[發明專利]一種核電泵閥表面打磨光整加工方法

有效

• 申請號: 201310387543.9
• 申請日: 2013-08-31
• 公開（公告）號: CN103433814A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 雷明凱;朱小鵬;李昱鵬;鄭博聰;佟碩
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24D13/00;B24D11/00
• 代理公司: 大連星海專利事務所 21208
• 代理人: 花向陽

技術領域???

本發明涉及一種核電泵閥表面打磨光整加工方法，屬于材料表面加工技術領域。

技術背景

核電站的一、二、三回路以及其它核和非核輔助系統中，包括核一、二、三級泵的核級泵是核心的循環動力系統。如一回路的反應堆冷卻劑泵，即核主泵，高、低壓安全泵、上充泵；二回路凝結水系統的主給水泵、凝結水泵；三回路循環冷卻水系統的循環冷卻泵，核與非核輔助系統的安全殼噴淋泵、輔助給水泵、設備冷卻水泵、廢液輸送泵、核島重要水泵、常規島冷卻水泵、分離段疏水泵、輔助冷卻水泵等。核電閥門在核電站中是使用數量較多的介質輸送控制設備，是核電站安全運行中必不可少的重要組成部分，包括閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥、彈簧式安全閥、調節閥、節流閥、隔膜閥、波紋管截止閥等。據估計，一座擁有兩套百萬kW機組的核電站共有各類泵257種、842臺套，其中核島用泵20種200余臺，核島泵中核一級1種6臺、核二級7種25臺、核三級13種58臺；需各類閥門3萬臺，其中核島用閥門占43%，常規島用閥門占45%，電站輔助設施用閥門占12%，核島閥門中核一級閥門占1.5%、核二級閥門占22%、核三級閥門占29%。每年因新建、擴建或維修產生的對核電泵閥需求量十分巨大。

核電泵閥工作在錯綜復雜的工況環境中，泵閥的材料必須具有良好的抗腐蝕、抗輻照，和抗沖擊損傷性能，因而核電泵閥材料類型以各類不銹鋼為主。其中奧氏體不銹鋼作為重要的金屬材料，具有優異的耐腐蝕性能、良好的高溫與低溫韌性、良好的加工性能，以及相當好的抗輻照性能，被廣泛應用于核電行業的泵閥、壓力容器、換熱器與回路管道中。不銹鋼設備及零部件在應用前進行表面清洗十分有必要。因為不銹鋼制品在經過冷熱加工后，表面可能會產生裂紋、微孔、機械損傷等缺陷，一方面，出于保證不銹鋼設備成品美觀的考慮，需對其進行表面清理整飾，另一方面，不銹鋼表面的機械損傷等缺陷，處于腐蝕或振動等環境中時會造成局部的腐蝕開裂或疲勞損傷，需通過機械或化學處理的方法延長使用壽命。綜上所述，如何優質高效的對大量核電泵閥進行表面打磨光整加工就顯得尤為重要。

ASME標準文件《ASME核電規范與標準NQA-1核設施質量保證要求》中規定了核電部件在制造、建造、修理和改造期間的清潔度，根據具體設施或零部件的控制要求，將表面清潔度分為A、B、C、D四級，并提供了分級準則和具體要求。而針對奧氏體不銹鋼表面清潔度具體的要求主要體現于ASTM?A380標準《不銹鋼零件、設備和系統的清洗、除垢及鈍化標準》。標準規定了不銹鋼零部件的制造環境、加工和裝配工具、表面處理等，應采用必要的保護措施使不銹鋼零部件與碳鋼材料隔離，并嚴格避免使用碳鋼工具、受鐵素體污染的工具、磨削砂輪以及砂粒等。

常用的不銹鋼表面處理方法有酸洗鈍化等化學處理方法和噴砂、打磨等機械清理方法。酸洗鈍化通常需采用大量的酸洗液，酸洗殘液中含有較高濃度的無機酸、重金屬離子等毒性較大的化學物質，其后處理很麻煩，且作業環境惡劣，會造成環境污染。另外對于核電站等密閉系統，若在設備的縫隙、凹槽等部位積存了Cl^-，投入運行后存在應力腐蝕開裂的危險。噴砂可清理大面積表面，但開放式的作業環境會造成粉塵污染，操作環境惡劣，所處理表面易嵌入砂粒及污染物，且所得表面粗糙，在腐蝕環境中易產生縫隙腐蝕。打磨處理過程基本無污染，操作方便，可高效率的清洗表面、清除表面污染，有利于在不銹鋼表面形成一層嶄新、致密的鈍化膜，不會引起材料的晶間腐蝕、點蝕、氫脆等，且容易形成連續化生產，但所用金屬打磨材料可能會冷焊在被處理表面，形成異相組織殘留，即使打磨材料與被加工表面相同，冷焊在表面的異相組織邊界處也易成為失效的發生源，惡化被加工表面的質量。