книги из ГПНТБ / Монтаж оборудования тепловых электростанций

работы регулятора при нажатии кнопки «больше» аналогичен, но при этом храповое колесо перемещается по часовой стрелке, что приводит к увеличению сварочного тока. Питание регулято­ ра осуществляется от выпрямителя, входящего в конструкцию сварочного преобразователя.

При наличии в сварочной цепи балластного реостата сред­ няя величина изменения тока при единичном нажатии кнопки составляет 2,5—5 а, что является достаточно тонкой регулиров­ кой.

Дистанционный регулятор выгодно отличается от перенос­ ного балластного реостата значительно меньшей массой и габа­ ритами находящегося на рабочем месте кнопочного пульта. Однако при его применении необходим на рабочем месте поми­ мо сварочного провода дополцительный управленческий кабель, что несколько сдерживает его широкое внедрение.

Для быстрого и надежного соединения сварочных проводов на монтажных участках повсеместно применяются 'быстродейст­ вующие разъемы различных конструкций.

Сцелью защиты глаз сварщика при зачистке шва от шлака разработана конструкция защитной маски (щитка) с откиды­ вающимся цветным стеклом (рис. 6-13). Получаемые от про­ мышленности щитки и маски отправляются на монтажные уча­ стки, как правило, после вышеуказанной модернизации.

Сцелью защиты головы сварщика от падающих предметов

при работе в главном корпусе применяются защитные каски. В тех случаях, когда по условиям выполнения работ сварщик должен иметь свободными обе руки (например, при аргонодуго­ вой сварке с присадочной проволокой) применяются каски с маской (рис. 6-14).

220

6-6. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

С повышением параметров пара увеличивается приме­ нение трубопроводов из легированных сталей, поэтому значение и объемы термической обработки сварных соединений постоянно возрастают. Так, на энергоблоках 300 Мет объем работ по тер­ мической обарбогке монтажных стыков трубопроводов и камер котла возрос по сравнению с энергоблоками 200 Мет более чем в 3 раза (на блоке 300 Мет необходимо термообработать око­ ло 2 000 монтажных стыков труб). При этом работы по термо­ обработке очень трудоемки и не обеспечены до настоящего времено специальными источниками тока, а сроки их выполнения обычно очень сжаты.

Поэтому изыскание наиболее эффективных способов терми­ ческой обработки и постоянное совершенствование оборудова­ ния и технологии для ее проведения крайне актуальны.

В настоящее время основным методом термической обработ­ ки сварных соединений труб в монтажных условиях является индукционная термообработка токами промышленной часто­ ты. При этом методе сварные стыки труб 0 219—325 мм с толщиной стенки 20—50 мм до последнего /времени, как пра­ вило, термообрабатывались пу­ тем /подключения к трансфор­

матору ТСД-2000 одного на­ Рис. 6-15. Схема групповой индук­

гревателя. Опытные работы, ционной термообработки. проведенные в 1968 г. на Ко­ наковской ГРЭС, показали

возможность проведения одновременной термообработки от од­ ного трансформатора ТСД-2000 двух, а ів отдельных случаях даже трех стыков. Нагрев производится одинаковыми индукто­ рами с равным количеством витков (обычно 8—12) на каждый стык и одинаковой длиной (не менее 200 мм). В качестве нагре­ вателей используются либо гибкие индукторы из голого медного провода, либо алюминиевые индукторы типа АИР, которые со­ единяются последовательно (рис. 6-15).

Обязательными условиями групповой термообработки явля­ ются следующие:

сварные стыки должны иметь одинаковые диаметры и тол­ щины, термообрабатываться по одинаковому режиму /и нахо­ диться в одинаковых условиях теплоотвода;

температура сварных стыков до начала термообработки не должна отличаться более чем на-20%;

221

термопары должны устанавливаться на каждый стык в оди­ наковых местах;

расстояние между стыками не должно превышать 10—15 м. Нагрев при групповой термообработке производится при токе 1000—1500 а, а выдержка соответственно при токе 800—

1200 а.

Для успешного применения группового метода термообра­ ботки сварочные работы организуются так, чтобы одновременно свариваемые два стыка после сварки сразу же поступали на термообработку.

При термообработке стыков труб 0 108—168 мм по режиму высокого отпуска от одного трансформатора ТСД-2000 можно производить одновременный нагрев четырех-пяти стыков (в этом случае индуктор состоит из 6—7 витков).

Широкое применение группового метода позволило своевре­ менно выполнить термообработку при поточном монтаже энер­ гоблоков 300 Мет на Костромской и Лукомльской ГРЭС, сокра­ тить трудозатраты на термообработку, уменьшить установлен­ ную мощность и расход электроэнергии.

В Центроэнергомонтаже освоены и широко применяются алюминиевые индукторы АИР-ІІ и АИР-ІІІ конструкции инсти­ тута Оргэнергострой, централизованные посты термической об­ работки с пультами дистанционного управления конструкции треста Мосэнергомонтаж, а также ряд разработок других орга­ низаций, направленных на повышение эффективности индук­ ционной термообработки токами промышленной частоты.

Главным достоинством индукционного нагрева токами про­ мышленной частоты является возможность получения мини­ мальных перепадов температуры по толщине стенки трубы и периметру стыка. Однако нагрев проводится при больших зна­

222

Щих возросшим требованиям к качеству термической обработки в монтажных условиях. Единственная выпускавшаяся серийно конструкция нагревателя сопротивления — муфельная печь Мол­ чанова имеет очень малый срок службы, неудобна в эксплуата­ ции и не обеспечивает равномерный нагрев по периметру стыка.

Центроэнергомонтаж в течение длительного времени рабо­ тает над совершенствованием конструкций нагревательных уст­ ройств для радиационного метода термообработки. Была разра­

от замыкания с трубой змеевик помещается в керамические

2 2 3

Т а б л и ц а 6 - 3

прочностью, теплопроводностью и огнеупорными свойствами.. Изоляторы крепятся на витках с помощью ограничителей 4.

2 2 4

Широкое (Применение гибких проволочных нагревателей позволяет значительно сократить расход электроэнергии, уменьша­ ет электрическую мощность подстанций, сооружаемых для обес­ печения термической обработки, и стоимость работ по термо­

обработке.

С введением обязательного контроля твердости металла шва сварных соединений после термообработки монтажные органи­ зации испытывают значительные трудности с обеспечением его качественного выполнения из-за отсутствия удобных в эксплуа­ тации и достаточно точных переносных приборов. Получивший широкое применение прибор Польди имеет -весьма невысокуюточность показаний и требует, как и другие приборы ударного действия, изготовления для проведения контроля в значитель­ ном количестве специальных эталонов. Поэтому в Центроэнер­ гомонтаже разработана конструкция переносного твердомера ТПСЛ-3, работающего по методу Бринелля (рис. 6-19). По* сравнению с серийно выпускаемыми промышленностью твердо­ мерами статического действия -прибор ТПСЛ-3 отличается значительно меньшей -массой и габаритами, более удобен: в эксплуатации.

Прибор ГПСЛ-3 успешно внедрен на Костромской и Лукомльской ГРЭС и в настоящее время серийно изготавливается^ Опытным экспериментальным заводом монтажной техники трес­ та Центроэнергомонтаж.

6-7. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Повышение требований к качеству и эксплуатацион­ ной надежности сварных соединений труб котлов -и трубопрово­ дов высокого давления привело к значительному увеличению применения неразрушающих методов контроля-просвечивания и ультразвуковой дефектоскопии.

Учитывая низкое качество -монтажной сварки труб поверх­ ностей нагрева, Центроэнегромонтаж внедрил в 1964 г. впервые 100%-ный контроль просвечиванием -выполненных на монтаже сварных стыков труб поверхностей нагрева котла ПК-41 на Ко­ наковской ГРЭС. Просвечивание выполнялось с помощью пере­ носных рентгеновских аппаратов. РУП-120 и гамма-аппаратов

с мягким радиоактивным изотопом тулий-170. С 1965 г. 100%-ный контроль сварных стыков труб поверхностей нагрева выполняется на всех монтируемых Центрознергомонтажем кот­ лоагрегатах высокого давления.

Своевременное выполнение контроля (задел непроконтролированных стыков, выполненных каждым сварщиком, как прави­ ло, не превышал 50 стыков) дало возможность своевременно выявлять недопустимые дефекты в сварных соединениях, ана­ лизировать причины их появления и принимать действенные меры по недопущению массового брака.

Однако метод контроля просвечиванием очень трудоемок и связан с радиационной опасностью для окружающих, исклю­ чающей возможность проведения совмещенных работ. Кроме того, этот метод не позволяет надежно выявлять такие опасные дефекты сварки, как трещины, несплавления и ллотностянутые непровары.

Поэтому, когда была разработана методика ультразвуковой дефектоскопии стыков труб поверхностей нагрева, Центроэнергомонтаж внедрил в 1966 г. вместо просвечивания этот более эффективный и производительный метод,

В целях повышения качества сварных соединений трубопро­ водов высокого давления в Центроэнергомонтаже с 1964 г., т. е. еще до введения обязательного 100%-ного контроля, нача­ ли применять контроль всех сварных стыков трубопроводов с толщиной стенки более 15 мм ультразвуковым методом с по­ мощью дефектоскопов УЗД-7Н, а затем УДМ-1М.

Как уже отмечалось, одним из мероприятий, позволивших тресту повысить качество сварки трубопроводов низкого дав­ ления, было временное увеличение обязательного контроля сварных стыков просвечиванием до 10—15%.

После разработки методики ультразвукового контроля свар­ ных стыков труб с толщиной стенки менее 15 мм она была внед­ рена в Центроэнергомонтаже при контроле сварных стыков трубопроводов высокого и низкого давления.

В настоящее время сварные стыки трубопроводов высокого давления независимо от толщины стенки контролируются ультразвуковой дефектоскопией. При контроле же сварных сое­ динений трубопроводов низкого давления до настоящего време­ ни наряду с ультразвуковой дефектоскопией применяется и про­ свечивание, так как в ряде случаев выполняемая при сборке под сварку подбивка труб затрудняет проведение качественного ультразвукового контроля.

В отличие от просвечивания, при котором результаты конт­ роля фиксируются на рентгеновском снимке и правильность выданного до нему заключения может быть легко проверена, при ультразвуковом методе контроля другого документа по результатам контроля, кроме заключения оператора, не остается и, следовательно, проверить правильность заключения можно

226

только путем выполнения повторного контроля наиболее квали­ фицированным оператором, что возможно лишь в отдельных случаях. Поэтому в Центроэнергомонтаже предъявляют к ква­ лификации операторов по ультразвуковой дефектоскопии повы­ шенные требования и постоянно заботятся о повышении их ква­ лификации. Учебный комбинат треста является одной из нем­ ногих организаций в Союзе, постоянно занимающихся подготов­ кой и повышением квалификации операторов по физическим методам контроля.

За последние годы значительно улучшился также и поопе­ рационный контроль (контроль подготовки и сборки под сварку и др.), чему безусловно способствовала организация сварочных цехов.

6-8. СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ МОНТАЖЕ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

ОСОБЕННОСТИ СВАРОЧНЫХ РАБОТ

Сварочные работы, выполняемые при монтаже обору­ дования и трубопроводов машинного зала на атомной электро­ станции, существенно не отличаются от аналогичных работ на тепловой электростанции, сварка же при монтаже оборудова­ ния и трубопроводов первого контура имеет ряд специфических особенностей, определяемых следующими условиями:

трубопроводы первого контура и примыкающих к нему вспомогательных систем изготовляются обычно из нержавею­ щих аустенитных сталей;

применение в сварных соединениях трубопроводов, работаю­ щих в контакте в агрессивной средой, остающихся подкладных колец не рекомендуется вследствие опасности попадания ра­ диоактивных загрязнений в щель между подкладным кольцом и трубой, а также возможности щелевой коррозии;

большой объем сварки тонколистовых конструкций из аусте­ нитной стали (баки, облицовка помещений и Др.), выполняемой на монтажном участке;

исключительно высокие требования, предъявляемые к каче­ ству сварных соединений (значительно более жесткие, чем к на­ иболее ответственным трубопроводам тепловых электростан­ ций), ввиду опасных последствий возможного разуплотнения сварных соединений и сложности устранения их повреждений (оборудование и трубопроводы первого контура располагаются в необслуживаемых помещениях).

Поэтому для успешного выполнения сварочных работ на атомных электростанциях в Центроэнергомонтаже был осуще­ ствлен ряд организационных и технологических мероприятий:

тщательное изучение отечественного опыта по сварке ответ­ ственных конструкций из аустенитной стали;

обязательная подготовка сварщиков по специальной програм­ ме перед допуском к сварке конструкций и трубопроводов из аустенитной стали;

освоение и широкое применение аргонодугового метода при сварке неповоротных стыков аустенитных трубопроводов без остающихся подкладных колец;

освоение и внедрение механизированных способов сварки; разработка технологических карт на сварку наиболее слож­

ных и ответственных узлов; повышение требований к подготовке и сборке под сварку;

освоение и внедрение эффективного метода резки аустенит­ ных сталей плазменной дугой;

организация службы технического контроля для выполнения всех видов пооперационного контроля я контроля качества го­ товой продукции;

организация на объектах лабораторий контроля качества сварных соединений для обеспечения своевременного контроля всеми необходимыми методами;

освоение и внедрение высокоэффективных методов контроля плотности и сплошности сварных соединений.

Следует отметить, что Центроэнергомонтаж не только успе­ шно освоил передовой опыт других организаций, но и добился определенных успехов в совершенствовании технологии сварки и механизации сварочных работ при монтаже оборудования и трубопроводов АЭС.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ ТРУБОПРОВОДОВ

Специфические условия эксплуатации трубопроводов первого контура атомных электростанций делают нежелатель­ ным, как уже отмечалось выше, применение остающихся под­ кладных колец. В то же время непровары ів корне шва не допу­ скаются, а к формированию я чистоте обратного валика предъ­ являются исключительно высокие требования, выполнение ко­ торых возможно только при применении для сварки корневого

из аустенитных сталей без остающихся подкладных колец. Все трубопроводы из аустенитных сталей, смонтированные на Нововоронежской и Белоярской АЭС, сварены без остающихся под­ кладных колец с выполнением корневого слоя аргонодуговым методом.

228

В первое время применяли Ѵ-образную разделку кромок. При сварке неповоротных стыков с Ѵ-образной разделкой, как уже отмечалось, не удается избежать ослабления обратного ва­ лика в потолочной части -стыка, размеры которого возрастают с увеличением толщины и диаметра -свариваемых труб и при диа­ метре более 100 мм, как правило, превышают допустимые для

трубопроводов АЭС -нормы. -Поэтому такую подготовку можно было применить только при сварке в поворотном положении, а также неответственных аустенитных трубопроводов.

Для получения обратного валика шва по всему периметру стыка без ослабления применялись проволочные вставки грибо­ видной формы (рис. 6-20,а). Сборка труб с применением грибо­ видных вставок очень трудоемка, так как для получения качест­ венного сварного соединения требуется плотное прилегание вставки к внутренней поверхности стыкуемых труб, что вызыва­ ло во многих случаях необходимость доводки внутренней повер­ хности труб шлифовальными -машинками, а иногда даже пол­ ной переточки фасок в монтажных условиях.

При -сварке трубопроводов первого контура на первом блоке Белоярской АЭС вместо грибовидных вставок были применены проволочные вставки прямоугольной формы (рис. 6-20,б), по­ зволившие обеспечить качественную сварку при смещении кро­ мок по внутреннему диаметру до 0,8 мм, что, естественно, сократило трудозатраты на сборочные работы в тех случаях, когда концы стыкуемых труб имели неодинаковые внутренние диаметры. При дальнейшем совершенствовании технологии свар­ ки была разработана конструкция ступенчатой разделки (рис. •6-20, в), обеспечивающая хорошее формирование обратного ва­ лика во всех пространственных положениях без применения

2 2 9