核电主蒸汽及主给水大口径管道制造工艺.doc

核电主蒸汽及主给水大口径管道制造工艺 摘要：针对三栋海阳核电厂一期工程主蒸汽及主给水管道，研究其 首件产品制造工艺，并试制品进行性能试验，结果表明，试制过程中所采 取的技术措施和生产工艺可行。 关键词：制造工艺；大口径管道；核电站 长期以来，我国核电管道制造受制于人[1-2],为了研发自主知识产 权的核电管道制造技术，针对三栋海阳核电厂一期工程2xl250Mwe级核电 机组主蒸汽、主给水大口径管道，进行首件产品试制研究。 1核电主蒸汽机主给水管道规格 为了研究核电主蒸汽及主给水管道的制造工艺，以A335P11, A106B 分别选取最大的一种规格（2支钢管）作为此次首件试制的钢管，其具体 规格、材质、数量如表1所示。 2核电主蒸汽机主给水管道制造工艺 首件试制的A335P11和A106B两种材质用钢，采用电炉冶炼加钢包真 空精炼的镇静钢，经冲孔一一顶伸法成形，管坯热处理、性能试验合格后， 内外表面经机加工成形，并经过无损探伤（超声波探伤、涡流探伤、磁粉 探伤）、水压试验、目视及尺寸检验合格后防护、包装。 2. 1炼钢 A335P11和A106B首件试制用钢采用电弧炉粗炼，钢包精炼炉吹氢搅 拌精炼，并经真空处理后下注，保证得到细晶粒的镇静钢。 配料选用优质废钢、料头、生铁，将足量的生铁配入最后一次料中， 保证一定的配碳量，化清[P]?燮0.020% [S]?燮0.025%，确保计划锭型 刚水量。 初炼炉化清温度T?叟1560°C,开始氧化温度T?叟1560°C,钢水中 P?燮0.008%时出钢，出钢温度为1630?1650°C。电炉出钢屮，炉屮应预 留6吨以上的钢水，以杜绝氧化渣进入精炼包中。炉后加足脱氧剂快速沉 淀脱氧。 钢水进入精炼炉后，分批加入石灰（精炼炉石灰必须是优质干燥的）， 总渣量约为钢水的2?4%,用C粉、Si-Ca粉、Si粉进行扩散脱氧。T?叟 1580°C时幵始调入合金，适当调节氩气流量使合金均匀化。全部合金调整 完成后，进真空工位进行脱氧处理，真空度V?燮133Pa保持13-15分钟， 真空过程巾适当调节Ar气流量，以保证钢液均匀激烈沸腾。出真空工位 后加Si-Ca 0.5kg八钢终脱氧。温度T=1570°C?1585C吊包。浇注系统应 保持清洁干燥，浇注前镇静10分钟?30分钟，并放足引流钢水，浇注温 度 T=1560°C?157CTC。 2.2钢锭及管坯加热 加热分钢锭加热和冲孔坯、管坯加热。由于木次首件试制的材质 A335P11与A106B钢锭加热温度一样，故采用同炉加热，其加热工艺参数 如表2所示。 冲孔坯、管坯作业完毕后及时回炉加热，加热质量是顺利冲孔、顶仲 制管的关键之一，加热时须严格控制始锻温度和保温时间，防止锻件加热 不均匀或出现过热、过烧现象。 2. 3制管 制管分?_孔、顶伸工序，分别在4500T立式水压机进行冲孔及在2000T 卧式水压机进行顶伸作业。为防止冲孔偏心，安装模具时注意使承力配合 面贴牢，紧固件打紧，不用弯曲、变形的冲杆，保证阴模、冲杆中心线重 合，作业时冲杆冷却均匀，润滑适度。 2.4切割两端工艺弃料 在制管厂将顶伸成型后的管坯的底部端（相当于钢锭底部）及冒口端 多余的工艺料头用氧割或锯床去掉，底部端弃料长度为?250mm,胃口端 弃料长度?400mm。保证钢锭冒口端总切除量?20%，底部端切除量?8%。 2.5毛坯管热处理 对毛坯管进行热处理。为了得到理想的金相组织和力学性能，对整根 毛坯管进行正火+冋火热处理。 2.6性能试验 对所述首制毛坯管进行化学分析、拉伸、冲击、弯曲、硬度、水压等 试验，采用检验设备主耍有GVM-1014型光谱直读仪、万能材料试验机、 高温拉伸试验机WDS-200、冲击试验机、金相显微镜。并对其进行金相分 析、超声波探伤、涡流探伤以及磁粉探伤等。 2.7机加工 待有关试验、检验合格后，毛坯管方可转机加工。其工序为内钟外车 及磨削加工。其屮，编号1的成品壁厚为54mm的钢管毛坯内、外圆单边 加工余量分别为13mm和19mm,编号2的成品壁厚为54mm的钢管毛坯内、 外圆单边加工余量分别为59. 5mm和20. 5mm，两端加工成直角，并保证表 面质量、尺寸允差、直线度等达到规定的技术要求。加工时注意外形尺寸 靠近上偏差，机加工完毕后，切取无损探伤对比样用料。 2.8表血检査 钢管的内外表面应完好无损，表面不允许有裂纹、结疤、离层和发纹 及其它有损于使用的缺陷，如有上述缺陷必须清除，其清理深度不得超过 公称壁厚的负公差，凹坑与周围表面应平滑过渡，不可采用焊补方法填平， 管道的有效壁厚应保证在允许的公差范围内。 在钢管的内外表妞上，如出现肉眼可见的直道，必须打磨清除，清除 的深度能超过公称壁厚的负偏差，机加工管直道允许的深度，不大于壁厚 的4%，且最