本發(fā)明涉及傳熱管堵頭，尤其涉及一種核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、蒸汽發(fā)生器傳熱管是核電廠一回路主要核安全承壓邊界，由于傳熱管數(shù)量眾多，管徑小、壁厚薄、表面積大，受結(jié)構(gòu)材料、制造工藝和運(yùn)行環(huán)境影響，也是一回路壓力邊界最薄弱、缺陷概率最高的設(shè)備部件。

2、核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管長期在高溫、高壓介質(zhì)的沖刷蒸騰作用下運(yùn)行，易產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)損傷，傳熱管一旦出現(xiàn)破損，將可能直接導(dǎo)致一回路介質(zhì)及其中的放射性物質(zhì)進(jìn)入二回路，進(jìn)而釋放到環(huán)境中。自1971年以來，多國核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管發(fā)生破裂的事故越來越多。

3、現(xiàn)有的核電廠蒸汽發(fā)生器機(jī)械堵管或焊接堵管缺少新增堵頭對蒸汽發(fā)生器一次側(cè)內(nèi)部流場影響分析，新增堵頭結(jié)構(gòu)可能會導(dǎo)致傳熱管或管板發(fā)生沖刷減薄?，F(xiàn)有的核電廠蒸汽發(fā)生器焊接堵管也缺少堵頭、傳熱管和管板焊接結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計，同時現(xiàn)有的焊接堵頭壁厚與傳熱管差異較大，易導(dǎo)致焊接接頭應(yīng)力分布不均。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所述的缺陷，從而提供一種核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭及其使用方法，優(yōu)化了新增堵頭后蒸汽發(fā)生器一次側(cè)內(nèi)部流場和焊接接頭殘余應(yīng)力分布，緩解了傳熱管和管板的沖刷腐蝕和焊接接頭處的應(yīng)力腐蝕開裂傾向。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭，所述焊接堵頭長度為3.8d，內(nèi)徑值為d，堵頭壁厚t＝0.2d且小于等于2.3mm，所述焊接堵頭內(nèi)部中空，其中，d為傳熱管內(nèi)徑值，內(nèi)徑的取值范圍為12.6mm＞d≥19.05mm。

4、作為一種可實施的方式，所述焊接堵頭的中空部分的長度為3d。

5、作為一種可實施的方式，所述焊接堵頭的表面粗糙度為6.3。

6、作為一種可實施的方式，所述外徑值的上偏差為0mm，下偏差為-0.2mm。

7、作為一種可實施的方式，所述焊接堵頭的材料為690tt鎳基材料。

8、作為一種可實施的方式，所述傳熱管內(nèi)徑值為12.7mm或19.05mm。

9、一種核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭的使用方法，包括以下步驟：

10、步驟1：將所述焊接堵頭的實心部分朝下置于傳熱管內(nèi)，所述焊接堵頭上端高出蒸汽發(fā)生器管板；

11、步驟2：將所述焊接堵與傳熱管進(jìn)行點固；

12、步驟3：將所述焊接堵與蒸發(fā)器管板上部鎳基堆焊層進(jìn)行焊接，使用焊絲對焊縫進(jìn)行填充、蓋面；焊接時，把傳熱管高出管板部分熔融，在所述焊接堵與傳熱管管板間形成角焊縫。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭及其使用方法具有以下有益效果：

14、采用本發(fā)明的焊接堵頭能夠滿足核電廠各種堆型蒸汽發(fā)生器傳熱管堵管焊接。經(jīng)現(xiàn)場實踐驗證，采用本發(fā)明的焊接堵頭適用于核電廠各種堆型的蒸發(fā)器傳熱管堵管焊接，同時能夠滿足承壓要求并盡可能減少對一次側(cè)流場的影響。

15、對焊接完成后的試件進(jìn)行目視、滲透及金相檢查，以確定焊縫的質(zhì)量滿足要求。同時在自動焊接堵管的檢修工作中，能夠減少焊接人員接觸高劑量照射的風(fēng)險，也可以減少傳統(tǒng)的人工焊接導(dǎo)致傳熱管熔穿、周邊傳熱管損壞等不可逆缺陷發(fā)生的概率。

技術(shù)特征：

1.一種核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭，其特征在于，所述焊接堵頭長度為3.8d，外徑值為d，堵頭壁厚t＝0.2d且小于等于2.3mm，所述焊接堵頭內(nèi)部中空，其中，d為傳熱管內(nèi)徑值，內(nèi)徑的取值范圍為12.6mm＞d≥19.05mm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭，其特征在于，所述焊接堵頭的中空部分的長度為3d。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭，其特征在于，所述焊接堵頭的表面粗糙度為6.3。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭，其特征在于，所述外徑值的上偏差為0mm，下偏差為-0.2mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭，其特征在于，所述焊接堵頭的材料為690tt鎳基材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭，其特征在于，所述傳熱管內(nèi)徑值為12.7mm或19.05mm。

7.一種如權(quán)利要求1-6任一項所述的核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭，所述焊接堵頭長度為3.8D，內(nèi)徑值為D，堵頭壁厚t＝0.2D且小于等于2.3mm，所述焊接堵頭內(nèi)部中空，其中，D為傳熱管內(nèi)徑值，內(nèi)徑的取值范圍為12.6mm＞D≥19.05mm。本發(fā)明還提供了核電廠蒸汽發(fā)生器傳熱管焊接堵頭的使用方法。本發(fā)明的焊接堵頭能夠滿足核電廠各種堆型蒸汽發(fā)生器傳熱管堵管焊接，采用本發(fā)明的焊接堵頭適用于核電廠各種堆型的蒸發(fā)器傳熱管堵管焊接，同時能夠滿足承壓要求并盡可能減少對一次側(cè)流場的影響。

技術(shù)研發(fā)人員：趙亮,尚憲和,陶鈞,張維,劉子川,嚴(yán)肅,張宏偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中核核電運(yùn)行管理有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19