一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法技术

本发明专利技术涉及核电站热交换系统技术领域，尤其涉及一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法，其中，所述预制批传热管的制造工艺流程至少依次包括如下步骤：终轧→固溶处理→矫直→特殊热处理→抛光→弯管→消应力热处理，本发明专利技术在取样过程中能充分考虑各种制造因素和使用条件，通过对所述传热管进行表面残余应力检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验、裂纹检验试验等试验，能够全面检验出传热管的直管及弯管的整体质量，有效减少检验项目，最大程度的降低检验成本。

Sampling method for prefabricated batch inspection of nuclear power steam generator heat transfer tubes

The present invention relates to the technical field of heat exchange system of nuclear power plant, in particular relates to a prefabricated batch inspection sampling method, nuclear steam generator tube in which the precast batch manufacturing process of heat transfer tube at least comprises the following steps: rolling, solid solution treatment, straightening, special heat treatment, polishing, bending, elimination the stress of heat treatment, the invention can fully consider the various factors of manufacturing and using condition in the sampling process, the surface residual stress testing, inspection and testing, the grain size distribution of carbides determination test, intergranular corrosion test and tensile test at room temperature and high temperature tensile test, hardness test, surface roughness, expansion test mouth test, crack test test of the heat transfer tube, can fully test the overall quality of the straight and bending tube, effectively reduce. Inspection items, to reduce the inspection cost to the greatest extent.

【技术实现步骤摘要】
一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法
本专利技术涉及核电站热交换系统
，尤其涉及一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法。
技术介绍
在国际低碳发展背景和约束下，世界各国都积极投入到新能源开发中来。核电因其清洁、高效、低碳、经济等特性受到各国的青睐。然而全球核电关键部件的生产能力却十分有限，成熟先进制造技术控制在少数几个制造厂中，已无法满足当前国际核电发展的需要。结合我国“十三五规划”提出国产核电技术方针发展战略，核电设备国产化迫在眉睫。为实现我国核电发展规划目标，必须实现核电关键部件尤其是大型铸锻件及换热器传热管等核心部件的国产化。蒸汽发生器传热管是压水堆核电站一回路压力边界的重要组成部分，主要作用是通过管束的换热作用产生高品质干燥蒸汽，流经主蒸汽管道来驱动汽轮发电机发电。因此，传热管是防止放射性裂变产物外泄的重要屏障，也是一回路系统最薄弱的环节。传热管长期在高温、高压及高辐射剂量介质的冲刷工况下服役，恶劣的工作环境易造成传热管的失效或破损，根据世界压水堆运行经验调查及报道，蒸汽发生器传热管的破裂约占被调查装置总数的40%左右，压水堆核电厂的非计划停堆次数中约有四分之一是因为有关蒸汽发生器传热管问题造成的，因此它对核电厂的安全运行十分重要。蒸汽发生器传热管安全等级为核安全1级，规范等级为RCC-M1级，质保等级1级，核安全级别要求高，属于核电关键部件。在正式产品制造前，按RCC-M规范要求需开展换热器传热管预制批工艺评定工作，以验证供应商所制造的传热管的整体质量能够满足设计和核安全的要求。蒸汽发生器传热管（最典型的U形管）采用Inconel690合金材料（法国牌号为NC30Fe，美国牌号为UNSN06690），是一种奥氏体高镍铬铁（Ni-Cr-Fe）合金，Cr含量超过28%，Ni含量超过58%，Fe含量一般在8%-11%之间，Ni-Cr-Fe三种元素总和超过94%。高铬高镍含量使得这种合金具有显著的抗氧化能力及抗应力腐蚀能力，并具有高强度、优良的冶金稳定性及加工特性。各传热管生产厂尽管牌号不尽相同，但化学成分、力学性能、抗氧化性能、腐蚀性能等相差不大，制造工艺也基本相同。目前所用蒸汽发生器传热管外径17-19mm，壁厚1.01-1.07mm，最大单支长度29000mm，一座百万千瓦级压水堆核电站大约需要160t传热管。核电蒸汽发生器用传热管的制造工艺流程为：真空感应冶炼→电渣重熔→锻造开坯→热挤压→冷轧→脱脂及清洁度→终轧→固溶处理→矫直→带式修磨→无损检测→TT热处理（ThermalTreatment）→抛光→理化检验→弯管→消应力热处理（小弯曲半径）→水压试验→尺寸检查→U形管内涡流检测→清洁度检查→包装。核电蒸汽发生器传热管的预制批是指制造厂在正式生产批量产品前，按预期要求制造和检验的一定数量的一批传热管，其制造条件应与正式生产的传热管相同。预制批评定也是换热器传热管批量生产前通常采用的验证方法。现有技术（RCC-M标准）中只提到预制批评定的基本要求，即预制批数量不少于50支；逐支执行验收试验：①一端取样进行室温拉伸、高温拉伸试验②硬度试验③扩口试验④显微组织。对预制批评定来说这些检验仅是最低要求，在蒸汽发生器传热管批量生产前不足以验证管子的整体质量和制造稳定性。只有通过合理的预制批评定方案、评定取样及质量检验方法，以有限的检验部位和检验手段来验证预制批传热管内部质量的均匀性以及验收试验的代表性，从而固化制造工艺，保证制造厂长期稳定的提供合格产品。考虑到蒸汽发生器传热管实际生产时的检验局限性（尤其对弯管部分）以及制造成本，批量生产中不可能对传热管进行全面地检验，因此必须在工艺评定过程中充分考虑各种制造因素和使用条件，设计出既能完全检验出蒸汽发生器传热管整体质量又能最大程度地降低检验成本的取样方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种既能全面检验预制批核电蒸汽发生器传热管的整体质量又能降低取样成本的取样方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法，其中，所述预制批传热管的制造工艺流程至少依次包括如下步骤：终轧→固溶处理→矫直→特殊热处理→抛光→弯管→消应力热处理，所述取样方法包括以下步骤：（1）所述预制批传热管的数量为m支，在固溶处理工序之后、矫直工序之前，选取所述m支传热管中的n1支逐支沿其长度方向解剖成至少7个试样，每个试样分别进行碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、表面残余应力检测试验、硬度检测试验，其中，m≧100，3≦n1≦10；（2）在所述步骤（1）剩余的m-n1支所述传热管中选取n2支每支截取试样进行室温拉伸试验，然后对m-n1支所述传热管进行矫直操作，将矫直工序后的所述n2支传热管每支再次截取试样进行室温拉伸试验，其中，3≦n2≦9；（3）在所述步骤（2）之后的m-n1支所述传热管进行特殊热处理操作，在特殊热处理工序之后、抛光工序之前，选取m-n1支所述传热管中的n3支每支沿其长度方向解剖成至少7个试样，每个所述试样分别进行碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、表面残余应力检测试验、硬度检测试验，其中，3≦n3﹤m；（4）在所述步骤（3）剩余的m-n1-n3支所述传热管中选取n4支每支截取试样分别进行表面残余应力检测试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、扩口试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、微观组织检测试验，然后将m-n1-n3支所述传热管进行抛光操作，将抛光工序后的所述n4支传热管每支再次截取试样分别进行表面残余应力检测试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、扩口试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、微观组织检测试验，其中，3≦n4﹤m；（5）将所述步骤（4）之后的m-n1-n3支所述传热管的每支截取端部试样分别进行室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验；（6）在所述步骤（5）之后的m-n1-n3支所述传热管中选取n5支每支截取试样进行全面化学成分分析试验，其中3≦n5≦9；（7）将所述步骤（6）之后的m-n1-n3支所述传热管进行弯管操作，并选取弯管操作后其中的n6支所述传热管进行消应力热处理，选取弯管操作后的n7支所述传热管、以及消应力热处理后的所述n6支传热管逐支进行解剖并截取弯曲段、直管段、弯曲/直管过渡段，在所述弯曲段截取试样分别进行表面残余应力检测试验、最小壁厚检测试验、裂纹检验试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验，在所述直管段截取试样分别进行表面残余应力检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验，在所述弯曲/直管过渡段靠近弯曲段处截取试样分别进行表面残余应力检测试验、最小壁厚检测试验、裂纹检验试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验，在所述弯曲/直管过渡段靠近直管段处截取试样分别进行表面残余应力检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法，其中，所述预制批传热管的制造工艺流程至少依次包括如下步骤：终轧→固溶处理→矫直→特殊热处理→抛光→弯管→消应力热处理，其特征在于，所述取样方法包括以下步骤：（1）所述预制批传热管的数量为m支，在固溶处理工序之后、矫直工序之前，选取所述m支传热管中的n1支逐支沿其长度方向解剖成至少7个试样，每个试样分别进行碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、表面残余应力检测试验、硬度检测试验，其中，m≧100，3≦n1≦10；（2）在所述步骤（1）剩余的m‑n1支所述传热管中选取n2支每支截取试样进行室温拉伸试验，然后对m‑n1支所述传热管进行矫直操作，将矫直工序后的所述n2支传热管每支再次截取试样进行室温拉伸试验，其中，3≦n2≦9；（3）将所述步骤（2）之后的m‑n1支所述传热管进行特殊热处理操作，在特殊热处理工序之后、抛光工序之前，选取m‑n1支所述传热管中的n3支每支沿其长度方向解剖成至少7个试样，每个所述试样分别进行碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、表面残余应力检测试验、硬度检测试验，其中，3≦n3﹤m；（4）在所述步骤（3）剩余的m‑n1‑n3支所述传热管中选取n4支每支截取试样分别进行表面残余应力检测试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、扩口试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、微观组织检测试验，然后将m‑n1‑n3支所述传热管进行抛光操作，将抛光工序后的所述n4支传热管每支再次截取试样分别进行表面残余应力检测试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、扩口试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、微观组织检测试验，其中，3≦n4﹤m；（5）将所述步骤（4）之后的m‑n1‑n3支所述传热管的每支截取端部试样分别进行室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验；（6）在所述步骤（5）之后的m‑n1‑n3支所述传热管中选取n5支每支截取试样进行全面化学成分分析试验，其中3≦n5≦9；（7）将所述步骤（6）之后的m‑n1‑n3支所述传热管进行弯管操作，并选取弯管操作后其中的n6支所述传热管进行消应力热处理，选取弯管操作后的n7支所述传热管以及消应力热处理后的所述n6支传热管逐支进行解剖并截取弯曲段、直管段、弯曲/直管过渡段，在所述弯曲段截取试样分别进行表面残余应力检测试验、最小壁厚检测试验、裂纹检验试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验，在所述直管段截取试样分别进行表面残余应力检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验，在所述弯曲/直管过渡段靠近弯曲段处截取试样分别进行表面残余应力检测试验、最小壁厚检测试验、裂纹检验试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验，在所述弯曲/直管过渡段靠近直管段处截取试样分别进行表面残余应力检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验，其中，2≦n6≦10，2≦n7≦10。...

【技术特征摘要】
1.一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法，其中，所述预制批传热管的制造工艺流程至少依次包括如下步骤：终轧→固溶处理→矫直→特殊热处理→抛光→弯管→消应力热处理，其特征在于，所述取样方法包括以下步骤：（1）所述预制批传热管的数量为m支，在固溶处理工序之后、矫直工序之前，选取所述m支传热管中的n1支逐支沿其长度方向解剖成至少7个试样，每个试样分别进行碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、表面残余应力检测试验、硬度检测试验，其中，m≧100，3≦n1≦10；（2）在所述步骤（1）剩余的m-n1支所述传热管中选取n2支每支截取试样进行室温拉伸试验，然后对m-n1支所述传热管进行矫直操作，将矫直工序后的所述n2支传热管每支再次截取试样进行室温拉伸试验，其中，3≦n2≦9；（3）将所述步骤（2）之后的m-n1支所述传热管进行特殊热处理操作，在特殊热处理工序之后、抛光工序之前，选取m-n1支所述传热管中的n3支每支沿其长度方向解剖成至少7个试样，每个所述试样分别进行碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、表面残余应力检测试验、硬度检测试验，其中，3≦n3﹤m；（4）在所述步骤（3）剩余的m-n1-n3支所述传热管中选取n4支每支截取试样分别进行表面残余应力检测试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、扩口试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、微观组织检测试验，然后将m-n1-n3支所述传热管进行抛光操作，将抛光工序后的所述n4支传热管每支再次截取试样分别进行表面残余应力检测试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、扩口试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、微观组织检测试验，其中，3≦n4﹤m；（5）将所述步骤（4）之后的m-n1-n3支所述传热管的每支截取端部试样分别进行室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验；（6）在所述步骤（5）之后的m-n1-n3支所述传热管中选取n5支每支截取试样进行全面化学成分分析试验，其中3≦n5≦9；（7）将所述步骤（6）之后的m-n1-n3支所述传热管进行弯管操作，并选取弯管操作后其中的n6支所述传热管进行消应力热处理，选取弯管操作后的n7支所述传热管以及消应力热处理后的所述n6支传热管逐支进行解剖并截取弯曲段、直管段、弯曲/直管过渡段，在所述弯曲段截取试样分别进行表面残余应力检测试验、最小壁厚检测试验、裂纹检验试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验，在所述直管段截取试样分别进行表面残余应力检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验，在所述弯曲/直管过渡段靠近弯曲段处截取试样分别进行表面残余应力检测试验、最小壁厚检测试验、裂纹检验试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验，在所述弯曲/直管过渡段靠近直管段处截取试样分别进行表面残余应力检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验，其中，2≦n6≦10...

【专利技术属性】
技术研发人员：张绍军，赵东海，刘钊，刘红伟，梁书华，阚玉琦，吴洪，杨文彬，张文中，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32