頭（33塊）、檢修平臺(tái)和梯子組成，設(shè)有進(jìn)水管口、出水管口、溢流管口、液位計(jì)管口、排氣管口、儀表管口、取樣管口、加熱器管口和人孔。

一、換料水箱焊接過(guò)程

（一）部件的組對(duì)

換料水箱定位時(shí)采用兩種方法進(jìn)行定位，一種是采用不銹鋼定位塊；另一種是直接在坡口處點(diǎn)焊，定位焊縫的長(zhǎng)度、厚度、間距，應(yīng)能保證焊縫在正式焊接過(guò)程中不致開(kāi)裂，長(zhǎng)度一般在30～50m m，定位焊縫作為產(chǎn)品焊縫的一部分時(shí)，必須保證定位焊縫無(wú)任何缺陷。

（二）焊接過(guò)程

換料水箱的主體焊接主要采用TIG和SMAW兩種焊接方法進(jìn)行焊接

1.下封頭焊接

換料水箱下封頭由邊緣板、中幅板組成，邊緣板帶墊板對(duì)接焊縫采用TIG+SMAW的焊接方法，中幅板搭接焊縫采用SMAW的焊接方法。下封頭焊接時(shí)質(zhì)量控制要點(diǎn)如下：

下封頭安裝前，按照?qǐng)D紙要求的尺寸在基礎(chǔ)上畫(huà)出底板外緣線，考慮焊接收縮變形引起的下封頭直徑變小，應(yīng)將下封頭直徑放大約20m m進(jìn)行組裝。

邊緣板對(duì)接焊縫焊接前應(yīng)將墊板與邊緣板一側(cè)進(jìn)行焊接，如圖所示，然后再進(jìn)行邊緣板的組對(duì)，焊接時(shí)應(yīng)先從墊板未焊接固定的一側(cè)進(jìn)行，以防止焊接變形引起邊緣板與墊板間產(chǎn)生間隙造成射線檢驗(yàn)不合格。

邊緣板焊接完成后進(jìn)行中幅板的焊接，為減小焊接變形，焊接中幅板時(shí)由中間向四周焊接，先焊接短焊縫，后焊接長(zhǎng)焊縫，采用分段退焊的方法進(jìn)行焊接。為防止下封頭與筒體角焊縫焊接造成中幅板鼓包變形，施工時(shí)先將邊緣板和中幅板進(jìn)行點(diǎn)焊固定，待筒體部分和筒底角焊縫焊接完成后再進(jìn)行邊緣板和中幅板焊縫的焊接。

中幅板搭接焊縫焊接完成第一道時(shí)應(yīng)進(jìn)行100%液體滲透檢驗(yàn)，施工過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注，避免漏檢的情況出現(xiàn)。

2.筒體與下封頭、上封頭焊接

筒體與下封頭、上封頭角焊縫焊接主要采用SMAW的焊接方法，選用背部清根的焊接工藝進(jìn)行焊接，筒體與下封頭、上封頭角焊縫焊接時(shí)質(zhì)量控制要點(diǎn)如下：

筒體與上封頭角焊縫必須先焊接外側(cè)，外側(cè)焊接完成后再進(jìn)行筒體內(nèi)側(cè)清根、焊接，如先進(jìn)行內(nèi)側(cè)焊接，外側(cè)焊縫無(wú)法進(jìn)行清根，影響焊接質(zhì)量。

由于第一層筒體厚度達(dá)到31m m，筒體與下封頭角焊縫熔敷金屬填充量大，所以在焊接前應(yīng)在角焊縫內(nèi)、外側(cè)進(jìn)行剛性固定（即采用型鋼斜撐），以防止焊接變形。

筒體與下封頭、上封頭角焊縫不能進(jìn)行RT和UT檢驗(yàn)，焊接過(guò)程中采用每三層熔敷焊道進(jìn)行一次液體滲透檢驗(yàn)。

3.筒體焊接

換料水箱筒體立焊縫、環(huán)焊縫焊接主要采用SMAW的焊接方法，選用背部清根的焊接工藝進(jìn)行焊接，采用多層多道焊，筒體焊縫焊接時(shí)質(zhì)量控制要點(diǎn)如下：

筒體焊接應(yīng)先焊接立焊縫，再焊接環(huán)焊縫；立焊縫組對(duì)時(shí)需考慮焊縫收縮變形引起的筒體周長(zhǎng)的減小，故應(yīng)將筒體直徑擴(kuò)大約10m m左右已保證筒體尺寸符合圖紙等技術(shù)文件要求。

焊縫引弧、收弧處易于產(chǎn)生未熔合、夾渣、氣孔等缺陷，故立焊縫焊接前應(yīng)在筒節(jié)上、下兩端添加引弧板、收弧板以防止立焊縫端部缺陷堆積造成焊縫質(zhì)量不符合項(xiàng)要求，引弧板、收弧板清除時(shí)，禁止用錘擊落，避免撕裂母材。

4.上封頭焊接

換料水箱上封頭焊接采用SMAW焊接方法，選用背部清根的焊接工藝進(jìn)行焊接，上封頭對(duì)接焊縫焊接時(shí)質(zhì)量控制要點(diǎn)如下：

上封頭在焊接之前，應(yīng)先搭設(shè)一個(gè)用型鋼制作的弧形半球支撐用于上封頭的組對(duì)，由于型鋼為碳鋼材質(zhì)，所以應(yīng)在型鋼上表面點(diǎn)焊不銹鋼板與上封頭進(jìn)行隔離，防止不銹鋼污染。

上封頭焊縫內(nèi)側(cè)焊接均處于仰焊位置，焊接施工難度大，容易產(chǎn)生未熔合、氣孔等焊接缺陷，應(yīng)安排經(jīng)驗(yàn)豐富、手法熟練的焊工進(jìn)行焊接。

由于上封頭對(duì)接焊縫采用背部清根的焊接工藝，當(dāng)上封頭外側(cè)焊接完成后需從內(nèi)側(cè)進(jìn)行根部清根，但焊縫內(nèi)側(cè)與筒體相交位置空間受限，清根十分困難，故要求焊工焊接外部焊縫到此位置時(shí)，盡量保證單面焊透，內(nèi)側(cè)只需稍微清理后再焊接一道即可。

二、無(wú)損檢驗(yàn)

在焊接過(guò)程中和焊接完成后，應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)換料水箱進(jìn)行無(wú)損檢驗(yàn)，制作過(guò)程中采用的無(wú)損檢驗(yàn)方法有焊縫外觀檢查（VT）、液體滲透（PT）、射線探傷（RT）。

三、返修

無(wú)損檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)焊縫進(jìn)行打磨或返修處理，返修時(shí)如需進(jìn)行補(bǔ)焊，應(yīng)按照原焊縫焊接工藝進(jìn)行焊接，同一部位允許返修2次數(shù)，如在同一位置需進(jìn)行第三次返修時(shí)需開(kāi)啟不符合項(xiàng)進(jìn)行處理。

四、結(jié)語(yǔ)

換料水箱焊接主要有兩方面控制難點(diǎn)：一是主體焊縫應(yīng)全部保證焊透；二是由于儲(chǔ)罐采用不銹鋼材質(zhì)，體積較大，需防止產(chǎn)生較大變形，保證儲(chǔ)罐整體尺寸滿足要求，必須從人、機(jī)、料、法、環(huán)五方面嚴(yán)格把關(guān)，做好事前、事中、事后質(zhì)量控制。