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不锈钢管材质特点及选材要求 核电站核岛一回路系统由于要将放射性物质包容在其内,管道材料选择要求考虑运行工况、冷却剂介质、材料老化等多种因素.如核蒸汽系统输出堆芯热能的主管道,是连接反应堆压力容器和蒸汽发生器的特厚壁承压管道,属核一级关键设备,目前二代核电机组采用奥氏体--铁素体双相不锈钢离心铸管,而三代核电AP1000机组则采用超低碳控氮不锈钢整体锻造工艺制造,其技术难度非常高;与冷却剂相关的一回路管道系统采用不含Mo的18--10型、含Mo的17--12型及时效硬化型奥氏体不锈钢管;蒸汽发生器的传热管要求强韧性和耐应力腐蚀能力,通常采用Incone1600和Inconel690的镍基合金管;对于核蒸汽系统和核辅助系统管道(NSSS和BNI)则一般采用碳钢/碳锰钢管,如TUE250B、TU42C、P280GH(TU48C)、A106BP11Gr6等.常规岛管道二回路管道系统主要是输送蒸汽和给水,整个系统输送的介质温度、压力参数均比同功率火电机组低,没有高温蠕变问题,因此常规岛二回路管道系统用钢管采用碳/碳锰钢.但是,因为该管道系统输送带一定湿度的饱和蒸汽,存在“流动加速的腐蚀(FAC)”问题,这会间接影响整个电站的.对于存在流体加速腐蚀(FAC)的管道材料,要求选择能够抑制FAC现象的控Cr碳/锰钢,如控铬20钢、控铬A106/API5LB等;对于蒸汽湿度较大的高压缸排汽管线和高压加热器的抽汽管,直接选用Cr含量较高的合金钢管,如A355P11、P22等;对同时抗“FAC”和抗疲劳的蒸汽输水管线,则选用304L不锈钢管.表1及表2分别为我国和美国及法国核电管常用钢种牌号对照表.
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316L不锈钢管采用电弧焊时,坡口两侧各100mm范围内应涂白亚粉或其他防粘污剂。不允许焊条在非焊接部位引弧,以避免产生引弧迹点。 必须短弧直线运条,以减少合金元素的烧报.减少热影响区的宽度,有利于提高焊缝的抗晶间腐蚀能力和减少裂纹产生的倾向。熔敷金属宽度不得超过焊条直径的两倍。收弧应填满弧坑,以免产生弧坑裂纹.应在焊后立即除去渣皮、飞溅,并应将焊缝表而清理千净,进行外观检验。 4焊接质量检验 焊接缺陷减小了焊接接头承载截面积的有效面积,使截面应力增加,更重要的是在缺陷周围产生了严重的应力集中。因此,焊接缺陷对结构的静载强度、疲劳强度、脆性断裂以及抗应力腐蚀开裂都有重大影响。 4.1外观检查 管道焊缝表面不允许有裂纹、未熔合、气孔、夹浓、熔合性飞溅、咬边、表面凹陷:焊缝表面不得低于管道表面。 除用肉眼检查外,还需对焊缝进行的渗透检测.焊缝外观质量经必要的补焊及打磨后.必须全部达到合格标准。 4.2内部射线检测 316L钢管应进行的射线检测,质量标准不低于GB4730-2005的II级. 高压厚壁管对接焊缝应采用γ射线检测,以提高检测质是和效率。 由于进行射线探伤,因此,管道预制除应考虑预制深度及方便现场焊接外,还应在固定口的预留上考虑探伤工作是否能进行。 5焊缝返修 经无损检测判定为不合格的焊缝,必须认真分析不合格原因,确保返修合格并不得超过3次。 6结束语 该316L不锈钢管的焊接技术在多个工程项目中成功应用,只要准备充分,根据现场实际进行有针对性的训练,严格执行焊接工艺,抓好的过程控制,均能取得良好的焊接效果。
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