[發明專利]一種壓水堆核電廠穩壓器電加熱元件套管焊接結構

無效

• 申請號: 201210536608.7
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103862186A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 鄧豐;黃燕;李煥鳴;談國偉
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: B23K33/00
• 分類號: B23K33/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于一種壓水堆核電廠設備，具體涉及一種壓水堆核電廠穩壓器電加熱元件套管焊縫結構。

背景技術

壓水堆核電廠穩壓器下部安裝有多根電加熱元件，電加熱元件是通過安裝在穩壓器下封頭上的電加熱元件伸入穩壓器內部。電加熱元件套管與穩壓器下封頭內壁的堆焊層進行焊接，該焊縫為反應堆冷卻劑系統的承壓邊界，要求很高。

以往壓水堆核電廠中電加熱元件套管與下封頭內壁的球面堆焊層直接焊接，因電加熱元件套管軸線與堆焊層內壁表面不垂直，有一定的焊接難度，且在電加熱元件套管與堆焊層周向焊縫各部位的熔敷金屬不等，很難控制制造過程中電加熱元件套管的焊后變形，從而給電加熱元件的順利穿入安裝帶來風險。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠改善焊縫處的應力狀況，且能減少制造過程中難度和風險的壓水堆核電廠穩壓器電加熱元件套管焊接結構。

本發明是這樣實現的，一種壓水堆核電廠穩壓器電加熱元件套管焊接結構，在穩壓器下封頭焊接電加熱元件套管的部位堆焊凸臺，凸臺的上表面與電加熱元件套管的軸線垂直。

在凸臺開軸對稱的坡口，與電加熱元件套管進行焊接。

本發明的優點是，該結構能降低制造過程中該焊縫的焊接難度，能有效防止電加熱元件套管在焊接過程中的變形，分析表明，該結構能改善該處焊縫的應力狀態，降低電廠運行中該焊縫發生失效的風險。

附圖說明

圖1以往電廠電加熱元件套管焊接結構示意圖；

圖2為圖1中A處的放大圖；

圖3為本發明所提供的一種壓水堆核電廠穩壓器電加熱元件套管焊接結構示意圖；

圖4為圖3中B處的放大圖。

圖中，1.穩壓器電加熱元件；2.穩壓器下封頭；3.穩壓器下封頭內壁堆焊層；4.穩壓器電加熱元件套管；5.承壓角焊縫；6.電加熱元件；7.凸臺；8.穩壓器下封頭；9.電加熱元件套管；10.承壓角焊縫。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細介紹：

壓水堆核電廠穩壓器下部安裝有多根電加熱元件，電加熱元件為電氣部件，容易損壞，為滿足可能的維修和更換要求，電加熱元件一般通過安裝在穩壓器下封頭上的電加熱元件套管伸入穩壓器內部，并與電加熱元件套管進行連接（螺栓連接或焊接）。電加熱元件套管穿過穩壓器下封頭上的開孔插入穩壓器，并與穩壓器內壁的堆焊層用角焊縫進行焊接。

以往電廠中是采用電機熱元件套管與堆焊層直接焊接，因穩壓器內壁堆焊層為球面，且電加熱元件套管數量多，一般在穩壓器下部的波動管接管嘴外圍，沿三個同心圓進行布置，電加熱元件套管的軸線需與穩壓器筒體軸線平行，故套管軸線與其焊接部分堆焊面的法線不重合，必然導致電加熱元件與堆焊層之間角焊縫沿套管周向各部位的熔敷金屬不等，如附圖1所示。因該結構有一定的焊接難度，且套管周向各部位熔敷金屬量不等會會起焊后收縮量不同，從而導致電加熱元件套管焊接部位的焊接變形，影響電加熱元件套管的順利穿過。且這種結構會引起焊接部位的應力狀況惡劣，而該角焊縫屬于反應堆冷卻劑系統的壓力邊界，從而給核電廠的安全運行帶來一定的風險。

如圖3和4所示，一種壓水堆核電廠穩壓器電加熱元件套管焊接結構，預先在穩壓器下封頭焊接電加熱元件套管9的部位堆焊了一整圈凸臺7（若要安裝三圈電加熱元件，則需要堆焊3圈凸臺），凸臺7的上表面與電加熱元件套管9的軸線垂直，在凸臺7可以開軸對稱的坡口，與電加熱元件套管9進行焊接。該焊接結構沿套管周向的熔敷金屬量相同，施焊容易，其引起的焊接變形容易控制，且角焊縫為軸對稱結構，受力均勻，應力狀況較好。