主泵泵殼堆焊質(zhì)量控制

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1、主泵泵殼堆焊質(zhì)量控制 主泵泵殼堆焊質(zhì)量控制 摘要：本文主要敘述了主泵泵殼堆焊過程的控制，從堆焊前、堆焊中、堆焊后三方面進(jìn)行了闡述，列舉了堆焊過程中需要注意的問題及對已發(fā)生的問題解決方法。 關(guān)鍵詞：堆焊 PT UT 概論： 核電作為一種技術(shù)成熟、可大規(guī)模生產(chǎn)的安全、經(jīng)濟(jì)、清潔能源。未來5―10年，我國新建核電機(jī)組將以每年5―8臺的速度遞增，成為世界核電發(fā)展的火車頭。2015年，我國核電裝機(jī)容量即可達(dá)到4000萬千瓦，到2020年，則可能達(dá)到8000萬千瓦，占全國電力裝機(jī)容量的5%、發(fā)電量的8%。 核反應(yīng)堆冷卻劑泵（以下簡稱“

2、主泵”）是整個核電站關(guān)鍵設(shè)備之一，其功能是使冷卻劑形成強(qiáng)迫循環(huán)，從而把反應(yīng)堆中產(chǎn)生的熱能傳送到蒸汽發(fā)生器，以產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動汽輪機(jī)做功，再由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。主泵泵殼是核反應(yīng)堆冷卻劑泵的核心部件，工作環(huán)境為高溫高壓及高放射性，因其特殊的使用場合，對泵本身的可靠性和安全性提出了極嚴(yán)格的要求。以前的核電項(xiàng)目的主泵都是從國外進(jìn)口的，因此經(jīng)濟(jì)發(fā)展同樣也受到了很大的制約。 主泵泵殼制造分為兩個過程，泵殼鍛件的鍛造和泵殼的堆焊及水壓試驗(yàn)，合格后進(jìn)行主泵的裝配，試驗(yàn)。 堆焊定義為增大或恢復(fù)焊件尺寸，或使焊件表面獲得具有特殊性能的熔敷金屬而進(jìn)行的焊接。主泵泵殼內(nèi)壁堆焊主要分為兩層，一層是不銹鋼過

3、渡層309L，另外一層是不銹鋼耐腐蝕層308L。前者為熱堆，后者為冷堆。堆焊過程是較長的一個過程，因此將見證和巡檢結(jié)合起來，這樣有利控制產(chǎn)品的質(zhì)量。堆焊過程控制從堆焊前、堆焊中、堆焊后三個過程進(jìn)行控制。 1、堆焊前控制 1.1 工件的準(zhǔn)備情況 ――檢查臨時附件焊接過程是否符合作業(yè)指導(dǎo)書要求，如預(yù)熱溫度，焊材的牌號等。 ――檢查泵殼在變位器上的找正、固定情況，同時調(diào)整焊機(jī)位置，如泵殼是否在變位器的中心，當(dāng)變位器回轉(zhuǎn)時，焊機(jī)的位置是否能夠保證焊接過程中堆焊層的厚度保持一致。這樣通過泵殼在變位器上的調(diào)整后試運(yùn)行，檢查泵殼與焊機(jī)的運(yùn)行是否符合焊接要求。 ――檢查

4、焊機(jī)是否經(jīng)過調(diào)試、檢修驗(yàn)證，并查看近期的檢修記錄。 ――檢查泵殼焊接部位的打磨清洗過程是否符合焊接規(guī)程或相關(guān)規(guī)范要求。 1.2 焊材的準(zhǔn)備情況 ――根據(jù)焊接作業(yè)指導(dǎo)書，逐項(xiàng)審查每道焊接工序所使用焊材的質(zhì)量合格證及焊材進(jìn)廠復(fù)驗(yàn)報告，按照焊材采購技術(shù)條件對焊帶、焊條和焊劑復(fù)驗(yàn)情況進(jìn)行檢查。 ――根據(jù)焊接作業(yè)指導(dǎo)書逐項(xiàng)檢查焊材牌號、批號是否符合焊接工藝規(guī)程要求。 1.3 焊接前的檢查事項(xiàng) ――檢查焊接前待堆焊內(nèi)壁的表面粗糙度，表面清潔度是否符合規(guī)范及相關(guān)技術(shù)要求，焊接前應(yīng)用丙酮清洗，方法是用干凈的白布擦拭進(jìn)行驗(yàn)證。 ――檢查待堆焊表面的預(yù)熱溫度

5、是否達(dá)到焊接工藝規(guī)程的范圍。 ――檢查焊接現(xiàn)場的焊接技術(shù)文件是否受控，是否有效，是否進(jìn)行了焊前技術(shù)交底，焊接人員是否熟悉了焊接工藝規(guī)程，是否熟知焊接技術(shù)參數(shù)。 2、堆焊中控制 2.1 焊接過程的控制 ――見證檢查焊接人員首次對焊材的領(lǐng)用過程，包括焊帶、焊劑或焊條的批號是否符合焊接工藝規(guī)程，以確保焊材的正確性，是否登記形成記錄。 ――見證檢查焊材的烘干溫度是否合適，保溫時間夠不夠，是否有烘烤、領(lǐng)用記錄等。按照RCCM規(guī)范要求，如烘干以后，焊條或焊劑使用之前應(yīng)一直存放在保溫容器或加熱柜中。使用期間，如焊條或焊劑在常溫下停留超過4小時，則應(yīng)重新烘干。每個焊工都

6、應(yīng)備有一個能保持焊條干燥的手提式保溫筒。 ――見證檢查焊接前的待堆焊表面的溫度是否滿足焊接規(guī)程要求，主要采用接觸式測溫計來測量，避免采用紅外線測溫儀測量，其測量結(jié)果不準(zhǔn)確。 ――見證檢查焊帶的安裝、穿絲和起弧過程是否符合要求，焊帶的安裝要求其標(biāo)識能夠露出或是在明顯的位置，以便現(xiàn)場人員核對批號等相關(guān)信息，在使用前，焊帶應(yīng)剪掉一段初始部分。 ――見證檢查焊接前對焊機(jī)電流、電壓、焊接速度的調(diào)試及試焊情況。 ――隨時檢查層道間的溫度是否符合焊接工藝規(guī)程的要求。 2.2 堆焊過程中的其他事項(xiàng)的控制 ――索取泵殼焊接人員名單，調(diào)取所有名單人員的焊工證進(jìn)行核對

7、，在堆焊過程中隨時核對施焊人員是否符合要求，是否有資格進(jìn)行相關(guān)焊接工作。 ――巡視檢查堆焊交接班記錄，記錄中要體現(xiàn)交接時工件時間，溫度等參數(shù)。 ――審查所有的堆焊過程記錄是否符合要求，要求間隔一定的時間記錄一次，一般為1小時或2小時。 3、堆焊后控制 通過堆焊后的探傷來控制。堆焊完309L后做PT（滲透檢驗(yàn)規(guī)程），堆焊完308L后做PT和UT（超聲檢驗(yàn)規(guī)程）。通過探傷的結(jié)果來反映堆焊的質(zhì)量好壞。在PT過程中要注意如下事項(xiàng)： ――從事滲透檢驗(yàn)的人員應(yīng)按HAF602《民用核安全設(shè)備無損檢測人員資格管理規(guī)定》的有關(guān)要求經(jīng)考核并取得Ⅰ級、Ⅱ級或Ⅲ級資格證書，且其

8、資格證書應(yīng)在有效期內(nèi)。 ――滲透檢驗(yàn)區(qū)域包括整個焊縫金屬和距坡口13mm范圍內(nèi)的母材，在補(bǔ)焊的情況下，檢驗(yàn)區(qū)域包括補(bǔ)焊金屬和距補(bǔ)焊區(qū)域邊緣13mm的母材。 ――在整個滲透檢驗(yàn)過程中，被檢工件和滲透檢驗(yàn)試劑的周圍環(huán)境溫度應(yīng)控制在15℃~40℃之間。 4、泵殼堆焊過程中的注意事項(xiàng) 4.1 環(huán)境問題：泵殼腔內(nèi)空間狹小，堆焊的大部分為帶極堆焊，少部分過渡處為手工堆焊，由于309L層為熱堆，整個過程中泵殼都要保證一定的預(yù)熱溫度，因此給堆焊帶來了很高的難度。 4.2 泵殼在堆焊過程中，要翻兩次個，中間熱處理一次。尤其在309L堆焊時，始終要保持泵殼不能低于一定的溫度

9、，這無疑給堆焊增加了難度。 4.3 設(shè)備問題，堆焊過程中的主要設(shè)備有變位器，電焊機(jī)。保持設(shè)備的良好運(yùn)轉(zhuǎn)，是堆焊過程順利進(jìn)行的前提條件。 4.4 焊材的領(lǐng)用、烘干記錄要完整，具有可追溯性。焊劑的烘干設(shè)備要有一定的備用設(shè)備，以此保證焊劑的供應(yīng)良好。 4.5 堆焊過程中巡檢尤其要注意檢查工藝參數(shù)，如層間溫度，電流，電壓，焊接速度等，是否符合工藝規(guī)程的要求。 4.6 堆焊過程中及后續(xù)的熱處理時，要注意母材見證件及焊接見證件要隨爐。 5、不符合項(xiàng)的控制 不符合項(xiàng)分為內(nèi)、外部不符合項(xiàng)。外部不符合項(xiàng)根據(jù)其對設(shè)備整體性能影響的程度和處理方法的復(fù)雜性及成熟度，分為Ⅰ、Ⅱ和

10、Ⅲ三個類別。內(nèi)部不符合項(xiàng)是指偏離設(shè)備供應(yīng)商內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)要求，但未偏離合同采購要求或采購方所認(rèn)可技術(shù)文件要求的不符合項(xiàng)。內(nèi)部不符合項(xiàng)由設(shè)備供應(yīng)商按照其內(nèi)部程序的規(guī)定自行處理。 泵殼堆焊面所產(chǎn)生的缺陷主要分為兩類：一類是氣孔、夾渣等焊接缺陷，另一類是加工不慎產(chǎn)生的“挖刀”，磕碰等機(jī)械缺陷。經(jīng)PT檢查，大部分缺陷超出標(biāo)準(zhǔn)要求，需進(jìn)行處理。由于母材材質(zhì)的特殊性及缺陷性質(zhì)。對該類缺陷的返修應(yīng)采用手工鎢極氬弧焊進(jìn)行補(bǔ)焊，補(bǔ)焊后再進(jìn)行加工或鉗修，以滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求。 在堆焊過程中，一般發(fā)生焊接的缺陷按照內(nèi)部不符合項(xiàng)處理。例如某臺泵殼堆焊309L后，進(jìn)行中間熱處理，打磨堆焊表面后做PT，發(fā)

11、現(xiàn)兩面相交處打磨形成一處凹坑，原因分析為打磨PT顯示缺陷時，砂輪在兩面相交處打磨形成凹坑，設(shè)備供應(yīng)商針對此處凹坑出具內(nèi)部不符合項(xiàng)，專門制定其返修工藝，制定返修質(zhì)量計劃，各方選點(diǎn)后備案即可。設(shè)備供應(yīng)商負(fù)責(zé)開啟、處理、驗(yàn)證和關(guān)閉，一定要做到有據(jù)可依，有章可循，符合核電的各種規(guī)范要求。 堆焊工序是泵殼加工制造的關(guān)鍵工序之一，直接影響主泵的質(zhì)量，從而影響到核電站的安全運(yùn)行，因此要給予此過程高度的重視。 參考文獻(xiàn) 1.FQ-PC-NDE-03002 《泵殼組件滲透檢驗(yàn)規(guī)程》 2.CNPE-MSW-2110-750 《堆焊工藝評定及堆焊過程控制》 3.CNPE-MSW-2110-125 《設(shè)備不符合項(xiàng)管理》 4.RCC-M標(biāo)準(zhǔn) 2000版