M310堆型的核电指套管堵管工艺

江浩仁 邓鹏辉 黄成龙

摘 要：堆芯指套管是堆芯中子测量系统中的测量通道，同时也是一回路压力边界。由于工作过程中振动和干涉等因素，导致指套管在堆芯内产生磨损减薄，出于经济性考虑，需将减薄量超标指套管在更换前进行封堵。本文介绍指套管堵管工艺，通过将指套管切除6.5m后焊接2段堵塞，实现两道密封，将指套管封堵并退入静压区，从而确保一回路压力边界的完整性。

关键词：堆芯指套管；磨损；堵管

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.175

1 引言

堆芯指套管是堆芯中子测量系统中的测量通道设备，正常情况下，指套管插入堆芯内，并构成一回路压力边界。指套管内部干燥走中子通量探头，外部与堆内构件接触并受一回路高温高压介质冲刷。由于介质冲刷振动等原因导致指套管壁厚减薄，指套管壁厚减薄量至低于设计厚度的15%的情况下，将可能由于管壁过薄无法承受一回路介质压力，导致指套管在下一個燃料循环周期内出现破损的现象，破坏一回路压力边界完整性。为防止指套管破损，则必须，让指套管磨损严重的部位错开与压力容器和下部堆内构件等部件的干涉点。若指套管减薄量超出相应的标准，出于经济性考虑暂不对该指套管进行立即更换，而将指套管封堵退入静压区，直至更换前该根指套管均不再参与中子通量测量。

2 指套管磨损处理标准

2.1 指套管其他处理方式简介

割管移位：即通过切割指套管并重新焊接止推段和延长段的手段（即止推段和延长段统称指套管手柄），使得指套管总长度减小，使得指套管磨损严重的部位错开与压力容器和下部堆内构件等部件的干涉点。

指套管更换：通过指套管切割，从堆芯水池抽取，重新安装新指套管等工艺更换一个新的指套管，是处理指套管磨损最根本的手段。

3 指套管堵管

指套管堵管工艺包括以下几个工序：指套管切割，焊接，端部止推段安装，堵管工艺图如下图1。

3.1 指套管切割

对即将采取检修的指套管抽出约8500mm（总长约14000-16000m），并在待切割位置事先做好标记。

切割长度：以指套管手柄端部为基准，切割长度mm留下的切口称为系统切口，并在割下的指套管中取带涂层的mm称为焊接段。

切口打磨要求如下：切口和管道长度方向的垂直度为0.05mm，坡口的角度要求45±2°，坡口厚度1mm，平面度要求为1.6至3.2。

切口渗透检查：对切口进行渗透检查，要求无任何显示。

3.2 焊接

堵塞Ⅰ焊接和堵塞Ⅱ焊接示意图如图2。

堵塞Ⅰ坡口示意图：堵塞Ⅰ左右两端带有焊接坡口。

将堵塞Ⅰ，插入堵管装置，ER316L材质焊丝，通过氩弧焊手工焊接焊缝S2，并对焊肉进行打磨，打磨后要求焊缝外径mm。

堵塞外形尺寸要求：堵塞Ⅱ一端带有焊接坡口，一端带螺纹。

将堵塞Ⅱ，插入堵管装置另一端，ER316L材质焊丝，通过氩弧焊手工焊接焊缝S3，并对焊肉进行打磨，打磨后要求：mm。

将堵塞Ⅰ另一端插入系统切口，ER316L材质焊丝，通过氩弧焊手工焊接焊缝S1，并对焊肉进行打磨，打磨后要求：mm。

焊缝渗透检查：对焊缝进行渗透检查，要求无任何显示。

3.3 端部止推段安装

为实现指套管安装后的可靠固定，在堵塞Ⅱ螺纹段需安装止推段，确保正常运行期间因为指套管承受一回路介质而冲出。

3.4 注意点

注意点（1）：剂量报警风险，若指套管拔出过程中带出热点将导致所在房间内环境剂量超出限值，故需做好预防措施。

注意点（2）：管道切割打磨过程中产生的碎屑风尘需做好防异物措施，防止进入指套管内部。

注意点（3）：指套管坡口打磨和焊接，需保证端口的清洁度和焊接质量。

注意点（4）：指套管焊接完成后除PT要求无任何显示外，还要求自然冷却，并打磨焊肉厚度需满足要求。

4 总结与讨论

论文对指套管处理方法进行初步介绍，针对指套管堵管工艺进行了详细的介绍，所做的工作和得出的结论有如下几个方面：

（1）指套管的磨损减薄的主要原因是指套管安装后和堆内构件干涉且受介质冲刷振动而减薄。

（2）指套管减薄的处理方式有割管移位、堵管和更换。

（3）指套管更换是处理指套管减薄的根本措施，但出于经济性考虑，在不影响中子通量测量的前提下，通过堵管的处理方式保证一回路压力边界的完整性。

（4）从生产实践角度阐述指套管堵管工艺，从成本和可操作性来看具有很高的推广价值。

参考文献：

[1]柳正钧.堆芯指套管磨损、堵塞机理与预防性维修策略[J].核动力工程，2004，25（02）：265-266.