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      一種核島一回路主管道安裝方法

      文檔序號:3089886閱讀:392來源:國知局
      一種核島一回路主管道安裝方法
      【專利摘要】一種核島一回路主管道安裝方法,采用穩(wěn)定可控的窄間隙自動氬弧焊方法,通過精密測量儀器的測量及建模擬合配合,利用剛性物體上任意點的移動軌跡相同的基本原理,預(yù)先加工好主管道兩側(cè)的坡口,通過控制主管道反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊接收縮量和收縮方向,使蒸汽發(fā)生器側(cè)焊口無應(yīng)力合格組對并焊接。本發(fā)明的有益效果是:采用穩(wěn)定可控的窄間隙自動氬弧焊方法,通過精密測量儀器的測量及建模擬合配合,利用剛性物體上任意點的移動軌跡相同的基本原理,預(yù)先加工好主管道兩側(cè)的坡口,控制主管道反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊接收縮量和收縮方向,使蒸汽發(fā)生器側(cè)焊口無應(yīng)力合格組對并焊接,與目前三代百萬級壓水堆核島主管道施工方案相比可以節(jié)約工期1~1.5月。
      【專利說明】—種核島一回路主管道安裝方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種核島一回路主管道安裝方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]第三代壓水堆核電技術(shù)一回路系統(tǒng)由反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器(含主泵)和主管道(單個回路由兩根冷段,一根熱段組成,共兩個回路)組成。主管道安裝時,反應(yīng)堆壓力容器已就位并固定不動,蒸汽發(fā)生器未正式就位,可以有少量的位移,但正式就位位置已確定,且蒸汽發(fā)生器上三個接管嘴位置相對固定。當(dāng)反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊口焊接至50%厚度時,移動蒸汽發(fā)生器與主管道三個管口同時實現(xiàn)無應(yīng)力組對焊接。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]為了解決目前的核島主管道安裝時反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊口焊接至50%厚度時,移動蒸汽發(fā)生器與主管道三個管口同時實現(xiàn)無應(yīng)力組對焊接的問題,本發(fā)明提出了一種能夠有效控制管道整體變形移動的控制方法,解決主管道安裝時反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊口焊接至50%厚度時,移動蒸汽發(fā)生器與主管道三個管口同時實現(xiàn)無應(yīng)力組對焊接的核島一回路主管道安裝方法。
      [0004]一種核島一回路主管道安裝方法,包括以下步驟:
      [0005]I)通過對主管道同規(guī)格、同材質(zhì)的焊口進行焊接試驗,獲得在規(guī)定組對條件下焊縫的50%厚度時的收縮量C ;其中,所述的主管道包括一條主管道熱段和兩條主管道冷段;所述的組對條件指的是組對間隙O?2mm,組對錯邊量O?0.8mm ;
      [0006]2)預(yù)設(shè)采用窄間隙自動氬弧焊技術(shù)焊接所需的焊接參數(shù);其中所述的焊接參數(shù)指的是脈沖頻率:2.0Hz ;脈沖寬度:50% ;擺動寬度:0.35?0.65in、內(nèi)停留時間:0.2?0.4s ;外停留時間:0.2?0.4s ;行走延時:2?3s ;送絲延時2?3s ;氬氣流量:25?55L/min、行走速度:3.0-5.0in/min ;送絲速度15?70in/min ;脈沖電流:基值50?200A、峰值150 ?300A、電壓 6 ?15U;
      [0007]3)采用激光跟蹤儀測量反應(yīng)堆壓力容器接管嘴、蒸汽發(fā)生器接管嘴以及主管道的空間坐標(biāo),通過激光跟蹤儀配套的Spatial Analyzer建立設(shè)備和管道的模型,將各模型在同一空間下按設(shè)備就位位置進行計算比對,確定主管道坡口加工位置,,并按建模比對結(jié)果加工主管道兩側(cè)坡口,在RV側(cè)加工時,在切割位置前預(yù)留相應(yīng)的焊口焊接至50%厚度時的焊縫收縮量;在主管道與壓力容器組對時,按步驟I)得出的組對條件進行;
      [0008]4)將反應(yīng)堆壓力容器的三個接管嘴分別與主管道熱段、主管道冷段采用窄間隙自動氬弧焊技術(shù)焊接,保證主管道的整體自由度,讓主管道隨焊縫收縮自由移動;并且主管道與反應(yīng)堆壓力容器接管嘴焊接過程中,每層焊縫焊接完成后,通過激光跟蹤儀測量分別與蒸汽發(fā)生器接管嘴連接的主管道的蒸汽發(fā)生器側(cè)管口位置;
      [0009]5)對步驟4)采集的主管道的蒸汽發(fā)生器側(cè)管口位置數(shù)據(jù)進行分析,然后通過改變焊接起弧位置、調(diào)整局部位置焊接工藝參數(shù)或者通過焊縫挖補方法控制與反應(yīng)堆壓力容器接管嘴連接的主管道的反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊縫在圓周方向各處的橫向收縮量一致,使主管道的蒸汽發(fā)生器側(cè)管口位置移動到與理論預(yù)設(shè)位置;
      [0010]6)主管道反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊接完成50%厚度時,測量主管道蒸汽發(fā)生器側(cè)管口位置并建模,根據(jù)公式(I)和公式(2)以及局部微調(diào)蒸汽發(fā)生器位置設(shè)置三個焊口的組對間隙、組對錯邊,與蒸汽發(fā)生器接管嘴模型進行最佳擬合:
      [0011]S=Cos a C (I)
      [0012]A=SinaC (2)
      [0013]其中,a為主管道的彎曲角度;C為焊縫收縮量;S為組對見習(xí)方向移動量;A為錯變量方向移動量;當(dāng)反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊縫收縮量為C時,蒸汽發(fā)生器側(cè)主管道移動量也為C。
      [0014]本發(fā)明的有益效果是:采用穩(wěn)定可控的窄間隙自動氬弧焊方法,通過精密測量儀器的測量及建模擬合配合,利用剛性物體上任意點的移動軌跡相同的基本原理,預(yù)先加工好主管道兩側(cè)的坡口,控制主管道反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊接收縮量和收縮方向,使蒸汽發(fā)生器側(cè)焊口無應(yīng)力合格組對并焊接,與目前三代百萬級壓水堆核島主管道施工方案相比可以節(jié)約工期I?1.5月。
      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0015]圖1是本發(fā)明的示意圖(以CAP1000型核島一回路為例,5代表主泵)。
      [0016]圖2是本發(fā)明的主管道冷段變形分析示意圖(以CAP1000型核島為例)。
      [0017]圖3是CAP1000型核島主管道熱段變形分析示意圖(以CAP1000型核島為例)。
      [0018]圖4是本發(fā)明的模擬圖(其中H代表重疊量即需切割量)。
      【具體實施方式】
      [0019]下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明
      [0020]參照附圖:
      [0021]實施例1 一種核島一回路主管道安裝方法,包括以下步驟:
      [0022]I)通過對主管道同規(guī)格、同材質(zhì)的焊口進行焊接試驗,獲得在規(guī)定組對條件下焊縫的50%厚度時的收縮量分別為6.5mm, 4.5mm ;其中,所述的主管道包括一條主管道熱段I和兩條主管道冷段2 ;其中,組對條件指的是:組對間隙0.2mm,錯邊Omm ;
      [0023]2)預(yù)設(shè)采用窄間隙自動氬弧焊技術(shù)焊接所需的焊接參數(shù);其中所述的焊接參數(shù)指的是脈沖頻率:2.0Hz ;脈沖寬度:50% ;擺動寬度:0.35?0.65in、內(nèi)停留時間:0.2?
      0.4s ;外停留時間:0.2?0.4s ;行走延時:2?3s ;送絲延時2?3s ;氬氣流量:25?55L/min、行走速度:3.0-5.0in/min ;送絲速度15?70in/min ;脈沖電流:基值50?200A、峰值150 ?300A、電壓 6 ?15U;
      [0024]3)采用激光跟蹤儀測量反應(yīng)堆壓力容器3接管嘴、蒸汽發(fā)生器4接管嘴以及主管道的空間坐標(biāo),通過激光跟蹤儀配套的Spatial Analyzer建立設(shè)備和管道的模型,將各模型在同一空間下按設(shè)備就位位置進行計算比對,確定主管道坡口加工位置,并按建模比對結(jié)果加工主管道兩側(cè)坡口,在RV側(cè)加工時,在切割位置前預(yù)留相應(yīng)的焊口焊接至50%厚度時的焊縫收縮量;在主管道與壓力容器組對時,按組對間隙0.2mm,錯邊Omm的組對要求進行;
      [0025]4)將反應(yīng)堆壓力容器3的三個接管嘴分別與主管道熱段1、主管道冷段2采用窄間隙自動氬弧焊技術(shù)焊接,保證主管道的整體自由度,讓主管道隨焊縫收縮自由移動;并且主管道與反應(yīng)堆壓力容器3接管嘴焊接過程中,每層焊縫焊接完成后,通過激光跟蹤儀測量分別與蒸汽發(fā)生器接管嘴連接的主管道的蒸汽發(fā)生器側(cè)管口位置;
      [0026]5)對步驟4)采集的主管道的蒸汽發(fā)生器側(cè)管口位置數(shù)據(jù)進行分析,然后通過改變焊接起弧位置、調(diào)整局部位置焊接工藝參數(shù)或者通過焊縫挖補方法控制與反應(yīng)堆壓力容器接管嘴連接的主管道的反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊縫在圓周方向各處的橫向收縮量一致,使主管道的蒸汽發(fā)生器側(cè)管口位置移動到與理論預(yù)設(shè)位置;
      [0027]6)主管道反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊接完成50%厚度時,測量主管道蒸汽發(fā)生器側(cè)管口位置并建模,根據(jù)公式(I)和公式(2)以及局部微調(diào)蒸汽發(fā)生器位置設(shè)置三個焊口的組對間隙、組對錯邊,與蒸汽發(fā)生器4接管嘴模型進行最佳擬合:
      [0028]S=Cos a C (I)
      [0029]A=SinaC (2)
      [0030]其中,a為主管道的彎曲角度;C為焊縫收縮量;S為組對見習(xí)方向移動量;A為錯變量方向移動量;當(dāng)反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊縫收縮量為C時,蒸汽發(fā)生器側(cè)焊縫收縮量也為C0
      [0031]RV側(cè)的三只焊口的焊縫收縮與預(yù)留值相符,經(jīng)過測量后SG側(cè)三只焊口的組對均符合主管道安裝技術(shù)文件的要求。組對數(shù)據(jù)如下:
      [0032]
      【權(quán)利要求】
      1.一種核島一回路主管道安裝方法,包括以下步驟: 1)通過對主管道同規(guī)格、同材質(zhì)的焊口進行焊接試驗,獲得在規(guī)定組對條件下焊縫的50%厚度時的收縮量C ;其中,所述的主管道包括一條主管道熱段和兩條主管道冷段;所述的組對條件指的是組對間隙O?2mm,組對錯邊量O?0.8mm ; 2)預(yù)設(shè)采用窄間隙自動氬弧焊技術(shù)焊接所需的焊接參數(shù);其中所述的焊接參數(shù)指的是脈沖頻率:2.0Hz ;脈沖寬度:50% ;擺動寬度:0.35?0.65in、內(nèi)停留時間:0.2?0.4s;外停留時間:0.2?0.4s ;行走延時'2?3s ;送絲延時2?3s ;氬氣流量:25?55L/min、行走速度:3.0-5.0in/min ;送絲速度15?70in/min ;脈沖電流:基值50?200A、峰值150?300A、電壓 6 ?15U; 3)采用激光跟蹤儀測量反應(yīng)堆壓力容器接管嘴、蒸汽發(fā)生器接管嘴以及主管道的空間坐標(biāo),通過激光跟蹤儀配套的Spatial Analyzer建立設(shè)備和管道的模型,將各模型在同一空間下按設(shè)備就位位置進行計算比對,確定主管道坡口加工位置,,并按建模比對結(jié)果加工主管道兩側(cè)坡口,在RV側(cè)加工時,在切割位置前預(yù)留相應(yīng)的焊口焊接至50%厚度時的焊縫收縮量;在主管道與壓力容器組對時,按步驟I)得出的組對條件進行; 4)將反應(yīng)堆壓力容器的三個接管嘴分別與主管道熱段、主管道冷段采用窄間隙自動氬弧焊技術(shù)焊接,保證主管道的整體自由度,讓主管道隨焊縫收縮自由移動;并且主管道與反應(yīng)堆壓力容器接管嘴焊接過程中,每層焊縫焊接完成后,通過激光跟蹤儀測量分別與蒸汽發(fā)生器接管嘴連接的主管道的蒸汽發(fā)生器側(cè)管口位置; 5)對步驟4)采集的主管道的蒸汽發(fā)生器側(cè)管口位置數(shù)據(jù)進行分析,然后通過改變焊接起弧位置、調(diào)整局部位置焊接工藝參數(shù)或者通過焊縫挖補方法控制與反應(yīng)堆壓力容器接管嘴連接的主管道的反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊縫在圓周方向各處的橫向收縮量一致,使主管道的蒸汽發(fā)生器側(cè)管口位置移動到與理論預(yù)設(shè)位置; 6)主管道反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊接完成50%厚度時,測量主管道蒸汽發(fā)生器側(cè)管口位置并建模,根據(jù)公式(I)和公式(2)以及局部微調(diào)蒸汽發(fā)生器位置設(shè)置三個焊口的組對間隙、組對錯邊,與蒸汽發(fā)生器接管嘴模型進行最佳擬合: S=Cos a C (I) A=sina C (2) 其中,α為主管道的彎曲角度;C為焊縫收縮量4為組對見習(xí)方向移動量4為錯變量方向移動量;當(dāng)反應(yīng)堆壓力容器側(cè)焊縫收縮量為C時,蒸汽發(fā)生器側(cè)焊縫主管道移動量也為C。
      【文檔編號】B23K9/095GK103769723SQ201310754975
      【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
      【發(fā)明者】姜煌, 陳根衛(wèi), 謝國偉, 張家剛 申請人:浙江省火電建設(shè)公司
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