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申请/专利权人：刘光杰

摘要：本发明公开一种电厂水溶纸型焊接保护气室技术使用管理方法，规定了电厂核电厂、火电厂等设备制作、安装、工程改造、维修过程中不锈钢、中高合金钢焊接时需要背部充氩气或其他保护气体，规范使用水溶纸的技术要求，在焊接接头背面建立保护环境的基本操作工序，确保焊接过程的顺利进行，同时降低潜在风险。

主权项：1.一种电厂水溶纸型焊接保护气室技术使用管理方法，其特征在于，包括以下具体步骤：一、水溶纸作用1建立气室，焊接背部保护不锈钢及中、高合金钢材质部件焊接时，为确保焊接质量，利用氩气或其他气体隔离空气进行背部保护，防止氧化；采用水溶纸与水溶胶带或水溶胶水组合，贴在待焊部位两侧的内壁位置，建立局部保护环境，避免焊接过程产生缺陷，导致焊缝力学性能和耐蚀性下降；2异物引入风险不锈钢、中高合金钢材质多用于核电厂重要系统，水溶纸使用管理不当会损坏主泵轴封，堵塞喷淋泵入口、过滤器滤芯和取压小管线。如进入主一回路，或导致混浊降质，影响反应堆堆芯性能安全。3异物排出为避免水溶纸未完全溶解形成异物堵塞系统，阻碍发挥正常功能，无损检测合格后应对接头区域水力冲洗，或者通过水压试验溶解水溶纸，引流至系统外部，避免形成堵塞异物；二、水溶纸技术性能1水溶纸、水溶胶水、水溶胶带技术条件应满足以下要求，或遵守标准、设计文件更严格规定：1卤素离子、硫离子含量小于0.10％；2具有良好的水溶性，溶解后残留物易于冲洗；3具有良好的气密性，无明显透光的孔洞；2用于核电站现场的每批水溶纸产品应附有质量证明文件及有害元素分析报告；3每卷水溶纸在首次使用前应进行水溶性试验，验证是否符合技术要求；三、先决条件确认1公称直径≤1.5"的小管禁止在线维修和工程改造时使用水溶纸建立保护气室；2水溶纸不能整体取出时，只能用于管线焊接的最后一道焊缝；3待焊部件装配前，应将用于形成氩气室的水溶纸按照本文件要求粘贴在部件内；4水溶纸气室装拆过程中不得对不锈钢材质造成任何污染；5不得因装气室而造成管壁内部的任何损坏；6有条件时焊接前应对保护气室完整性检查确认；7可在除盐水、水蒸气的介质系统中使用；8在含硼水系统中，采取如下措施中的一种以消除水溶纸带来的不利影响：1焊后取出水溶纸；2焊后冲洗管道；3使用70-90℃的水加速溶解水溶纸；4以上措施均无法实施，分析评价水溶纸附带的不利影响是否可接受；9如在海水系统中使用，采取如下措施中的一种以消除水溶纸的不利影响：1焊后取出水溶纸；2焊后冲洗管道；3使用70-90℃的水加速溶解水溶纸；10原则上不可在气、油介质、碱性介质、化学取样系统中使用；确需使用，应采取措施消除水溶纸的不利影响：1焊后取出水溶纸；2焊后冲洗管道；3使用70-90℃的水加速溶解水溶纸；11检查管道内无残水、冷凝水、水汽等可破坏水溶纸完整性的因素，有则消除；四、水溶纸使用1焊接过程水溶纸使用应遵守国家和行业的安全、环保规定和其他专项规定；2加强水溶纸使用管控，工作负责人使用“水溶纸使用管控单”完成水溶纸领取、使用记录，存档备查，确保水溶纸使用的可追溯性；3宜在现场工作文件中增加质量控制点，检查水溶纸安装，确保水溶纸规范使用；4运行前不进行水冲洗的管道系统不得使用水溶纸型气室；5点焊缝作为最终焊缝的一部分时，点焊时也应进行背部保护；6焊接前，相关人员应经过培训，进行水溶纸溶解性试验，使用卤素离子、硫离子含量符合技术要求的水溶胶带或水溶胶水进行粘贴；进行焊接温度场模拟试验，试件规格、材质、摆放位置、焊接参数与待焊件相同，获取水溶纸贴合部位距离焊缝中心的安全长度，确定水溶纸在焊接期间未破损、硬化、碳化；1测定粘贴在模拟试件上的水溶纸开始变黄时的工件最低温度T1；2测量水溶纸粘贴处距离焊缝中心的最小长度L1；3L1处的水溶纸5min内完全溶解，不留残渣。7介质为水的管道内使用水溶纸前，应核实管道内部隔离情况，确认水溶纸不被用于系统隔离水；8高温导致水溶纸烤焦、结渣，而不完全溶解。使用时应符合水溶纸使用技术要求和规定,通过焊接层间温度控制及辅助手段，保证其与焊缝中心之间一定的距离，控制粘贴部位L≥L1,控制与水溶纸贴合部位的管道温度T≤T1，温度以在金属外壁上直接测量+10℃为宜，当焊接道间温度≤150℃，无焊前预热和焊后热处理时，L1≥240mm，T1≤110℃；9焊接位置有预热、后热和焊后热处理工作，或者现场条件不能满足L≥L1，满足T≤T1时，粘贴位置可适度调整，焊接时需持续测量水溶纸粘贴处的金属表面温度；10保护气室安装方法：1漏斗式安装法宜用于公称直径≤4"管道保护气室的建立，公称直径≤1.5"管道采取全管充气进行保护，不宜使用水溶纸；根据内径将水溶纸折叠为漏斗状，漏斗直径略大于管道内径，折叠部分用水溶胶粘贴，整体不起皱装入待焊部件内；2碗式安装法适用于所有管径保护气室的建立，公称直径＞4"的管道可使用碗式安装法建立气室，碗边缘水溶纸有压叠区域，该处水溶纸溶化速度略慢于其他部位；根据部件内径裁剪水溶纸，水溶纸内径超出部件内径10-60mm，做成碗状整体装入待焊部件内；3柱式安装法适用于所有管径保护气室的建立，公称直径＞4"的管道宜使用碗式安装法建立保护气室；根据部件内径裁剪水溶纸成圆面部分和褶边部分，水溶纸内径超出部件内径10-60mm，褶边部分弯折90°放入部件内，；11水溶纸折叠、粘贴：1展开水溶纸，贴紧管道内壁，同一部位粘贴水溶纸以1-2层为宜；2大直径管道焊接时，为防止水溶纸自重、粘贴不牢固的原因塌落，可2-4层水溶纸组合使用，此时纸间距≥25mm；3水溶纸单侧可开一小孔，利于排出空气；部件水平固定焊接,开孔于水溶纸中心偏上部位，垂直固定焊接，开孔于上侧水溶纸；水溶纸也可以不开孔，采取坡口边充氩、边焊接的工法；4坡口附近1000mm内管道设有节流孔板时，如焊接质量能得到保证，本侧免放水溶纸；5用水溶胶水、水溶胶带或自身水糊物在部件内粘贴,褶边朝向焊接侧；6严禁将水溶纸揉成团状塞进部件内部封堵，防止过量水溶纸无法全部溶解堵塞管道；7作业结束后可简单、直接取出的水溶纸不以层数为限，可脱离胶水、胶带单独应用；12气室宜低位、提前充入保护气体，高位排出空气，不论采取何种充排气方式，都应将内部空气彻底置换，坡口处有均匀保护气体逸出时方可焊接，停焊后滞后关气，管内充气流量随管内径增大而提高，气室需有效保护焊缝免受氧化；13充气气针宜用绝热材料包覆，以免气针部位出现冷凝水，影响焊接质量；14钨极气体保护焊不锈钢组件或异种钢接头中不锈钢一侧熔敷金属厚度≥5mm时可停止充氩，其他材质根据模拟试验确定；15部件内径过大时，可多张水溶纸搭接、连续粘贴使用；16焊件组对时内壁平齐；焊口的局部间隙过大，应调整至规定尺寸；不应强力对口和采取热膨胀法对口；组对完成后，应装配牢固，采取措施防止焊接变形；17用不锈钢焊接专用铝箔或者塑料胶带粘贴管道待焊接头以使气室密封，阻止过多保护气体外逸，一边焊接一边揭开胶带；18焊接时根部焊道完成后，应立即进行外观检查，确认无缺陷后及时进行次层焊缝焊接；多层多道焊时逐层检查，自检合格后方可焊接次层焊缝；19焊接过程中检查道间温度是否符合要求，以防止热烈纹的产生，必要时焊接过程中检查气室保护效果；20为防止焊接高温对水溶纸造成负面影响，可采用合乎要求的二级除盐水对水溶纸处焊接件外表面进行冷却；21焊接完成后，氩气室去除之前及时进行无损检测，无损检测合格后水溶纸氩气室方可去除；22接头无损检测合格后，管道内径足够大，操作人员去除水溶纸时，应携带压缩空气软管进入管道，确保管内通风；23焊接接头在水溶纸清除之前，不可进行加热校正；24焊缝返修时道间温度不得高于首次焊接时道间温度值；25焊接完成或者返修完成后焊缝区域不可再次经受不利于水溶纸溶解的热作用；26工作结束应取出水溶纸；无法取出时，采取措施使水溶纸溶解，水力冲洗出系统，如仍无法清理，使用工艺系统中的过滤器过滤水溶纸；27水溶纸使用和清理过程期间，条件允许时应在易堵塞位置预先增设临时滤网，事后过滤掉水溶纸、胶带纸等杂物，避免堵塞后切割管道处理；28水溶纸使用应详细记录，可追溯到每条焊缝位置；29记录、收回未使用的水溶纸备查备用；五、质量检查1水溶纸是否在指定焊缝之外的其他位置使用，是否在指定焊缝处过量使用；2如具备条件，焊接结束后，检查水溶纸氩气室是否保持原貌，规定时间内能全部成絮状溶解于水；3对根部焊缝有无损检测要求的，应在根部焊接结束后进行无损检测；层间焊缝有无损检测要求的，焊完一层，经打磨并检测合格后，方可焊接次层；4焊接完成后，如具备条件，应对焊缝根部观察，表面色泽不可为黑灰色、蓝色；5外观检查不合格的焊缝，不允许进行其他项目无损检测；6对容易产生延迟裂纹和再热裂纹的焊接接头应在焊接热处理后进行无损检测，质量合格后可去除水溶纸；7目视检查或者射线透照检查根部是否存在密集气孔、氧化发渣、内凹的缺陷，射线透照技术不低于DLT821、NBT20003.3、NBT47013.2的标准中的AB级质量要求；8无损检测发现超标缺陷，打磨后剩余厚度不小于5mm时，补焊过程背部免于充氩，返修后应再次无损检测；六、水溶纸去除1焊缝无损检测合格后，应去除焊缝附近的水溶纸和水溶胶带；2去除水溶纸、水溶胶带的方法包括吸尘器吸取、水力冲洗、水压试验溶解引流、压空吹扫等方式，水力冲洗、水压试验需遵循***标准，按照***执行；1压缩空气吹扫时，务必朝远离节流孔板的方向进行；2制定仪表相关管线冲洗方案，确保冲洗效果；3加强核岛容器、常规岛容器内部清洁度检查和冲洗管控措施，避免水溶纸残留堵塞管线；4加强除盐床冲洗后水帽部位是否残留水溶纸渣滓检查；5优化水力冲洗方案，提高冲洗效果，不留冲洗死角，确保水溶纸得到有效清理；6制定管控及清理措施，清除运行前部件消缺使用的水溶纸。3去除过程在水中清理，期间保持水溶纸湿润状态。否则水溶纸干燥后，很难清理；七、技术文件工作结束后，以下文件需存档：a水溶纸使用管控单；b标注水溶纸使用位置及水压试验充排水位置的系统流程图；c必要时，模拟焊接温度场温度示意简图；d水溶纸质量证明文件和有害元素分析报告。

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