Разработка технологии сварки и исследование качества сварных соединений при монтаже трубопроводов и оборудования АЭС
|
Введение 4
Термины и определения 11
Сокращения 14
1. К вопросу выбора технологии сварки элементов ГЦТ Ду 850 при
замене парогенераторов ПГВ-1000М на АЭС 16
1.1. Конструкция объекта исследования ПГ АЭС с ВВЭР-1000 16
1.2. Конструкция коллекторов теплоносителя ПГ АЭС с ВВЭР-1000 18
1.3. Зона узла приварки коллекторов к корпусу ПГ 20
1.4. Сведения о конструкционном сплаве - стали марки 10ГН2МФА. 21
1.5. Некоторые актуальные вопросы оценки прочности и ресурса
элементов ответственного оборудования АЭС при термосиловом нагружении 25
1.6. Термообработка сварных соединений главного
циркуляционного трубопровода Ду 850 при замене парогенераторов ПГВ-1000М на Южно-Украинской АЭС 29
2. Исследование структуры и свойств металла сварных соединений при
сварке с термообработкой и без ее применения 37
2.1. Технические и технологические характеристики установок для
термообработки трубопроводов главного циркуляционного контура АЭС 37
2.2. Последовательность выполнения операций при сварке сварного
соединения ГЦТ Ду 850 трубопровода с патрубком реактора 41
2.3. Подогрев под сварку сварных соединений ГЦТ Ду 850 42
2.4. Термический отдых сварных соединений ГЦТ Ду 850 43
2.5. Термическая обработка сварных соединений ГЦТ Ду 850 43
2.6. Требования к параметрам технологического процесса 45
термической обработки сварных соединений ГЦТ Ду 850 с патрубками корпуса реактора. Контроль температуры 48
2.7. Режимы нагрева под сварку, «термический отдых» и высокий отпуск сварных соединений ГЦТ Ду 850 54
3. Выбор оптимального способа сварки сварных соединений элементов
главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду 850 54
3.1. Разработка технологии сварки сварных соединений элементов
главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду 850 59
3.2. Выбор сварочного оборудования при разработке технологии
сварки сварных соединений элементов главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду 850 63
3.3. Выбор сварочных материалов при разработки технологии
сварки сварных соединений элементов главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду 850 72
3.4. Контроль качества сварных соединений при разработки
технологии сварки элементов главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду 850 79
4. Аттестация технологии сварки ААрДС в узкую разделку элементов
ГЦТ Ду 850 на АЭС 79
4.1. Предварительные исследования 87
4.2. Исследовательская аттестация 96
Заключение 99
Список используемой литературы и используемых источников 102
Термины и определения 11
Сокращения 14
1. К вопросу выбора технологии сварки элементов ГЦТ Ду 850 при
замене парогенераторов ПГВ-1000М на АЭС 16
1.1. Конструкция объекта исследования ПГ АЭС с ВВЭР-1000 16
1.2. Конструкция коллекторов теплоносителя ПГ АЭС с ВВЭР-1000 18
1.3. Зона узла приварки коллекторов к корпусу ПГ 20
1.4. Сведения о конструкционном сплаве - стали марки 10ГН2МФА. 21
1.5. Некоторые актуальные вопросы оценки прочности и ресурса
элементов ответственного оборудования АЭС при термосиловом нагружении 25
1.6. Термообработка сварных соединений главного
циркуляционного трубопровода Ду 850 при замене парогенераторов ПГВ-1000М на Южно-Украинской АЭС 29
2. Исследование структуры и свойств металла сварных соединений при
сварке с термообработкой и без ее применения 37
2.1. Технические и технологические характеристики установок для
термообработки трубопроводов главного циркуляционного контура АЭС 37
2.2. Последовательность выполнения операций при сварке сварного
соединения ГЦТ Ду 850 трубопровода с патрубком реактора 41
2.3. Подогрев под сварку сварных соединений ГЦТ Ду 850 42
2.4. Термический отдых сварных соединений ГЦТ Ду 850 43
2.5. Термическая обработка сварных соединений ГЦТ Ду 850 43
2.6. Требования к параметрам технологического процесса 45
термической обработки сварных соединений ГЦТ Ду 850 с патрубками корпуса реактора. Контроль температуры 48
2.7. Режимы нагрева под сварку, «термический отдых» и высокий отпуск сварных соединений ГЦТ Ду 850 54
3. Выбор оптимального способа сварки сварных соединений элементов
главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду 850 54
3.1. Разработка технологии сварки сварных соединений элементов
главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду 850 59
3.2. Выбор сварочного оборудования при разработке технологии
сварки сварных соединений элементов главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду 850 63
3.3. Выбор сварочных материалов при разработки технологии
сварки сварных соединений элементов главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду 850 72
3.4. Контроль качества сварных соединений при разработки
технологии сварки элементов главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду 850 79
4. Аттестация технологии сварки ААрДС в узкую разделку элементов
ГЦТ Ду 850 на АЭС 79
4.1. Предварительные исследования 87
4.2. Исследовательская аттестация 96
Заключение 99
Список используемой литературы и используемых источников 102
Стратегия развития энергетического машиностроения на 2010 - 2020 г.г. (в перспективе до 2030 г.) [54] предусматривает вывод из эксплуатации и строительство новых объектов тепло- и электрогенерации. Часть действующих атомных электрических станций АЭС и тепловых электрических станций ТЭС планируется вывести из эксплуатации и ввести новые.
Каждый из типов АЭС имеют свои достоинства и недостатки. В отличие от ТЭС, у АЭС повышенные требования к обеспечению безопасной работы и эксплуатации. Стоимость строительства АЭС выше, чем ТЭС [48] за счёт наличия сложных и многоуровневых систем безопасности, обеспечивающих даже в случае максимальной проектной аварии: местного полного поперечного разрыва трубопровода [72] циркуляционного контура в
реакторном отделении, исключение расплавления активной зоны и ее расхолаживание [42].
Одна из основных составляющих частей АЭС - трубопроводы, протяженность которых достигает нескольких километров. Наиболее ответственны главные трубопроводы, непосредственно связанные с технологическим процессом станции. Одним из основных трубопроводов АЭС является главный циркуляционный трубопровод ГЦТ.
Трубопровод Ду 850 мм ГЦТ с реакторами ВВЭР-1000 служит для транспортировки воды 1 контура от реактора к парогенераторам. Трубы изготавливаются из легированной стали перлитного класса марки 10ГН2МФА, плакированной изнутри сталью марки ЭИ-898 с помощью антикоррозионной ленточной наплавки. Толщина основного металла 65 мм, плакирующего слоя 5 мм, наружный диаметр трубы 990 мм.
С учётом специфики АЭС, стали и технологии их производства для обеспечения высокой эксплуатационной надежности разрабатываются не только комплексно, но и исходя из обеспечения реализации принципа резервирования, то есть повышения надежности за счет избыточности свойств по отношению к минимально необходимому их уровню [19].
Развитие промышленности способствовало созданию нескольких актуальных технологий производства труб ГЦТ: 1 - изготовление труб из сплошного кузнечного слитка; 2 - изготовление труб из полой заготовки, полученной методом электрошлакового переплава; 3 - изготовление труб из полого слитка, отлитого в изложницу [1].
Актуальностью данной работы является разработка технологии сварки и исследование качества сварных соединений при монтаже трубопроводов и оборудования АЭС главного циркуляционного контура ГЦК реакторной установки ВВЭР.
В магистерской диссертации изложена технология сварки устанавливающая правила и требования к организации и проведению монтажа, ручной сварки (дуговой, аргонодуговой и комбинированной), а так же автоматической (аргонодуговой сварки в узкие и щелевые разделки) термообработки и исследованию контроля качества сварных соединений при монтаже главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду 850 с патрубками корпуса реактора, коллекторами парогенератора, трубами с коленом и главного циркуляционного насосного агрегата на энергоблоках типа ВВЭР.
Проведены исследования процессов технологии сварки [62] трубопровод и оборудования различными способами с применением различных сварочных материалов, которая была разработана ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» еще в 70-е годы.
С применением технологии ручной дуговой сварки было сварено и успешно эксплуатируется в России и за рубежом около 1000 стыков. Несмотря на многолетний положительный опыт применения ручной сварки, автоматизация сварки ГЦТ Ду850, с учетом постоянного роста количества монтируемых атомных энергоблоков и дефицита квалифицированных сварщиков, является на сегодняшний день одной из важнейших инновационных задач в отечественной атомной отрасли.
Основными параметрами при разработки технологии сварки, критериев определения области распространения результатов аттестации, методов контроля и видов испытаний, предусмотренных в данной диссертационной работе, базируются на национальных нормативных и руководящих документах по сварке оборудования и трубопроводов АЭУ и дополнены требованиями документов, которые устанавливают основные требования к сварочному оборудованию, сварочным материалам, подготовке и сборке под сварку, сварке, наплавке, термической обработке сварных соединений и наплавленных деталей (изделий), технике безопасности, а также к основным рекомендуемым типам сварных соединений и режимам сварки (наплавки), применяемых на объектах использования атомной энергии ОИАЭ.
В диссертационной работе изложены актуальные темы по обоснованию и разработке технологии сварки при монтаже трубопроводов и оборудования АЭС и получен сравнительный анализ по результатам трудоемкости сварочных работ и производительности с применение ручных и автоматических способов сварки и исследованием контроля качества сварных соединений при проведении сварочных работ главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду850.
До настоящего времени основным способом соединения стыковых сварных соединений трубопроводов Ду 850 мм ГЦТ является ручная электродуговая сварка. Для сварки основного металла перлитного слоя шва применяют электроды марки ПТ-30. При этом корневая часть сварного шва высотой 6-8 мм выполняется без предварительного и сопутствующего подогрева с применением аргонодуговой сварки с присадочной проволокой марки Св-08Г2С диаметром 2 мм.
Несмотря на многолетний положительный опыт, применение ручной дуговой сварки для высокоответственных трубопроводов ГЦТ категории 1А следует признать нежелательным из-за зависимости качества металла шва от квалификации и состояния сварщиков-ручников. С учётом постоянного роста
квалифицированных ручников-сварщиков становится острой проблемой. Радикальным решением этой проблемы при монтаже ГЦТ ВВЭР является переход с ручной сварки на автоматическую.
За рубежом автоматическая аргонодуговая сварка при монтаже и ремонте трубопроводов главного циркуляционного контура, изготавливаемых из аустенитных сталей начала применяться ещё в начале 80-х годов. Однако, технология сварки биметаллических трубопроводов (перлитная сталь 10ГН2МФА плакированной нержавеющей сталью), аналогичных применяемым для ГЦТ ВВЭР, никогда не разрабатывалась.
В СССР впервые разработкой технологии автоматической сварки биметаллических трубопроводов Ду 850 ГЦТ начали заниматься в конце 80-х годов прошлого века, когда ВНИИЭСО разработал и изготовил специализированный автомат для аргонодуговой сварки АДГ-301УХЛ4, а «Энергомонтажпроект» и ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» разработали
технологию и специальную сварочную проволоку Св-08Г1СН1МА для аргонодуговой сварки стали 10ГН2МФА. Организацией
«Ютехтеплоэнергомонтаж» была выполнена сварка натурных макетов трубопроводов Ду 850 в разделки аналогичные применяемым для ручной сварки. Из этих макетов после проведения термообработки 650 ±10 C выдержка 6 часов и неразрушающего контроля изготавливались образцы для проведения аттестационных испытаний технологии сварки, на основании положительных результатов которых, было получено разрешение
ГОСПРОМАТОМНАДЗОРА на применение автоматизированной технологии сварки с применением сварочной проволоки марки Св-08Г1СН1МА для выполнения монтажных сварных соединений энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000 [4].
В 90-е годы серьёзные исследования были выполнены в ИЭС им. Патона применительно к замене парогенераторов на Южно-Украинской АЭС [65], где была разработана и аттестована технология сварки элементов ГЦТ Ду 850 как в стандартную, так и в узкую разделки. Сварка выполнялась с использованием 7
полученных от ЕЭС после аварии на Чернобыльской АЭС специализированных сварочных автоматов AUTOTIG 600 PC фирмы «Полисуд», оснащенных специальными горелками, позволяющими вести сварку в узкую разделку. В качестве присадки использовалась модернизированная сварочная проволоки Св-10ГН1МА с дополнительным содержанием Al - элемента-раскислителя. Неразрушающий контроль и аттестационные испытания показали высокое качество сварных соединений, на основании которых было оформлено разрешение на применение такой технологии на АЭС Украины [66].
Несмотря на положительные результаты, полученные в ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» и ИЭС им. Патона, все вышеназванные работы были прекращены после распада СССР и прекращения сооружения АЭС.
Начиная с 2010 года, в связи с ростом количества сооружаемых атомных энергоблоков, в ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» вновь начал активно проводить работы по автоматизации сварки сварных соединений Ду 850. При этом с самого начала учитывался такой важный недостаток автоматической аргонодуговой сварки перлитной стали марки 10ГН2МФА, как повышенная склонность к образованию в металле шва пористости, причина образования которой до сих пор не достаточно изучена.
Вероятнее всего образование пористости в данном случае происходит по реакции «кипения», которая может протекать, принимая упрощённую схему, по реакции: 2С + О2 = 2СО из-за недостаточного количества элементов- раскислителей Si и Mn в проволоке Св-10ГН1МА [25]. С учетом ранее полученных положительных результатов [4], в ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» была изготовлена новая партия сварочной проволоки Св-10Г1СН1МА (Св- 08Г1СН1МА), адаптированная к современным требованиям (в частности для сварки в узкие разделки). Благодаря более высокому содержанию Si и Mn в этой проволоке недопустимое образование пористости было надёжно предотвращено (рисунок 19).
Не менее важной проблемой, затрудняющей применение автоматической аргонодуговой сварки деталей больших толщин является её низкая производительность, уступающая по коэффициенту наплавки даже ручной электродуговой сварке.
Поэтому главной целью работы является гармонизация процедур при разработке технологии сварки ручными и автоматическими способами сварки с учетом результатов анализа и систематизации опыта работ по разработке и аттестации сварочных технологий, которая содержит рекомендации и унифицирует методологию выполнения работ с учетом специфики применения, с последующим исследованием контроля качества сварных соединений при монтаже трубопроводов и оборудования АЭС.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка. Объем основной части работы состоит из 108 страниц машинописного текста.
Каждый из типов АЭС имеют свои достоинства и недостатки. В отличие от ТЭС, у АЭС повышенные требования к обеспечению безопасной работы и эксплуатации. Стоимость строительства АЭС выше, чем ТЭС [48] за счёт наличия сложных и многоуровневых систем безопасности, обеспечивающих даже в случае максимальной проектной аварии: местного полного поперечного разрыва трубопровода [72] циркуляционного контура в
реакторном отделении, исключение расплавления активной зоны и ее расхолаживание [42].
Одна из основных составляющих частей АЭС - трубопроводы, протяженность которых достигает нескольких километров. Наиболее ответственны главные трубопроводы, непосредственно связанные с технологическим процессом станции. Одним из основных трубопроводов АЭС является главный циркуляционный трубопровод ГЦТ.
Трубопровод Ду 850 мм ГЦТ с реакторами ВВЭР-1000 служит для транспортировки воды 1 контура от реактора к парогенераторам. Трубы изготавливаются из легированной стали перлитного класса марки 10ГН2МФА, плакированной изнутри сталью марки ЭИ-898 с помощью антикоррозионной ленточной наплавки. Толщина основного металла 65 мм, плакирующего слоя 5 мм, наружный диаметр трубы 990 мм.
С учётом специфики АЭС, стали и технологии их производства для обеспечения высокой эксплуатационной надежности разрабатываются не только комплексно, но и исходя из обеспечения реализации принципа резервирования, то есть повышения надежности за счет избыточности свойств по отношению к минимально необходимому их уровню [19].
Развитие промышленности способствовало созданию нескольких актуальных технологий производства труб ГЦТ: 1 - изготовление труб из сплошного кузнечного слитка; 2 - изготовление труб из полой заготовки, полученной методом электрошлакового переплава; 3 - изготовление труб из полого слитка, отлитого в изложницу [1].
Актуальностью данной работы является разработка технологии сварки и исследование качества сварных соединений при монтаже трубопроводов и оборудования АЭС главного циркуляционного контура ГЦК реакторной установки ВВЭР.
В магистерской диссертации изложена технология сварки устанавливающая правила и требования к организации и проведению монтажа, ручной сварки (дуговой, аргонодуговой и комбинированной), а так же автоматической (аргонодуговой сварки в узкие и щелевые разделки) термообработки и исследованию контроля качества сварных соединений при монтаже главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду 850 с патрубками корпуса реактора, коллекторами парогенератора, трубами с коленом и главного циркуляционного насосного агрегата на энергоблоках типа ВВЭР.
Проведены исследования процессов технологии сварки [62] трубопровод и оборудования различными способами с применением различных сварочных материалов, которая была разработана ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» еще в 70-е годы.
С применением технологии ручной дуговой сварки было сварено и успешно эксплуатируется в России и за рубежом около 1000 стыков. Несмотря на многолетний положительный опыт применения ручной сварки, автоматизация сварки ГЦТ Ду850, с учетом постоянного роста количества монтируемых атомных энергоблоков и дефицита квалифицированных сварщиков, является на сегодняшний день одной из важнейших инновационных задач в отечественной атомной отрасли.
Основными параметрами при разработки технологии сварки, критериев определения области распространения результатов аттестации, методов контроля и видов испытаний, предусмотренных в данной диссертационной работе, базируются на национальных нормативных и руководящих документах по сварке оборудования и трубопроводов АЭУ и дополнены требованиями документов, которые устанавливают основные требования к сварочному оборудованию, сварочным материалам, подготовке и сборке под сварку, сварке, наплавке, термической обработке сварных соединений и наплавленных деталей (изделий), технике безопасности, а также к основным рекомендуемым типам сварных соединений и режимам сварки (наплавки), применяемых на объектах использования атомной энергии ОИАЭ.
В диссертационной работе изложены актуальные темы по обоснованию и разработке технологии сварки при монтаже трубопроводов и оборудования АЭС и получен сравнительный анализ по результатам трудоемкости сварочных работ и производительности с применение ручных и автоматических способов сварки и исследованием контроля качества сварных соединений при проведении сварочных работ главного циркуляционного трубопровода ГЦТ Ду850.
До настоящего времени основным способом соединения стыковых сварных соединений трубопроводов Ду 850 мм ГЦТ является ручная электродуговая сварка. Для сварки основного металла перлитного слоя шва применяют электроды марки ПТ-30. При этом корневая часть сварного шва высотой 6-8 мм выполняется без предварительного и сопутствующего подогрева с применением аргонодуговой сварки с присадочной проволокой марки Св-08Г2С диаметром 2 мм.
Несмотря на многолетний положительный опыт, применение ручной дуговой сварки для высокоответственных трубопроводов ГЦТ категории 1А следует признать нежелательным из-за зависимости качества металла шва от квалификации и состояния сварщиков-ручников. С учётом постоянного роста
квалифицированных ручников-сварщиков становится острой проблемой. Радикальным решением этой проблемы при монтаже ГЦТ ВВЭР является переход с ручной сварки на автоматическую.
За рубежом автоматическая аргонодуговая сварка при монтаже и ремонте трубопроводов главного циркуляционного контура, изготавливаемых из аустенитных сталей начала применяться ещё в начале 80-х годов. Однако, технология сварки биметаллических трубопроводов (перлитная сталь 10ГН2МФА плакированной нержавеющей сталью), аналогичных применяемым для ГЦТ ВВЭР, никогда не разрабатывалась.
В СССР впервые разработкой технологии автоматической сварки биметаллических трубопроводов Ду 850 ГЦТ начали заниматься в конце 80-х годов прошлого века, когда ВНИИЭСО разработал и изготовил специализированный автомат для аргонодуговой сварки АДГ-301УХЛ4, а «Энергомонтажпроект» и ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» разработали
технологию и специальную сварочную проволоку Св-08Г1СН1МА для аргонодуговой сварки стали 10ГН2МФА. Организацией
«Ютехтеплоэнергомонтаж» была выполнена сварка натурных макетов трубопроводов Ду 850 в разделки аналогичные применяемым для ручной сварки. Из этих макетов после проведения термообработки 650 ±10 C выдержка 6 часов и неразрушающего контроля изготавливались образцы для проведения аттестационных испытаний технологии сварки, на основании положительных результатов которых, было получено разрешение
ГОСПРОМАТОМНАДЗОРА на применение автоматизированной технологии сварки с применением сварочной проволоки марки Св-08Г1СН1МА для выполнения монтажных сварных соединений энергоблоков с реакторами ВВЭР-1000 [4].
В 90-е годы серьёзные исследования были выполнены в ИЭС им. Патона применительно к замене парогенераторов на Южно-Украинской АЭС [65], где была разработана и аттестована технология сварки элементов ГЦТ Ду 850 как в стандартную, так и в узкую разделки. Сварка выполнялась с использованием 7
полученных от ЕЭС после аварии на Чернобыльской АЭС специализированных сварочных автоматов AUTOTIG 600 PC фирмы «Полисуд», оснащенных специальными горелками, позволяющими вести сварку в узкую разделку. В качестве присадки использовалась модернизированная сварочная проволоки Св-10ГН1МА с дополнительным содержанием Al - элемента-раскислителя. Неразрушающий контроль и аттестационные испытания показали высокое качество сварных соединений, на основании которых было оформлено разрешение на применение такой технологии на АЭС Украины [66].
Несмотря на положительные результаты, полученные в ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» и ИЭС им. Патона, все вышеназванные работы были прекращены после распада СССР и прекращения сооружения АЭС.
Начиная с 2010 года, в связи с ростом количества сооружаемых атомных энергоблоков, в ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» вновь начал активно проводить работы по автоматизации сварки сварных соединений Ду 850. При этом с самого начала учитывался такой важный недостаток автоматической аргонодуговой сварки перлитной стали марки 10ГН2МФА, как повышенная склонность к образованию в металле шва пористости, причина образования которой до сих пор не достаточно изучена.
Вероятнее всего образование пористости в данном случае происходит по реакции «кипения», которая может протекать, принимая упрощённую схему, по реакции: 2С + О2 = 2СО из-за недостаточного количества элементов- раскислителей Si и Mn в проволоке Св-10ГН1МА [25]. С учетом ранее полученных положительных результатов [4], в ОАО НПО «ЦНИИТМАШ» была изготовлена новая партия сварочной проволоки Св-10Г1СН1МА (Св- 08Г1СН1МА), адаптированная к современным требованиям (в частности для сварки в узкие разделки). Благодаря более высокому содержанию Si и Mn в этой проволоке недопустимое образование пористости было надёжно предотвращено (рисунок 19).
Не менее важной проблемой, затрудняющей применение автоматической аргонодуговой сварки деталей больших толщин является её низкая производительность, уступающая по коэффициенту наплавки даже ручной электродуговой сварке.
Поэтому главной целью работы является гармонизация процедур при разработке технологии сварки ручными и автоматическими способами сварки с учетом результатов анализа и систематизации опыта работ по разработке и аттестации сварочных технологий, которая содержит рекомендации и унифицирует методологию выполнения работ с учетом специфики применения, с последующим исследованием контроля качества сварных соединений при монтаже трубопроводов и оборудования АЭС.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка. Объем основной части работы состоит из 108 страниц машинописного текста.
В ходе выполнения магистерской диссертации были проанализированы применяющиеся и возможные для применения способы сварки сварных соединений при монтаже трубопроводов и оборудования АЭС главного циркуляционного контура (ГЦК) который включает в себя монтаж главного циркуляционного трубопровода (ГЦТ) Ду 850 с патрубками корпуса реактора, коллекторами парогенератора, трубами с коленом и главного циркуляционного насосного агрегата на энергоблоках типа ВВЭР и проведены исследования контроля качества сварных соединений при монтаже главного циркуляционного трубопровода (ГЦТ) Ду850 АЭС реакторной установки ВВЭР.
В данной работе для сварки трубопроводов и оборудования АЭС главного циркуляционного контура (ГЦК) реакторной установки ВВЭР предложено использовать автоматическую аргонодуговую сварку (ААрДС) в узкую разделку в смеси 70 % He + 30 % Ar с использованием сварочной проволоки Св-08Г1НМА диаметром 0,8...0,9 мм, которая уменьшит количество наплавленного металла и уровень остаточных сварочных напряжений, при этом обеспечит высокое качество сварных соединений и значительно снизит дозу радиационного воздействия на персонал при выполнении сварочных работ.
Для исследования различных способов сварки с последующим контролем качества сварных соединений при монтаже трубопроводов и оборудования АЭС главного циркуляционного контура (ГЦК) была разработана методика, предложено необходимое применяемое сварочное оборудование и оснастка.
Проведенные исследования на основании практического опыта позволяют рекомендовать применение в качестве способа сварки сварных соединений при монтаже главного циркуляционного трубопровода (ГЦТ) Ду850 из стали 10ГН2МФА с патрубками ПГ рекомендуется ААрДС в узкую
разделку кромок в смеси 70 % He + 30 % Ar с применением сварочной проволоки Св-08Г1НМА диаметром 0,8...0,9 мм.
Исследования макро- и микроструктуры сварных соединений показали, что в металле шва отсутствуют трещины, несплавления. Немногочисленные неметаллические включения в металле шва весьма мелкодисперсные (размером менее 0,2 мм) и имеют произвольное расположение. Одиночных неметаллических включений и пор размером > 2,5 мм, являющихся
браковочным признаком для толщины 70 мм (ПНАЭ Г-7-010-89), на всех исследованных шлифах обнаружено не было.
Была проведена производственная аттестация технологии сварки, путем выполнения в производственных условия сварки КСС на специализированном сварочном оборудовании компании «Polysoude» с проведения следующих испытаний:
- определение предела прочности при нормальной температуре;
- определение предела прочности при повышенной температуре;
- испытание на ударный изгиб (Шарпи);
- определение угла загиба.
Полученные при механических испытаниях прочностные характеристики, а также значения ударной вязкости значительно выше установленных требований.
Исходя из изложенного выше можно заключить, что для сварных соединений элементов главного циркуляционного трубопровода (ГЦТ) Ду850 из стали 10ГН2МФА с патрубками ПГ рекомендуется ААрДС в узкую разделку кромок в смеси 70%He + 30 %) Ar с применением сварочной проволоки Св- 08Г1НМА диаметром 0,8.0,9 мм.
Предложенная технология успешно прошла исследовательскую и производственную аттестацию, согласована с Государственной инспекцией Государственного комитета по ядерному регулированию Украины и рекомендована для выполнения соединений элементов ГЦТ Ду850 при замене парогенераторов на АЭС. Технология ААрДС в узкую разделку позволит 100
существенно снизить трудоемкость сварочных работ, производительность, уменьшить количество наплавленного металла и уровень остаточных сварочных напряжений, а также обеспечит высокое качество сварных соединений и значительно снизит дозу радиационного воздействия на персонал при выполнении сварочных работ.
Полученные результаты при исследовании контроля качества [31] сварных соединений главного циркуляционного трубопровода (ГЦТ) Ду850 позволяют рекомендовать указанные способы сварки на замену традиционным способам.
В настоящее время продолжаются работы, связанные с завершением аттестационных испытаний и освоения технологии автоматической сварки трубопроводов ГЦТ в узкую разделку применительно к объектам использования атомной энергии.
В данной работе для сварки трубопроводов и оборудования АЭС главного циркуляционного контура (ГЦК) реакторной установки ВВЭР предложено использовать автоматическую аргонодуговую сварку (ААрДС) в узкую разделку в смеси 70 % He + 30 % Ar с использованием сварочной проволоки Св-08Г1НМА диаметром 0,8...0,9 мм, которая уменьшит количество наплавленного металла и уровень остаточных сварочных напряжений, при этом обеспечит высокое качество сварных соединений и значительно снизит дозу радиационного воздействия на персонал при выполнении сварочных работ.
Для исследования различных способов сварки с последующим контролем качества сварных соединений при монтаже трубопроводов и оборудования АЭС главного циркуляционного контура (ГЦК) была разработана методика, предложено необходимое применяемое сварочное оборудование и оснастка.
Проведенные исследования на основании практического опыта позволяют рекомендовать применение в качестве способа сварки сварных соединений при монтаже главного циркуляционного трубопровода (ГЦТ) Ду850 из стали 10ГН2МФА с патрубками ПГ рекомендуется ААрДС в узкую
разделку кромок в смеси 70 % He + 30 % Ar с применением сварочной проволоки Св-08Г1НМА диаметром 0,8...0,9 мм.
Исследования макро- и микроструктуры сварных соединений показали, что в металле шва отсутствуют трещины, несплавления. Немногочисленные неметаллические включения в металле шва весьма мелкодисперсные (размером менее 0,2 мм) и имеют произвольное расположение. Одиночных неметаллических включений и пор размером > 2,5 мм, являющихся
браковочным признаком для толщины 70 мм (ПНАЭ Г-7-010-89), на всех исследованных шлифах обнаружено не было.
Была проведена производственная аттестация технологии сварки, путем выполнения в производственных условия сварки КСС на специализированном сварочном оборудовании компании «Polysoude» с проведения следующих испытаний:
- определение предела прочности при нормальной температуре;
- определение предела прочности при повышенной температуре;
- испытание на ударный изгиб (Шарпи);
- определение угла загиба.
Полученные при механических испытаниях прочностные характеристики, а также значения ударной вязкости значительно выше установленных требований.
Исходя из изложенного выше можно заключить, что для сварных соединений элементов главного циркуляционного трубопровода (ГЦТ) Ду850 из стали 10ГН2МФА с патрубками ПГ рекомендуется ААрДС в узкую разделку кромок в смеси 70%He + 30 %) Ar с применением сварочной проволоки Св- 08Г1НМА диаметром 0,8.0,9 мм.
Предложенная технология успешно прошла исследовательскую и производственную аттестацию, согласована с Государственной инспекцией Государственного комитета по ядерному регулированию Украины и рекомендована для выполнения соединений элементов ГЦТ Ду850 при замене парогенераторов на АЭС. Технология ААрДС в узкую разделку позволит 100
существенно снизить трудоемкость сварочных работ, производительность, уменьшить количество наплавленного металла и уровень остаточных сварочных напряжений, а также обеспечит высокое качество сварных соединений и значительно снизит дозу радиационного воздействия на персонал при выполнении сварочных работ.
Полученные результаты при исследовании контроля качества [31] сварных соединений главного циркуляционного трубопровода (ГЦТ) Ду850 позволяют рекомендовать указанные способы сварки на замену традиционным способам.
В настоящее время продолжаются работы, связанные с завершением аттестационных испытаний и освоения технологии автоматической сварки трубопроводов ГЦТ в узкую разделку применительно к объектам использования атомной энергии.
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
Каталог работ (152639)
- Бакалаврская работа (38877)
- Диссертация (978)
- Магистерская диссертация (22513)
- Дипломные работы, ВКР (62314)
- Главы к дипломным работам (2139)
- Курсовые работы (10703)
- Контрольные работы (6269)
- Отчеты по практике (1357)
- Рефераты (1488)
- Задачи, тесты, ПТК (631)
- Ответы на вопросы (155)
- Статьи, Эссе, Сочинения (942)
- Бизнес-планы (51)
- Презентации (106)
- РГР (84)
- Авторефераты (РГБ) (1692)
- Диссертации (РГБ) (1882)
- Прочее (458)
Новости
06.01.2018
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
Помощь в выполнении учебных и научных работ на заказ ОФОРМИТЬ ЗАКАЗ
дальше»» Все новости
Статьи
- Где лучше заказывать диссертации и дипломные?
- Выполнение научных статей
- Подготовка диссертаций
- Подводные камни при написании магистерской работы
- Помощь в выполнении дипломных работ
»» Все статьи
Заказать работу
Заявка на оценку стоимости
Это краткая форма заказа. После ее заполнения вы перейдете на полную форму заказа работы
