[发明专利]用于核电厂管道在线焊接修复模拟的试验台架

说明书

本发明公开了一种用于核电厂管道在线焊接修复模拟的试验台架，其包括：水箱，水箱设有加热器、温度计和液位计；循环泵，通过管线与水箱连接；以及试验段，通过管线和设置于管线上的调节阀、流量计、止回阀和压力表与循环泵连接，试验段通过管线连接水箱，形成包括水箱、循环泵和试验段的封闭循环系统。相对于现有技术，本发明核电厂管道在线焊接修复模拟的试验台架可提供带水带压、带水不带压两种试验模拟工况，有效实现核电厂管道在线焊接修复的模拟，模拟堆焊返修操作工况，实现对焊接操作人员的技能培训，为现场返修工作的安全可靠性提供保障。

技术领域

本发明属于核电技术领域，更具体地说，本发明涉及一种用于核电厂管道在线焊接修复模拟的试验台架。

背景技术

在核电厂配管设计中，管道上支管连接是非常常见的结构形式。主管与支管常用的连接方式主要有三种：(1)通过三通管件连接；(2)通过补强管座进行过渡连接；(3)支管直接焊接到主管。作为支管管座过渡连接的常用结构形式，安放式管座支管焊缝(如BOSS头焊缝结构是一种常用的安放式管座支管焊缝)应用广泛，其结构、制造工艺均属于成熟设计.

核电厂管道系统中大量采用BOSS头焊缝结构，且管径较小，施焊可达性和层间清理便利性较差。BOSS头焊缝一般采用手工氩弧焊打底，焊条电弧焊填充盖面。当采用大直径焊条施焊时，如果焊接操作不当、焊缝层间清理不彻底，往往易产生夹渣、未熔合等缺陷。依据RCC-M规范要求，对于小管径的BOSS头焊缝，只需对待焊表面、根部焊缝及完工焊缝表面进行液体渗透检验，无体积检验要求。液体渗透检验存在对焊缝内部质量无法检出的情况，如果层间目视检验不到位、层间清理不彻底，则焊缝内部很容易产生裂纹、未熔合、夹渣等缺陷，成为失效源。对多个核电机组的BOSS头焊缝质量排查时发现，存在较多未熔合、夹渣、气孔等超标缺陷的问题，影响核电厂的安全、高效运行，亟需进行维修处理。

目前，针对BOSS头焊缝返修，通用的维修方法包括切割更换和堆焊返修处理，且根据实际工程经验调研，目前所有返修工作均在停运系统后开展，即返修工况为无水无压。但是，受核电厂乏燃料水池冷却管道系统功能使用要求限制，应避免系统的停运或部分隔离，因此针对系统中BOSS头焊缝的返修工作，不能采用切割更换的返修方式，也不能停运系统，只能采用在线修复的方式，即为带水带压工况下的堆焊修复。

为了保证返修工作的安全性和可靠性，保证核电站的运行维护安全，需要提前开展维修技术方案的验证试验，需要搭建可有效模拟核电厂乏燃料水池冷却管道系统等管道的试验台架，即可充分模拟系统温度、压力、流量、振动等运行参数，充分模拟BOSS头焊缝现场安装位置。

目前，针对BOSS头焊缝的返修处理，前期仅采用切割返修或在停运状态下进行返修。核电厂前期无核电厂乏燃料水池冷却管道系统BOSS头焊缝在线返修试验需求，因此迄今为止还没有用于核电厂管道在线焊接修复模拟的试验台架相关研究。

有鉴于此，确有必要提供一种用于核电厂管道在线焊接修复模拟的试验台架，以实现对不同工况和系统参数的模拟。

发明内容

本发明的发明目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种用于核电厂管道在线焊接修复模拟的试验台架，以实现对不同工况和系统参数的模拟。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种用于核电厂管道在线焊接修复模拟的试验台架，其包括：

水箱，水箱设有加热器和温度计；

循环泵，通过管线与水箱连接；以及

试验段，通过管线和设置于管线上的调节阀、流量计与循环泵连接，试验段通过管线连接水箱，形成包括水箱、循环泵和试验段的封闭循环系统。

作为本发明用于核电厂管道在线焊接修复模拟的试验台架的一种改进，所述加热器为浸没式电加热器，水箱中的水温范围为室温-50℃。