[發(fā)明專利]蒸汽發(fā)生器加熱管的修整工具和修整方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210548644.5
• 申請(qǐng)日: 2012-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103252620B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅伯特·比嫩特羅伊;尼古拉斯·讓瓦納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西屋電氣（德國(guó)）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23P15/00
• 分類(lèi)號(hào): B23P15/00;B23K9/167;F22B37/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11112
• 代理人: 張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蒸汽發(fā)生器加熱管的修整管套，其在一端具有環(huán)繞的法蘭，該法蘭過(guò)渡至一錐形區(qū)域，該錐形區(qū)域的外部向另一管套端方向逐漸變窄，一直線區(qū)域連接于該錐形區(qū)域。本發(fā)明還涉及一種用于構(gòu)建在蒸汽發(fā)生器中、具有損壞的管端的蒸汽發(fā)生器加熱管的蒸汽發(fā)生器加熱管的修整方法，其中，多個(gè)蒸汽發(fā)生器加熱管以它們各自的終端穿過(guò)各個(gè)經(jīng)過(guò)金屬鍍層的管板，并與金屬鍍層焊接在一起，其中，根據(jù)本方法，使用根據(jù)本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器加熱管的修整管套。本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明經(jīng)過(guò)修整的蒸汽發(fā)生器。

背景技術(shù)

一般已知，蒸汽發(fā)生器特別用于電廠中，特別用于核電廠中。蒸汽發(fā)生器是這樣的熱交換器，在運(yùn)行中，經(jīng)加熱的初級(jí)介質(zhì)流過(guò)初級(jí)循環(huán)，在此，熱量被傳遞至次級(jí)介質(zhì)，特別是水中，次級(jí)介質(zhì)在與初級(jí)循環(huán)相分離的次級(jí)循環(huán)中流動(dòng)。流過(guò)蒸汽發(fā)生器之后，水從聚集狀態(tài)轉(zhuǎn)換為氣態(tài)，并用于驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)。特別是在初級(jí)介質(zhì)受到放射活性輻射的核電廠中，應(yīng)當(dāng)注意蒸汽發(fā)生器中初級(jí)和次級(jí)循環(huán)之間的嚴(yán)格且絕對(duì)安全的分離。

大部分蒸汽發(fā)生器具有基本上為圓柱形的容器，該容器在其軸向終端具有分別經(jīng)過(guò)金屬鍍層的管板，在此，多個(gè)蒸汽發(fā)生器加熱管橫穿過(guò)這樣形成的內(nèi)腔，該加熱管與鍍層相連。由此形成了在兩個(gè)冷循環(huán)之間的、盡可能高的用于熱交換的接觸面積。

蒸汽發(fā)生器加熱管與管板下沿的金屬鍍層密封地焊接在一起。如果焊縫通過(guò)異物受損，焊縫的密封性就不能保證，而這會(huì)導(dǎo)致初級(jí)介質(zhì)和次級(jí)介質(zhì)之間的泄露。受損的焊縫必須進(jìn)行修整，從而再次建立初級(jí)介質(zhì)和次級(jí)介質(zhì)之間的分離。

這通過(guò)放置焊鍋而進(jìn)行。在此，在焊縫上具有泄露點(diǎn)的蒸汽發(fā)生器加熱管按標(biāo)準(zhǔn)借助焊鍋來(lái)封閉。為放置焊鍋，首先引入特定的銑制輪廓。焊鍋的下法蘭作為添加材料并以WIG法（鎢惰性氣體法）與管板的金屬鍍層焊接在一起。該焊縫用作承載縫以及密封縫。

此處的缺陷在于，經(jīng)過(guò)封閉的蒸汽發(fā)生器加熱管不再利于初級(jí)和次級(jí)循環(huán)之間的熱交換，由此會(huì)導(dǎo)致電廠效率的下降。由于蒸汽發(fā)生器在故障和事故時(shí)還具有安全功能，經(jīng)封閉的管的比重不能超過(guò)一定值，例如10%。如果蒸汽發(fā)生器中受損的焊縫數(shù)量很高，放置焊鍋就不再適用于修整措施。

現(xiàn)有技術(shù)的另一方法為后焊，通過(guò)使材料再熔化可以使縫中的缺陷如裂縫或孔隙封閉。在后焊中，只能彌補(bǔ)小的和表面的缺陷。由于沒(méi)有引入額外材料，焊接材料的缺乏不能得到補(bǔ)償。此外，在進(jìn)行后焊時(shí)，原焊縫的雜質(zhì)再次熔化，由此對(duì)新焊縫的質(zhì)量造成不利影響。受損焊縫的后焊因此不能起到可靠而且長(zhǎng)期的修整方法的作用。

另外已知具有修整管套的修整方法。在此，文獻(xiàn)US 4592577公開(kāi)了置于蒸汽發(fā)生器的損壞的管端內(nèi)的修整管套。文獻(xiàn)GB 1141239同樣公開(kāi)了一種修整管套，將其置于蒸汽發(fā)生器的損壞的管端之內(nèi)，之后通過(guò)軋制過(guò)程進(jìn)行擴(kuò)展，從而完成一個(gè)與管端的密封連接。

發(fā)明內(nèi)容

從這樣的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種修整工具或者說(shuō)修整方法，其一方面避免了阻斷相關(guān)的蒸汽發(fā)生器加熱管，另一方面實(shí)現(xiàn)了受損管端的長(zhǎng)期而可靠的修整。

通過(guò)一種蒸汽發(fā)生器加熱管的修整管套實(shí)現(xiàn)了該目的，該管套在它的一端具有環(huán)繞的法蘭，該法蘭過(guò)渡至一錐形區(qū)域，該錐形區(qū)域的外部向另一管套端方向逐漸變窄，一直線區(qū)域連接于該錐形區(qū)域。

本發(fā)明的基本想法是將短管套或者蒸汽發(fā)生器加熱管的修整管套（也稱作套筒）安裝在各個(gè)受損的管端。蒸汽發(fā)生器加熱管的修整管套通過(guò)機(jī)械軋滾固定在蒸汽發(fā)生器加熱管中，而它的下沿以銑入的輪廓與管板的金屬鍍層焊接在一起。由此，一方面確保了經(jīng)修整的蒸汽發(fā)生器加熱管可以繼續(xù)工作，從而使各個(gè)蒸汽發(fā)生器在多次修整后順利地繼續(xù)運(yùn)行。另一方面，由此實(shí)現(xiàn)了對(duì)損壞的管端高質(zhì)量的和長(zhǎng)效的修整。

有缺陷的焊縫通過(guò)先對(duì)相關(guān)的管端進(jìn)行的錐形粗銑再將下沉部圍繞損壞的管端銑入金屬鍍層。由此以有利的方式消除導(dǎo)致迄今的焊縫的缺陷的雜質(zhì)。

蒸汽發(fā)生器加熱管的修整管套的下沿具有凸緣，其用作焊接工藝中的添加材料。由此，有利地避免了在焊接過(guò)程中手動(dòng)引入添加材料。熔化的凸緣材料以有利的方式分布于粗銑的下沉部，從而使鍍層的表面保持幾近平滑。由此除了焊縫的必要的高質(zhì)量還實(shí)現(xiàn)了加速的修整過(guò)程。

蒸汽發(fā)生器加熱管的修整管套的錐形區(qū)域精確地匹配于管端的錐形銑削區(qū)域，從而由此實(shí)現(xiàn)精確匹配。這一點(diǎn)特別通過(guò)選擇適合的、具有預(yù)期的錐形角的銑制工具實(shí)現(xiàn)。

可以選擇，管套的直線區(qū)域在它的外徑方面不大于損壞的管端的最小內(nèi)徑，從而實(shí)現(xiàn)將根據(jù)本發(fā)明的蒸汽發(fā)生器加熱管的修整管套放入經(jīng)銑削的管端。