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1、第三章核核安全设设备焊接接基本知知识第一节 核安安全设备备焊接活活动核安全设设备是核核电厂安安全屏障障的主要要组成部部分。其其中,核核安全机机械设备备主要包括括反应堆堆压力容容器、蒸蒸汽发生生器、稳稳压器、主主泵、主主管道和和其他核级级容器、管管道、泵泵、阀门门等,这些些设备中中大部分分设备是是由不同同部件经经焊接而而成,这这些部件件和焊接接接头大大都是压压力边界界的组成成部分,这些焊接接接头的的焊接质量量直接影影响反应应堆冷却却剂系统统的完整整性和运行的的可靠性性,一旦旦出现破破裂将可能带带来严重重的放射射性释放放后果。一、焊接接活动的的特点随着现代代工业的的高速发发展和焊焊接技术术的不断断
2、进步,焊焊接作为为一种金金属连接接的工艺艺方法,在在金属结结构生产产中得到到了广泛泛的应用用。与其其他连接接方法相相比,焊焊接连接接技术具具有许多多突出的的优点。同同时与其其他工艺艺技术一一样,焊接技技术也有有其自身身的薄弱弱环节。1、焊接接质量好好先进的的焊接工工艺方法法可以确确保获得得优质的的焊接接接头,现现代的检检验手段段可以使使焊接接接头的质质量得到到保证;2、生产产效率高高焊接接接头所占占空间小小,金属属材料利利用率高高,焊接接生产制制造成本本低,生生产制造造效率高高;焊接接可适应应不同位位置、不不同结构构、不同同金属材材料的连连接,施施工操作作相对简简便,易易实现机机械化和和自动化
3、化;3、刚度度大、整整体性好好焊接连连接是一一种金属属原子间间的连接接,其承承载能力力强可以承承受静载载荷也可可以承受受动载荷荷,特别别是全焊透的的熔焊接接头,也也能较好好地承受受各向产产生疲劳劳应力的的载荷,使使用寿命命长久。4、焊接接过程金金属材料料的性能能变化剧剧烈而复复杂,容容易产生生缺陷焊接过过程中母母材、焊焊材和焊焊剂熔化化、混合合再凝固固;温度度在短时时间从低低到高再再到低,最最终焊接接接头的的性能不不易把握握。二、民用用核安全全设备焊焊接重要要性和特特殊性现代焊接接技术已已使焊接接接头的的性能接接近母材材的性能能,但焊接作作为一种种特种工工艺,其质量量特别依依赖于采用的的焊接工
4、工艺、焊焊工的技技术水平平和工艺艺过程的的控制。在以往的的核安全设备备制造安安装活动动中,曾曾发生过过多起因因设备焊焊接质量量问题而而导致的的重大事事件,对对核设施施的安全全稳定运运行构成成一定的的风险。如某压水水堆核电电厂反应应堆压力力容器在在制造过过程中由由于焊材材采购、验收及及焊接工艺艺评定不充充分等问问题致使使接管安安全端焊焊缝存在在超标缺陷陷;后又由于于焊工违违反工艺纪纪律违规规进行挖挖补等原因因,缺陷在在制造厂厂没有彻彻底处理理,致使在役役前检查查时仍发现超标标缺陷。为处理理该不符符合项,从监督审审评、考考察承包包商、制制订返修修方案、签签订合同同到完成成全部补补焊工作作共用了三个
5、个多月的的时间,经济损损失达几几百万元元,该厂也也被吊销销了制造造许可证证。又如:某某制造厂厂的安全全壳喷淋淋热交换换器筒体体与管板板环焊缝缝存在严严重未焊焊透缺陷陷;某阀门公公司在核核级阀门门制造活活动中由由于没有有严格按按照要求求对制造造活动进进行控制制,使用用无证焊焊工从事事核级阀阀门的焊焊接,导导致出现现阀门质质量不合合格事件件,不得已已将所有有已安装装的阀门门切割下下来,重重新返回回制造厂厂进行修修复,造造成一定定的经济济损失。上述事例例都是由由于焊接接过程控控制不力力造成的的,除造成一一定的经经济损失失,还使使人们对对核安全全设备国国产化的的质量产产生疑虑虑。由此此可见,焊接在民用
6、核安全设备制造中具有重要作用。鉴于焊接接在民用用核安全全设备制制造中具具有的重要作作用,焊接作为为一种特特种工艺艺,其在在民用核核安全设设备制造造安装活活动中的的特殊性性主要表表现在以以下几方方面:焊接设计计控制:反应堆堆压力容容器、蒸蒸汽发生生器、稳稳压器、主主泵、主主管道等等核岛主主设备,由由于长期期处于高高温、高高压和强强辐照环环境下运运行,要要求其制制造用原原材料包包括焊接接材料具具有较高高的塑性性和韧性性、良好的的焊接性性及抗辐照照和耐腐蚀等性性能。对对于焊接接的结构构和强度度设计,应应遵循核核安全设设备所用用规范的的要求。焊接人员员资质:从事民民用核安安全设备备制造安装装活动的焊焊
7、工和焊焊接操作作工必须须按照民民用核安安全设备备焊工焊焊接操作作工资格格管理规规定取得相相应资质质。焊接工艺艺控制:民用核核安全设设备制造造安装单单位应具有相相应的程程序或细细则用于于焊接工工艺评定定、焊接接工艺规规程和检检验规程程的编制制和批准准,并指指导焊工工的焊接接操作和和检验人人员的检检验。核安全全设备焊焊接工艺艺评定需需评定的的项目比比常规压压力容器器的评定定项目多多,如:法国RRCC-M对于于反应堆堆压力容容器、蒸蒸汽发生生器、稳稳压器等等主焊缝缝的焊接接工艺评评定要求求进行高高温力学学性能和和冲击试验验等;对对于不锈锈钢设备备要求进进行晶间间腐蚀和和铁素体体的测定定等。焊接过程程
8、控制:要求焊焊工在操操作过程程中严格格执行焊焊接工艺艺规程,尤尤其是采采用机械械化焊接接时,要要克服麻麻痹思想想,认真真操作,加加强自检检,直至至焊接完完成。在在焊接过过程中,焊工和和质检人人员应作作好焊接接参数记录录工作。焊接质量量检验:民用核核安全设设备焊接接质量检检验按不不同阶段段分类可可以分为为:入厂厂检验、工工序检验验、成品品检验等等。对于于壁厚较较大设备备的焊缝缝,通常常要进行行多次无无损检验验,采用用的无损损检验方方法也不不止一种种。各项项检验均均应事先先编制检检验规程程,检验验完成后后按规定定要求完完成检验验报告。见证件:对于核安安全设备备中一些些重要部部件的焊焊缝,如如:核1
9、1、2、33级主设设备的焊焊缝;管子与与管板的的焊缝等还应按所用用规范的的要求设设置见证证件,用用来模拟拟实际产产品焊缝缝的施焊焊条件,进行破破坏性检检验以鉴定与产品的的符合性性。三、核安安全设备备现行规规范标准准对焊接接的技术术要求(一) ASMME规范范ASMEE规范对对核安全全设备制制造安装装活动中中焊接技技术的要要求包括括四大部部分:1. 焊接通通用要求求第卷焊焊接及钎钎焊评定定主要对对锅炉及及压力容容器的焊焊接工艺艺评定、焊焊工技能能评定及及焊接资资料(焊焊接工艺艺规程制制订和格格式、焊焊接工艺艺评定记记录和格格式)三三方面进进行了规规定,属属于通用用性要求求。第卷C篇篇焊条、焊焊丝
10、及填填充金属属与之配配套。2. 材材料要求求ASMEE第卷焊接接和钎接接评定对对焊接工工艺评定定的母材材进行了了分组,目目的是减减少焊接接工艺评评定的数数量。3. 核电特特殊要求求第卷各各分卷(NNB、NNC、NND等)中中24000、333500、40000及及50000章规规定了各各类核安安全设备备的材料料、设计计、制造造和检验验等方面面的要求求。其中中:l 33500章把各各类接头头分为AA、B、CC和D类类,不同的的焊接接接头应符符合相应应的制造造和检验验要求。l 40000章主要要针对制制造过程程中的成成形、装装配和对对中、焊焊接评定定、施焊焊要求、检检验和补补焊的规规则、热热处理等
11、等进行规规定。l 50000章主要要是检验验的通用用要求,对对焊缝的的检验及及检验标标准等做做了规定定。4. 材材料理化化检验方方法ASMEE规范中中材料理理化检验验方法的的依据标标准为美美国材料料与试验验学会的的标准。5. 设设备的功功能性试试验ASMEE规范中中设备的的功能性性试验依依据美国国国家标标准,如如阀门的的结构和和功能试试验要求求依据AANSII 166.344、16.41等等,管件件制品试试验依据据ANSSI 116.99等。(二) 法国RCCC-MM规范RCC-M规则则对核安安全设备备制造安安装活动动中焊接接技术的的要求包包括两部部分。RRCC-M第一一卷的第第二册 B、CC
12、、D篇篇对核安安全1、22、3级级设备在在设计、制制造和检检验方面面做了一一些规定定。33350章章焊接结结构的设设计、440000章制造造及检验验,其中中44000章焊焊接及其其技术,主主要援引引S70000一一章。S篇主要要针对压压水堆核核岛机械械设备在在焊接生生产中的的焊接填填充材料料验收及及评定、焊焊接工艺艺评定、焊焊工和焊焊接操作作工的考考核、制制造车间间的技术术评定、核核岛机械械设备焊焊接要求求、检验验项目、检检验方法法及标准准等进行行了规定定,S770000专门规规定了焊焊接全过过程的控控制,包包括坡口口制备、对对口组装装、坡口口的检验验、定位位焊的实实施、焊焊接过程程、焊缝缝焊
13、后加加工、焊焊缝检验验和热处处理等相相关工序序。(三) 俄罗斯斯规范俄罗斯核核电标准准中用于于核安全全设备制制造安装装活动中中焊接技技术的标标准主要要有:1、焊工工考核方方面:-7-0003-89核核电厂设设备和管管道焊工工考核规规则; 334.115.0013-89苏联国国家核动动力监督督局监督督的核能能站安全全壳和安安全隔离离系统厂厂房密封封衬里焊焊工培训训标准2、焊接接工艺评评定及焊焊接接头头验收准准则方面面:-7-0010-89核核动力装装置设备备及管道道焊接接接头和堆堆焊检验验规程3、焊接接过程控控制方面面:-7-0008-89核核动力装装置的设设置和设设备及管管道的安安全运行行规程
14、-7-0009-89 核动动力装置置的设备备管道焊焊接和堆堆焊的基基本规则则-10-31-92核核电站安安全隔离离系统部部件焊接接基本规规则-110-332-992核核电站安安全隔离离系统部部件焊接接监测规规则 27330.3300.02-91核设备备和管道道102,102,1552,和和152-牌号号钢制零零件焊接接,堆焊焊的焊接接接头热热处理第二节 民用用核安全全设备焊焊工焊接接操作工工资格管管理规定定焊接活动动的一个个重要特特点就是是焊工、焊接操操作工的的技能和和素养对对产品的的质量有有着决定定性的影影响。焊焊工、焊接操操作工缺缺乏培训训、经验不不足、敬敬业精神神不够、责责任心不不强,都
15、有可可能导致致产品质质量出现现问题,造造成严重重损失。与驾驶车车辆一样样,焊工工、焊接操操作工的的技能和和安全素素养来自自于一定定时间的的练习和和实线经经验的积积累。因因此,在在各个工工业规范范体系中中,焊工工考核都都占有重重要的地地位。目目前国内内各行业业都采用专专业技术术资格考考核的方方式对焊焊工进行行管理。核能工业业由于其其巨大的的社会和和资金风风险,十十分注意意核安全全设备活活动的过过程控制制。对于于焊接工工作,核核安全设设备活动动不仅要要求对焊焊接产品品进行检检验,还还要求对对整个焊焊接过程程进行控控制。鉴于焊接接在民用用核安全全设备制制造和安安装过程程中的重重要性和和特殊性性,从事事民用核核安全设设备焊接接活动的的焊工除除应具备备常规的的焊接理理论知识识和操作作技能外外,还应应具备核核电基本本知识、核核安全质质量保证证、核电电规范标标准及核核安全设设备焊接接特点等等方面的的知识,以以及较高高的核安安全素养养。为此,国国家核安安全局于于19995年发发布了民民用核承承压设备备焊工培培训、考考核和取取证管理理办法(以以下简称称“管理办办法”)。实实践表明明,对核核安全设设备的焊焊工实施施许可和和监督管管理,保保