一种核电站主管道安装焊接变形监控方法技术

本发明专利技术属于核电站主管道安装技术领域。为了解决采用采用百分表监测方法对主管道安装焊接变形进行监测时，存在使用范围受限，监测精度低的问题，本发明专利技术提出了一种核电站主管道安装焊接变形监控方法。该监控方法包括以下步骤：步骤S1，在主管道的自由端设置靶球；步骤S2，对主管道的焊接端进行点焊固定，并在主管道的自由端建立三维坐标系；步骤S3，对主管道进行焊接固定。采用本发明专利技术的方法对主管道安装焊接过程的变形进行监测时，不仅减少了监测过程中人工的操作，提高了监测的效率和质量，而且根据焊接过程的不同情况进行了相应的焊接操作调整，从而保证了主管道安装的质量。

A welding deformation monitoring method for main pipeline installation in nuclear power plant

The invention belongs to the technical field of the installation of the main pipe of a nuclear power station. In order to solve the welding deformation monitoring of main pipeline installation using dial indicator monitoring method, has limited application range, monitoring the problem of low accuracy, the invention proposes a nuclear power station main pipe installation welding deformation monitoring method. The monitoring method includes the following steps: step S1, a target ball is set at the free end of the main pipe; step S2, the welding end of the main pipe is fixed by spot welding, and the three-dimensional coordinate system is set up at the free end of the main pipe; and the main pipe is welded and fixed by step S3. The deformation of welding process on the main pipeline installation by using the method of the invention is to monitor, not only reduces the manual operation of the monitoring process, improve the efficiency and quality monitoring, and according to the different situation of the welding process of the welding operation adjustment, so as to ensure the quality of the main pipeline installation.

【技术实现步骤摘要】
一种核电站主管道安装焊接变形监控方法
本专利技术属于核电站主管道安装
，具体涉及一种核电站主管道安装焊接变形监控方法。
技术介绍
结合图1所示，在核电站的反应堆压力容器1和两个蒸汽发生器2之间通过六根主管道3连接，其中主管道3又分为冷段和热段。根据焊接顺序，主管道3的两端分为焊接端和自由端，其中，首先与反应堆压力容器1进行焊接固定的一端为焊接端，位于蒸汽发生器2一侧的一端为自由端。目前，在核电站的核岛反应堆主管道焊接过程中，对焊接变形进行监测时主要采用百分表监测方法。结合图2所示，进行主管道3与反应堆压力容器1的焊接时，在主管道3的自由端管口位置安装监测百分表架41，并且在百分表架41上设置六个百分表42。其中，将四个百分表42的接触式指针分别紧密对准管道的3点钟位置、6点钟位置、9点钟位置和12点钟位置的管道外壁，用于监测管口的挠曲变形；另外两个百分表42的接触式指针分别紧密对准管道的6点钟位置和12点钟位置的管道端面，用于监测管口的轴向收缩变形。但是，上述监测方法只适用于对管口余量已切除的管道进行焊接变形监测，无法对管口余量未切除的管道进行焊接变形监测。此外，在该方法的监测过程中通过百分表架固定的百分表容易被触碰或移动，从而丢失数据，使后续焊接的变形控制失去依据，而且在对百分表进行读数的过程中，容易产生人为误差，导致获取的变形量数据不够精准，影响管道的安装质量。
技术实现思路
为了解决采用采用百分表监测方法对主管道安装焊接变形进行监测时，存在使用范围受限，监测精度低的问题，本专利技术提出了一种核电站主管道安装焊接变形监控方法。该监控方法包括以下步骤：步骤S1，在主管道的自由端设置靶球；其中，所述靶球的中心与所述主管道的中心重合设置；步骤S2，对主管道的焊接端进行点焊固定，并在所述主管道的自由端建立三维坐标系；其中，所述三维坐标系的原点与所述主管道自由端的中心重合；步骤S3，对主管道进行焊接固定；在焊接过程中，对主管道的焊接端进行轴向收缩量监测，对主管道的自由端进行管口变形监测，并且根据变形量的情况对焊接操作进行调整。优选的，在所述步骤S3中，对主管道的焊接端进行轴向收缩量监测时，首先在焊缝两侧的管道上分别设置监测点，然后对焊缝两侧监测点之间距离的变化进行监测，获得主管道焊接端的轴向收缩量。进一步优选的，位于焊缝两侧的监测点沿管道的轴向布置，并且位于同一轴向直线上的两个监测点关于焊缝对称；焊缝每一侧的管道上至少设置四个监测点，所有监测点沿管道的圆周方向均布。优选的，在所述步骤S2中，针对主管道中冷段的自由端建立三维坐标系时，所述三维坐标系的X轴垂直于主管道的轴线并且由外弧指向内弧，Y轴沿垂直地面向上的方向，Z轴沿主管道的轴线方向由自由端指向焊接端。进一步优选的，在所述步骤S3中，对冷段的焊接端进行分层焊接；其中，在进行前4-5层的焊接过程中：当X＞收缩量换算值时，对下一层的焊接，首先进行外弧侧焊接，然后进行内弧侧焊接，并且相对于外弧侧的焊接，进行内弧侧焊接时降低热输入量；当X＜收缩量换算值时，对下一层的焊接，首先进行内弧侧焊接，然后进行外弧侧焊接，并且相对于内弧侧的焊接，进行外弧侧焊接时降低热输入量；其中，在进行后续焊层的焊接过程中：当X＞收缩量换算值，Y＞0时，对下一层的焊接，首先进行内弧侧焊接，然后进行外弧侧焊接，其中内弧侧焊接和外弧侧焊接均采用分段退焊的焊接方式，并且相对于内弧侧的焊接，进行外弧侧焊接时增加热输入量；当X＜收缩量换算值，Y＞0时，对下一层的焊接，首先进行外弧侧焊接，然后进行内弧侧焊接，其中内弧侧焊接和外弧侧焊接均采用分段退焊的焊接方式，并且相对于外弧侧的焊接，进行内弧侧焊接时增加热输入量；当X＞收缩量换算值，Y≤0时，对下一层的焊接，首先进行内弧侧焊接，然后进行外弧侧焊接，并且相对于内弧侧的焊接，进行外弧侧焊接时增加热输入量；当X＜收缩量换算值，Y≤0时，对下一层的焊接，首先进行外弧侧焊接，然后进行内弧侧焊接，并且相对于外弧侧的焊接，进行内弧侧焊接时增加热输入量；其中，X表示每完成一层的焊接操作后，冷段自由端的靶球在所述三维坐标系中沿X轴的测量值；Y表示每完成一层的焊接操作后，冷段自由端的靶球在所述三维坐标系中沿Y轴的测量值；所述收缩量换算值为所述步骤3中主管道焊接端的轴向收缩量在自由端沿所述三维坐标系中X轴的分量。进一步优选的，在进行后续焊层的焊接过程中，当Y＞0，进行内弧侧焊接和外弧侧焊接时，采用分段退焊的焊接方式，其中分段数量为2-4，并且Y值越大，分段数量越多。优选的，在所述步骤S2中，针对主管道中热段的自由端建立三维坐标系时，所述三维坐标系的X轴垂直于主管道轴线，Y轴沿垂直地面向上的方向，Z轴沿主管道的轴线方向由自由端指向焊接端。进一步优选的，在所述步骤S3中，对热段的焊接端进行分层焊接；其中，在进行前4-5层的焊接过程中：当X＞0时，对下一层的焊接，首先进行正X轴侧弧段焊接，然后进行负X轴侧弧段焊接，并且相对于正X轴侧弧段的焊接，进行负X轴侧弧段焊接时降低热输入量；当X＜0时，对下一层的焊接，首先进行负X轴侧弧段焊接，然后进行正X轴侧弧段焊接，并且相对于负X轴侧弧段的焊接，进行正X轴侧弧段焊接时降低热输入量；其中，在进行后续焊层的焊接过程中：当X＞0，Y＞0时，对下一层的焊接，首先进行负X轴侧弧段焊接，然后进行正X轴侧弧段焊接，其中负X轴侧弧段焊接和正X轴侧弧段焊接均采用分段退焊的焊接方式，并且相对于负X轴侧弧段的焊接，进行正X轴侧弧段焊接时降低热输入量；当X＜0，Y＞0时，对下一层的焊接，首先进行正X轴侧弧段焊接，然后进行负X轴侧弧段焊接，其中正X轴侧弧段焊接和负X轴侧弧段焊接均采用分段退焊的焊接方式，并且相对于正X轴侧弧段的焊接，进行负X轴侧弧段焊接时降低热输入量；当X＞0，Y≤0时，对下一层的焊接，首先进行正X轴侧弧段焊接，然后进行负X轴侧弧段焊接，并且相对于正X轴侧弧段的焊接，进行负X轴侧弧段焊接时增加热输入量；当X＜0，Y≤0时，对下一层的焊接，首先进行负X轴侧弧段焊接，然后进行正X轴侧弧段焊接，并且相对于负X轴侧弧段的焊接，进行正X轴侧弧段焊接时增加热输入量；其中，X表示每完成一层的焊接操作后，热段自由端的靶球在所述三维坐标系中沿X轴的测量值；Y表示每完成一层的焊接操作后，热段自由端的靶球在所述三维坐标系中沿Y轴的测量值。进一步优选的，在进行后续焊层的焊接过程中，当Y＞0，进行正X轴侧弧段焊接和负X轴侧弧段焊接时，采用分段退焊的焊接方式，其中分段数量为2-6，并且Y值越大，分段数量越多。优选的，在所述步骤S3中，通过激光测量仪对靶球的空间位置进行测量，从而对主管道自由端的管口空间变形进行监测，其中测量时将主管道焊接端的焊层温度控制在80℃以下。采用本专利技术的核电站主管道安装焊接变形监控方法，对主管道安装焊接过程的变形进行监控时，具有以下有益效果：1、在本专利技术中，通过借助十字靶球工装将靶球安装固定在主管道的自由端，进而借助激光测量仪对靶球位置变化进行监测，从而获得主管道自由端的管口变形情况。这样，不仅可以保证获得的管口变形监测数据的精准度，而且检测过程中减少人力和人工操作的误差，提高监测效率和监测质量。2、在本专利技术中，根据主管道中冷段和热段的形状、空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电站主管道安装焊接变形监控方法，其特征在于，该监控方法包括以下步骤：步骤S1，在主管道的自由端设置靶球；其中，所述靶球的中心与所述主管道的中心重合设置；步骤S2，对主管道的焊接端进行点焊固定，并在所述主管道的自由端建立三维坐标系；其中，所述三维坐标系的原点与所述主管道自由端的中心重合；步骤S3，对主管道进行焊接固定；在焊接过程中，对主管道的焊接端进行轴向收缩量监测，对主管道的自由端进行管口变形监测，并且根据变形量的情况对焊接操作进行调整。

【技术特征摘要】
1.一种核电站主管道安装焊接变形监控方法，其特征在于，该监控方法包括以下步骤：步骤S1，在主管道的自由端设置靶球；其中，所述靶球的中心与所述主管道的中心重合设置；步骤S2，对主管道的焊接端进行点焊固定，并在所述主管道的自由端建立三维坐标系；其中，所述三维坐标系的原点与所述主管道自由端的中心重合；步骤S3，对主管道进行焊接固定；在焊接过程中，对主管道的焊接端进行轴向收缩量监测，对主管道的自由端进行管口变形监测，并且根据变形量的情况对焊接操作进行调整。2.根据权利要求1所述的核电站主管道安装焊接变形监控方法，其特征在于，在所述步骤S3中，对主管道的焊接端进行轴向收缩量监测时，首先在焊缝两侧的管道上分别设置监测点，然后对焊缝两侧监测点之间距离的变化进行监测，获得主管道焊接端的轴向收缩量。3.根据权利要求2所述的核电站主管道安装焊接变形监控方法，其特征在于，位于焊缝两侧的监测点沿管道的轴向布置，并且位于同一轴向直线上的两个监测点关于焊缝对称；焊缝每一侧的管道上至少设置四个监测点，所有监测点沿管道的圆周方向均布。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的核电站主管道安装焊接变形监控方法，其特征在于，在所述步骤S2中，针对主管道中冷段的自由端建立三维坐标系时，所述三维坐标系的X轴垂直于主管道的轴线并且由外弧指向内弧，Y轴沿垂直地面向上的方向，Z轴沿主管道的轴线方向由自由端指向焊接端。5.根据权利要求4所述的核电站主管道安装焊接变形监控方法，其特征在于，在所述步骤S3中，对冷段的焊接端进行分层焊接；其中，在进行前4-5层的焊接过程中：当X＞收缩量换算值时，对下一层的焊接，首先进行外弧侧焊接，然后进行内弧侧焊接，并且相对于外弧侧的焊接，进行内弧侧焊接时降低热输入量；当X＜收缩量换算值时，对下一层的焊接，首先进行内弧侧焊接，然后进行外弧侧焊接，并且相对于内弧侧的焊接，进行外弧侧焊接时降低热输入量；其中，在进行后续焊层的焊接过程中：当X＞收缩量换算值，Y＞0时，对下一层的焊接，首先进行内弧侧焊接，然后进行外弧侧焊接，其中内弧侧焊接和外弧侧焊接均采用分段退焊的焊接方式，并且相对于内弧侧的焊接，进行外弧侧焊接时增加热输入量；当X＜收缩量换算值，Y＞0时，对下一层的焊接，首先进行外弧侧焊接，然后进行内弧侧焊接，其中内弧侧焊接和外弧侧焊接均采用分段退焊的焊接方式，并且相对于外弧侧的焊接，进行内弧侧焊接时增加热输入量；当X＞收缩量换算值，Y≤0时，对下一层的焊接，首先进行内弧侧焊接，然后进行外弧侧焊接，并且相对于内弧侧的焊接，进行外弧侧焊接时增加热输入量；当X＜收缩量换算值，Y≤0时，对下一层的焊接，首先进行外弧侧焊接，然后进行内弧侧焊接，并且相对于外弧侧的焊接，进行内弧侧焊接时增加热输入量；其中，X表示每完成一层的焊接操作后，冷段自由端的靶球在所述三维坐标系中沿X轴的测量值；Y表示每完成一层的焊接操作后，冷段自由端的靶球在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔丽朵，李永庆，郭强，居海兵，刘自强，李建，
申请(专利权)人：中国核工业第五建设有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31