水溶纸在核电厂焊接过程中的应用与研究

【摘  要】焊接时需要有完善的气体保护，水溶纸的使用，可以固定放置在离焊缝极近的位置制作氩气室，提供气体保护，提高焊缝光洁度，并于焊后用水冲洗溶解。因此在无法隔离的情况下核电厂引入水溶纸，辅助完成焊接。但是水溶纸的使用不当会形成系统异物，造成管线堵塞，对核电设备的安全稳定运行带来不利影响。论文论述了水溶纸的使用环境、注意事项及控制方法，避免因水溶纸使用不当给核电系统运行造成不利影响。

【Abstract】Perfect gas protection is required during welding. The use of water soluble paper can be fixed in the position close to the weld to make argon chamber， provide gas protection， improve the smoothness of the weld， and wash and dissolve with water after welding. Therefore， in the case of no isolation， the nuclear power plant introduces water soluble paper to assist in the completion of welding. However， the improper use of water-soluble paper will form foreign matters in the system and cause pipeline blockage， which will have adverse effects on the safe and stable operation of nuclear power equipment. This paper discusses the use environment， precautions and control methods of water soluble paper， so as to avoid adverse effects on the operation of nuclear power system due to improper use of water soluble paper.

【关键词】水溶纸;使用环境;管控方法

【Keywords】water soluble paper; use environment; control method

【中图分类号】TM623                               【文献标志码】A                                   【文章编号】1673-1069（2020）08-0170-02

1 引言

水溶纸的用途：药用，保密文件用纸，金属焊接用纸等，其质量指标各有侧重，药用强调无毒，保密文件用除白度，书写印刷外要求销毁方便，投入水中化解以达到多种方法快速销毁的目的。金属焊接用水溶纸，除易溶外，要求水溶纸对金属不腐蚀。本文主要讨论水溶纸在金属焊接过程中的应用及注意事项。

2 水溶纸的使用条件

金属焊接时，为防止高温氧化使金属材料的机械强度和耐腐蚀性下降，通常采用氩弧焊。对管材而言，外壁虽有氩气保护而内壁若无适当防护，仍有被氧化的危险，所以一般的做法是用水溶纸封堵在管道两端，使管内空气流动受阻，减少了内壁氧化，起到保护的作用。详见图1焊接管道剖面图。

3 水溶纸的清除方法

焊接完成后，须经自然冷却至常温，再向管内灌入清水冲洗，水溶性纸可在30s左右化解分散，其中不溶纸浆随水流从管的另一端排出，若排出端有8目/英寸以上滤网，应预先拆除或具备逆向反冲洗条件。正因其有快速水溶特性，是金属管道焊接安装、压力容器等设备维修经常用到的材料。

4 使用水溶纸焊接存在的风险

水溶纸使用不当会导致管线、设备堵塞，造成系统设备不可用，在核电厂甚至会增加集体剂量。近年来因水溶纸使用不当导致的管道或设备堵塞的事件屡见不鲜（图2为造成管道堵塞的水溶纸）。

案例1：气回路使用水溶纸，遗留在管线内堵塞管线，导致TEP001DZ长期不可用。某核电厂除氧器TEP001DZ，每次启动后均触发TEP113SP（排氢温度高），导致TEP001DZ启动后从生产状态跳闸到备用状态。原因是半个月前上游逆止阀替代整体更换，焊接过程中使用的水溶纸未取出，被冲至下游隔膜阀， 导致管线堵塞。

案例2：水溶纸使用过多，导致安全壳喷淋泵入口被水溶纸残留堵塞。某核电厂大修现场安全壳喷淋泵再鉴定时，主控出现流量低报警，开启出口管线上的排水阀，发现排水一直浑浊且约一分钟后无水再流出，随后开启泵入口管线上的排水阀，有带压水流出且较清澈，说明没有入口管段的涼水流经泵体，将泵解体后发现泵入口已被水溶纸残留堵塞。

案例3：过量使用水溶纸，导致某机组RCV001FI滤芯堵塞。某核电厂大修结束后，PTR/RCV系统的部分设备辐射水平升高，由于大修更换RCV050VP阀门时，过量使用水溶纸，导致RCV001FI滤芯堵塞，引起一回路失去净化，活化腐蚀产物（Ag-110m）在RCV净化回路下游设备表面沉积。

案例4： 水溶纸堵塞取压管线导致GRE/GPV重要仪表显示异常。某核电厂汽轮机由390rpm冲转至1500rpm期间，GRE023/044MP和GPV0003MP仪表显示异常。现场检查发现仪表管线对空时无法排出气体或冷凝水，怀疑仪表取压管线被堵塞。切割相应的仪表取压管一次阀前焊缝后，发现取压管被水溶纸残留堵塞。

5 核电厂水溶纸使用的注意事项及使用要求

根据水溶纸的特性及使用历史经验，总结出核电厂水溶纸使用的注意事项及使用要求：

①水溶纸用于制作焊接用的氩气室，一般只能用在介质为水、蒸汽的系统管道。油、气等其他介质，因水溶纸无法溶解，不建议使用，如在气体、油、碱性介质的系统设备上使用水溶纸，焊接工作完成之后必须清理水溶纸，并进行确认。②如在海水或含硼水系统中使用，需考虑如下三种措施中的一种以消除水溶纸溶解困难的影响：焊接后取出水溶纸;焊后冲洗管道;使用70～90℃的水加速溶解水溶纸。③水溶纸粘贴前，确认管道、设备的内表面无水、无穿堂风，以免影响水溶纸的使用效果。④介质为水的管道内，在使用水溶纸前，工作组应确认管道内部介质的隔离情况，确认水溶纸不被用于隔绝水，否则大量使用时将造成很难被快速溶解;根据管道、设备的口径大小，进行裁剪，切勿过量使用。⑤粘贴时，水溶纸应展开平整，或用水溶胶纸将水溶纸贴好，贴紧管道内壁，且粘贴数量不得超过2层。禁止将水溶纸揉成一团塞入管道、设备，防止过量水溶纸无法溶解引起管道堵塞，记录水溶纸的具体用量以便追溯。⑥由于水溶纸暴露在高于150℃下将会粉碎而不会溶解，因此使用时必须保证其与焊缝之间足够的距离，确保水溶纸在溶解前的工作环境温度低于150℃，控制与水溶纸贴合部位的管道温度≤110℃。⑦水溶纸贴合部位与待焊焊缝的距离应尽可能≥200mm，如需要进行焊前预热和焊后热处理工作，或者现场条件不能满足距离要求的情况下，则水溶纸的位置需要根据可能加热到的管道位置进行适当调整，前提是满足与水溶纸贴合部位的管道温度≤110℃的要求。⑧在焊接后采取措施将水溶纸冲洗或清理出系统;如无法清理，则需考虑使用系统中的过滤器对水溶纸进行过滤。⑨实施部门对于现场使用水溶纸的工作，应安排QC人员进行现场控制，确保水溶纸的规范使用。

6 水溶纸的领用推荐使用“水溶纸使用管控单”

注：领用人持签字后的该单方可领出水溶纸，此单作为工作文件放入工作文件包中，并最终归档。

水溶纸使用的注意事项：

□可在除盐水、水蒸气等介质系统中使用;

□禁止在气、油介质、化学取样系统中使用;

水溶纸的使用要求：

□使用前，根据管道、设备的口径大小，进行裁剪，切勿过量使用。

□水溶纸粘贴前，确认管道、设备的内表面无水、无穿堂风，以免影响水溶纸的使用效果。

□禁止将水溶纸揉成一团塞入管道、设备，粘贴时，水溶纸应平整，且粘贴数量不得超过2层。

□水溶纸的粘贴位置与焊接接头的距离应大于200mm，实际距离：

工作负责人：______   QC：______

□记录水溶纸的用量

规格：______   张数：______

□如现场条件不能满足大于200mm的距离要求，则在焊接过程中，测量水溶纸粘贴位置的外壁温度，确认焊接过程中温度不超过110℃，实测最高温度：

测温仪编号：______   有效期：______

□如在气体、油、碱性介质的系统设备上使用水溶纸，焊接工作完成之后清理水溶纸并进行确认，介质： ______  ，工作负责人：______     QC： ______

□如在海水系统中使用，需考虑如下三种措施中的一种以消除水溶纸溶解困难的影响：①焊接后取出水溶纸;②焊后冲洗管道;③使用70～90℃的水加速溶解水溶纸。

执行方案______   工作负责人：______   QC：______

□如在含硼水系统中，需考虑如下四种措施中的一种以消除水溶纸溶解困难的影响：①焊接后取出水溶纸;②焊后冲洗管道;③使用70～90℃的水加速溶解水溶纸，④如以上三条措施也無法实施则各专业讨论评价处理，结论为：_______。

执行方案______   工作负责人：______   QC：______

【作者简介】侯立成（1980-），男，江苏徐州人，工程师，从事核电厂设备管护与维修研究。