閥門填料函分流法消除管道焊口滲水

2009-10-18 劉曉維 廣東大亞灣核電站

1、問題的提出

  核電站安全注入系統(tǒng)的主要功能是當反應堆冷卻劑系統(tǒng)或蒸汽系統(tǒng)發(fā)生破裂時提供堆芯應急冷卻,防止燃料包殼熔化并保證堆芯保持幾何形狀和完整性。在某核電站工程調(diào)試高峰期間, 反應堆處于正常冷停堆工況,安全注入系統(tǒng)已經(jīng)投運,該系統(tǒng)上一個DN12的手動截止閥下游需要焊接儀表管,以便安裝壓力測量裝置。儀表管外徑3/8in1(9.525mm),壁厚1.65mm,內(nèi)徑約6.225mm,材料是316L(00Cr17Ni14Mo2) ,采用對接氬弧焊。由于閥門關(guān)閉不嚴存在內(nèi)漏, 管道焊口對接時液體從焊縫滲出,滲漏速率約1滴/4s。焊接從焊縫周邊不滲漏的部位開始,因滲漏間隔時間較短,焊接高溫產(chǎn)生的汽泡使焊縫最后2mm無法合攏而停止工作。根據(jù)現(xiàn)場的具體情況分析,若滲漏間隔為1滴/10s時能夠完成焊接。因此減少焊縫處液體滲漏成為焊接的關(guān)鍵問題。

2、閥門內(nèi)漏分析

  截止閥的介質(zhì)流動方向為低進高出,當閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時,填料不受介質(zhì)的作用力,整個閥門腔室與下游相通。閥門下游用插套形式焊一段短管,用來與儀表管相焊接。儀表管長約1m,下游與壓力測量裝置相連接(活接頭連接方式)。觀察管道活接頭一端管口無液體流出, 閥門內(nèi)漏的液體在流經(jīng)焊縫時全部從長約2mm 的孔中滲出,滲漏的速率約1滴/4s。由于受反應堆狀態(tài)的限制,排空安全注入系統(tǒng)是不允許的。常用的止漏方法如冰堵、吸水紙、加熱汽化和焊口由對接變插套等均不適用。

3、分流法

  為使?jié)B漏的速率由1滴/4s延長至1滴/10s或液體向下流動時從管內(nèi)壁已經(jīng)焊接處向下流, 以保證2mm 的焊縫處無滲漏,必須對滲漏的液體施加干擾力。根據(jù)閥門的結(jié)構(gòu), 通過流動的氣體對滲漏液體進行干擾。經(jīng)過分析和試驗, 采取了用吸塵器從填料函吸氣法。

圖1 分流方法

  首先拆除填料, 此時填料函通過閥桿與閥體的間隙和閥腔相通。以閥門支架作為支承,用密封材料建立一個密閉的空間,插入吸塵器吸頭(濾水型,圖1)。吸塵器工作時必須有氣體流動,否則會損壞電機。由于閥桿處的間隙很小, 當電機發(fā)出沉悶的聲響時打開旁路(使用的吸塵器吸桿上有一旁路開關(guān))增大氣體的流動,使吸塵器能連續(xù)工作。經(jīng)過試驗,此方法使2mm 焊縫處無液體滲漏的時間達到10s以上,滿足了焊接的要求。

4、結(jié)語

  在填料函處用吸塵器對滲漏介質(zhì)進行有條件的分流,可以減少閥門焊接過程中液體滲漏的影響。此方法易于操作,效果良好,有利于維修工作的順利進行。