CN108000048B - 一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法 - Google Patents
一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种螺孔螺纹的在线修复方法,具体涉及一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法。该方法包括以下步骤:步骤一、主螺孔螺纹缺陷检查及修复准备;步骤二、刮刀手工修复;步骤三、采用金相砂纸手工轻微打磨;步骤四:采用丝锥修复方法;步骤五、采用在线研磨修复。该方法覆盖常见的主螺孔螺纹缺陷,实现精细、高效、可靠的在线修复。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺孔螺纹的在线修复方法,具体涉及一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法。该工艺通过多种螺纹修复工艺或组合工艺可有效完成反应堆主螺孔各种形式和严重程度的螺纹损伤或缺陷的在线修复。
背景技术
压水堆核电站反应堆压力容器法兰主螺栓和螺孔螺纹的配合非常精密,主螺孔螺纹状况非常关键。据国内外很多的主螺栓或螺孔螺纹损坏的经验反馈,任何细小的螺纹缺陷都有可能导致主螺栓植入或拧出时卡涩甚至咬死,进而可能造成主螺栓或螺孔螺纹严重损坏,并导致主螺栓报废、钻取或主螺孔扩孔、重新攻丝,严重制约换料大修关键路径,对核电厂安全、可靠运行造成严重影响。
主螺孔位于压力容器本体上,相比主螺栓螺纹,主螺孔螺纹材质较软,由于受主螺栓拧入过程中螺纹副摩擦、异物进入等影响,螺纹副易造成损伤,因此核电厂在每次大修期间都要对主螺栓和主螺孔螺纹做相应的检查,对可能发生的任何划痕、毛刺和变形、凸起和坑点等缺陷均需进行精细处理和修复,这对改善螺纹配合状况并防止螺纹卡涩和咬死至关重要。在设备制造期间对反应堆压力容器主螺孔的缺陷进行处理时,制造厂良好的加工条件有利于主螺孔修复,但在反应堆压力容器完成现场安装之后,特别是在核电厂投运之后,反应堆压力容器法兰面区域就具有较高的辐射剂量率,且要求采取核电厂最高等级的防异物控制措施。因此,针对不同形式和严重程度的螺纹缺陷,并考虑现场实际环境条件,需选择合适的修复工艺或工艺组合,在确保螺纹修复质量和安全的前提下,实现反应堆主螺孔螺纹精细、高效的在线修复对减少人员辐射剂量和节约换料大修关键路径至关重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法,覆盖常见的主螺孔螺纹缺陷,实现精细、高效、可靠的在线修复。
为达到上述目的,本发明一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法,该方法包括以下步骤:
步骤一、主螺孔螺纹缺陷检查及修复准备;
步骤二、针对局部或少量牙底毛刺和加工导致的积屑瘤、牙顶附着的金属颗粒或切屑,以及牙面个别凸起和毛刺螺纹加工缺陷,刮刀手工修复;
步骤三、针对局部或少量较深划痕、犁沟、缺口或螺牙变形形式的凸起性螺纹损伤和缺陷,采用油石打磨修复,三角油石或砂纸手工打磨,针对局部或少量较浅划痕和细小的毛刺,可进一步采用金相砂纸手工轻微打磨;
步骤四:针对大面积存在或较多的螺牙变形、乱扣、凸起、毛刺、划痕或犁沟螺纹缺陷,并且通规检测不能通过,采用丝锥修复方法;
步骤五、针对大面积普遍性的细小螺纹缺陷,或螺纹表面存在顽固的锈斑和螺纹表面粗糙度降级的情况,以及经丝锥切削修复后的主螺孔,确定采用在线研磨修复。
所述步骤五中,包括以下子步骤:
5a.设计加工螺纹对研修复装置:根据检查结果,并参考主螺孔螺纹标准尺寸,设计加工对研螺纹胎具,利用通止规或主螺孔对加工的对研螺纹胎具进行检验,确认对研螺纹胎具的螺纹尺寸合适;
5b.研磨修复准备,在待修复的反应堆压力容器法兰主螺孔中的螺纹缺陷区域涂抹研磨膏,研磨膏应加入适量润滑油调和,研磨膏选用由粗至细;借助装卸料机的辅钩作为移动吊点,将弹簧平衡器顶部挂在装卸料机辅钩上,并依次组装连接回转装置、连接管和对研螺纹胎具,
5c.螺纹研磨修复实施:操作装卸料机辅钩使在线研磨修复装置与待修复的反应堆压力容器法兰主螺孔对中;适当调节装卸料机辅钩的高度和弹簧平衡器的平衡力,手动旋转操作手柄将对研螺纹胎具旋入反应堆压力容器法兰主螺孔内,针对反应堆压力容器法兰主螺孔的螺纹缺陷位置进行反复旋转对研;依靠对研螺纹胎具自重使其与反应堆压力容器法兰主螺孔螺纹上表面贴合,实现对反应堆压力容器法兰主螺孔螺纹上表面的对研修复;通过调节装卸料机辅钩的高度,利用弹簧平衡器对对研螺纹胎具施加一定提升力,使其与反应堆压力容器法兰主螺孔螺纹下表面贴合,实现对反应堆压力容器法兰主螺孔螺纹下表面的对研修复;对研过程中需不断检查确认,根据实际操作和研磨效果添加润滑油,并由粗至细更换不同颗粒度的研磨膏重复上述步研磨步骤,直至主螺孔螺纹修复合格或可接受;
5e.螺纹修复后检查:清洗主螺孔,利用视频或反光镜检查工具,对修复后的主螺孔螺纹进行检查确认,确认螺纹原有划痕、毛刺、小的变形、凸起或坑点,以及表面锈斑缺陷已消除,螺纹表面光滑过渡、无凸起。
所述步骤5a中,对研螺纹胎具中径取主螺栓标准中径偏大0.01mm。
所述步骤5c中,研磨膏颗粒度选取400目至800目。
所述步骤一,具体包括以下子步骤:
1a.结合前次换料大修开扣盖过程中主螺栓植入、拧出情况或经验反馈,利用视频或反光镜工具对主螺孔螺纹进行针对性检查;
1b.采用标准的主螺孔通、止规对存在主螺栓植入卡涩或存在螺纹缺陷的主螺孔进行检测;
1c.确认和记录主螺孔缺陷的位置、形式和严重程度,并按照后续步骤所述选择合适的在线修复工具;
1d.针对压力容器和换料水池等具体现场环境,采取必要的人员工业安全防护、人员辐射防护、设备损伤防护和堆芯防异物等措施。
所述步骤二中,刮刀手工修复,具体包括以下子步骤:
2a.采用高速钢刀条加工成所需螺纹刮刀,端部按照主螺孔螺纹牙形角加工成相同角度,形成一定刀尖或打磨出刀刃;
2b.利用加工好的螺纹刮刀沿着丝扣周向反复手工刮削,可有效去除牙底毛刺、积屑瘤,剔除牙底金属颗粒或切屑等附着物,刮掉个别凸起和毛刺,防止螺栓拧入时这类附着物剥离形成夹渣或异物,进而导致螺栓拧入卡阻和螺纹损伤;
2c.视刮削后螺纹表面情况,采用步骤三手工打磨的方法,进一步将刮刀产生的划痕或细小毛刺等打磨光滑。
所述步骤三,包括以下子步骤:
3a.采用三角烧结油石,适当打磨其端部,使其与螺纹表面更加贴合;
3b.利用加工好的三角油石沿丝扣方向对划痕、犁沟等凸起性缺陷进行反复打磨,直至缺陷位置螺纹表面光滑过渡且无明显凸起,三角油石颗粒度视缺陷严重情况和具体打磨效果由粗至细;
3c.针对局部或少量细小划痕和毛刺或上述步骤刮刀修复和油石修复后出现的细小划痕或毛刺,可采用金相砂纸沿螺纹丝扣方向对螺纹缺陷位置进行手工轻微打磨,去除毛刺并使表面光滑,金相砂纸颗粒度视具体打磨效果由粗至细。
所述步骤四,具体包括以下子步骤:
4a.采用标准丝锥或螺纹梳刀等专用工具对主螺孔螺纹进行重新攻丝梳理,有效矫正螺纹变形和乱扣,并切削去除螺纹凸起部分,注意丝锥尺寸应与主螺孔螺纹精确匹配,可调丝锥或梳刀应避免中径过大,导致切削过量造成不可逆的螺纹损伤;
4b.清洗和检查主螺孔,视丝锥修复后螺纹表面情况,可采取步骤三局部手工打磨和步骤五整体研磨工艺,对螺纹表面进行进一步修复处理,并进行通、止规检测,直至表面无毛刺,光滑过度,通规检测顺畅、无明显卡涩,且止规检测合格。
本发明的有益技术效果在于:
本发明可以有效实现压水堆核电机组在建安、调试及运行期间反应堆压力容器法兰主螺孔螺纹常见缺陷的在线修复和表面质量改善。结合传统内螺纹修复工艺,本发明采用单一刮刀、油石、砂纸等手工刮削、打磨以及丝锥攻丝梳理和胎具对研的修复工艺或其组合工艺,可有效实现内螺纹划痕、犁沟、毛刺、凸起、坑点、螺牙变形、乱扣、牙底存在金属颗粒和切屑等附着物,以及螺纹表面存在顽固亮斑、锈蚀氧化和结垢等各种形式和不同程度缺陷的在线修复。特别是所采用在线研磨修复工艺及其配套的研磨修复装置可高效修复内螺纹大面积普遍性的细小划痕、毛刺和变形凸起等缺陷,去除顽固锈斑,并显著改善螺纹表面整体质量,修复的质量和风险可控,能有效防止主螺栓装配时卡涩和咬死情况发生。实践表明,经上述修复工艺修复后的主螺孔螺纹改善显著,植入时与主螺栓啮合十分顺畅。发明所涉及的三角刮刀、三角油石及螺纹对研修复装置结构简单,所发明的螺纹在线修复工艺灵活高效、便捷可靠,该修复工艺及其原理可推广至其它内螺纹修复情形,具体技术效果如下:
1)三角刮刀形式多样、制作简单,可有效剔除和剥离牙底毛刺、加工导致的积屑瘤、牙顶金属颗粒或切屑等附着物,以及牙面上少量的凸起和毛刺,防止主螺栓拧入时这类附着物剥离形成夹渣或异物,进而导致螺栓拧入卡阻和螺纹损伤。
2)简单打磨后的三角油石可与螺纹表面较好贴合,可有效修复局部划痕或少量较深划痕、犁沟、凸起、缺口或个别螺牙变形等形式的螺纹缺陷,操作简单方便。
3)丝锥修复工艺,可实现普遍存在或大量的螺牙变形,乱扣,和严重犁沟或凸起性缺陷的快速切削修复,获得较好的螺纹一致性,相比手工修复费时费力更高效。
4)通过对研螺纹胎具与主螺孔螺纹啮合,并添加研磨膏旋转对研的螺纹研磨修复工艺,特别适用于大面积普遍性的细小划痕、毛刺、变形、凸起、坑点以及顽固锈斑等螺纹缺陷的整体处理,操作便捷、高效,大修期间可减小维修人员辐射剂量和节约主线;螺纹修复的整体均匀性好,可显著改善螺纹表面质量及螺纹副配合状况;风险可控,对手工技能要求相对较低。对研螺纹修复装置和工艺具体优点如下:
a)区别于丝锥修复,对研修复更精细可控,研磨量较小,研磨后的螺纹表面更光滑一致,当螺纹严重损坏,丝锥修复作为必须选项时,也可作为丝锥后处理工艺进行螺纹毛刺去除和表面抛光;
b)充分利用换料水池现场环境条件,借助装卸料机辅钩作为移动吊点,可覆盖所有法兰螺孔在线修复,并依靠弹簧平衡器可方便的实现主螺孔螺纹上、下表面的贴合研磨;通过选用不同颗粒度的研磨膏(配合合适的润滑油调剂)递进研磨,可实现对划痕、毛刺、凸起等缺陷的粗磨、细磨和表面抛光;通过对研螺纹胎具与螺孔螺纹配合,对螺纹凸起性缺陷进行针对性接触对研,而不会过度研磨螺纹凹坑或缺口部位,防止过度研磨;
c)对研胎具设计上采用碳钢加调质硬化处理,硬度略高于螺孔螺纹,确保研磨螺纹的同时自身不会磨损;对研螺纹胎具厚度选取适宜,可同时对研多扣螺纹,并起到自动导向、扶正作用;对研螺纹胎具的螺纹充分考虑螺纹配合精度和公差,中径选取适当,可防止对研过程中胎具卡涩、咬死,研磨量可控而不会过量,同时对研螺纹胎具对研过程也可兼作通规检测,确保对研修复效果满足主螺栓装配要求;对研螺纹胎具外缘排屑槽设计,可自动收集和排出研磨掉的较大颗粒金属碎屑或毛刺,防止对研胎具卡涩和咬死,同时也可容纳和排出局部过多的研磨膏,并方便润滑剂添加。
5)针对不同螺纹缺陷形式和严重程度,通过上述单一修复工艺或多种修复工艺的灵活组合,可有效覆盖常见主螺孔螺纹缺陷的在线修复,并提供一种最优化在线修复选择。
附图说明
图1为本发明所提供的一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线研磨修复装置应用示意图;
图2为本发明所提供的一种对研螺纹胎具与旋转操作手柄的连接结构示意图;
图3为图2的A-A向剖视图;
图4为螺纹刮刀应用示意图。
图中:1、反应堆压力容器主螺孔;2、装卸料机;3、装卸料机辅钩;4、对研螺纹胎具;5、旋转操作手柄;6、回转装置;7、弹簧平衡器;8、排屑槽;9、锁紧螺母;10、定位插块;11、定位螺钉;12、连接管;13、操作手柄;14、轴向牙底刮刀;15、径向牙底刮刀;16、牙顶刮刀;17、牙面刮刀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对发明进行详细说明。
如附图1、2和3所示,本发明所提供的一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线研磨修复装置,该装置包括对研螺纹胎具4、旋转操作手柄5(由连接管12和操作手柄13组成)、回转装置6、弹簧平衡器7、锁紧螺母9、定位插块10和定位螺钉11。
其中,对研螺纹胎具4的外螺纹参照主螺栓螺纹规格,中径尺寸按照主螺栓标准螺纹中径偏大0.01mm进行加工,材料采用45#钢并经调质硬化处理,对研螺纹胎具4螺纹硬度要求不应低于主螺孔1的螺纹;对研螺纹胎具4厚度取8扣螺纹左右,对研螺纹胎具4外缘间隔120°加工有3个贯穿的半圆形排屑槽8;为减轻对研螺纹胎具4自重,对研螺纹胎具4上、下表面分别车削了环形和圆形凹槽适当掏空,并在对研螺纹胎具4中心加工了圆形通孔,与连接管12底部配合;对研螺纹胎具上部环形凸台上180°对称加工有两个矩形槽和两个螺纹孔,分别与定位插块10及定位螺钉11配合。
其中,旋转操作手柄5由连接管12和操作手柄13组成,均采用无缝钢管材料加工;连接管12上不同高度加工了4个圆孔,可插入操作手柄13;连接管12上部加工了1个小的圆形销孔,可与回转装置6实现销连接;连接管下部按照定位插块10尺寸加工了1个矩形槽孔,方便定位插块10插入;连接管12下端加工有外螺纹,与锁紧螺母9配合。上述旋转操作手柄5和对研螺纹胎具4具体组装连接方式如下,先将定位插块10插入连接管12下部矩形槽孔,然后将连接管12底部插入对研螺纹胎具4中心孔,使定位插块10与对研胎具4上部环形凸台上的矩形凹槽配合,安装锁紧螺母9将对研螺纹胎具4与连接管12锁紧固定,安装2颗定位螺钉11将定位插块10与对研螺纹胎具4固定,根据需求高度将操作手柄13插入连接管12对应圆孔。
其中,回转装置6可选市场标准产品,回转装置6两端分别通过快速释放销或螺栓分别与连接管12顶部和弹簧平衡器7底部固定连接,实现对研螺纹胎具4相对于弹簧平衡器7自由旋转。其中,弹簧平衡器7可选市场标准产品,弹簧平衡器7的弹力和行程选取应与对研装置自重匹配,带有平衡力指示,并能对对研螺纹胎具4施加一定的提升力,以便实现对研螺纹胎具4对主螺孔1螺纹下表面的贴合研磨。
如图4所示,几种形式的螺纹刮刀均采用2mm厚度的高速钢加工而成。其中轴向牙底刮刀14和径向牙底刮刀15,头部按照螺孔螺纹牙形角加工成60度刀尖,可以不用磨出刀刃,主要用来刮除压底夹渣、颗粒、积屑瘤和毛刺等;其中牙顶刮刀16,头部按照主螺孔螺纹牙形角加工成60度剪刀口,并打磨形成刀刃,主要用来刮除牙顶毛刺和凸起等;其中牙面刮刀17头部按照略小于主螺孔螺纹牙形角角度加工,双边打磨出刀刃并对刀尖倒圆,主要用于刮除牙面毛刺、凸起和积屑瘤等。
所述三角油石为市面上普通三角烧结油石,头部适当打磨使其贴合待修复螺纹表面,以方便手工打磨;所述丝锥或螺纹梳刀为与主螺孔螺纹规格匹配的专用工具。
如附图1、2、3和4所示,本发明所提供的一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法,包括如下步骤:
步骤一、主螺孔1螺纹缺陷检查及修复准备,具体包括以下子步骤:
1a.结合前次换料大修开扣盖过程中主螺栓植入、拧出情况或经验反馈,利用视频或反光镜工具对主螺孔1螺纹进行针对性检查;
1b.采用标准的主螺孔通、止规对存在主螺栓植入卡涩或存在螺纹缺陷的主螺孔1进行检测;
1c.确认和记录主螺孔1缺陷的位置、形式和严重程度,并按照后续步骤所述选择合适的在线修复工具和工艺;
1d.针对压力容器和换料水池等具体现场环境,采取必要的人员工业安全防护、人员辐射防护、设备损伤防护和堆芯防异物等措施;
步骤二、针对局部或少量牙底毛刺和加工导致的积屑瘤、牙顶附着的金属颗粒或切屑,以及牙面个别凸起和毛刺等螺纹加工缺陷,确定采用螺纹刮刀手工修复方法,具体包括以下子步骤:
2a.采用高速钢刀条加工成所需螺纹刮刀,端部按照主螺孔螺纹牙形角加工成相同角度,形成一定刀尖或打磨出刀刃,并留出一定长度的刀把,方便人员握持;
2b.利用加工好的螺纹刮刀轴向牙底刮刀14、径向牙底刮刀15、牙顶刮刀16、或牙面刮刀17,针对缺陷位置沿着丝扣周向反复手工刮削,可有效去除牙底毛刺、积屑瘤,剔除牙底金属颗粒或切屑等附着物,刮掉个别凸起和毛刺,防止螺栓拧入时这类附着物剥离形成夹渣或异物,进而导致螺栓拧入卡阻和螺纹损伤;
2c.视刮削后螺纹表面情况,采用步骤三手工打磨的方法,进一步将刮刀产生的划痕或细小毛刺等打磨光滑;
步骤三、针对局部或少量较深划痕、犁沟、缺口或螺牙变形等形式的凸起性螺纹损伤和缺陷,确定采用油石手工打磨修复;针对局部或少量较浅划痕和细小的毛刺,可进一步采用金相砂纸手工轻微打磨,油石或砂纸手工打磨具体包括以下子步骤:
3a.采用三角烧结油石,适当打磨其端部,使其与螺纹表面更加贴合;
3b.利用加工好的三角油石沿丝扣方向对划痕、犁沟等凸起性缺陷进行反复打磨,直至缺陷位置螺纹表面光滑过渡且无明显凸起,三角油石颗粒度视缺陷严重情况和具体打磨效果由粗至细,以200~400目为宜;
3c.针对局部或少量细小划痕和毛刺或上述步骤刮刀修复和油石修复后出现的细小划痕或毛刺,可采用金相砂纸沿螺纹丝扣方向对螺纹缺陷位置进行手工轻微打磨,去除毛刺并使表面光滑,金相砂纸颗粒度视具体打磨效果由粗至细,以400~600目为宜;
步骤四:针对大面积存在或较多的螺牙变形、乱扣、凸起、毛刺、划痕或犁沟等螺纹缺陷,并且通规检测不能通过,上述手工修复费时费力,确定采用丝锥或螺纹梳刀修复工艺,具体包括以下子步骤:
4a.采用标准丝锥或螺纹梳刀等专用工具对主螺孔螺纹进行重新攻丝梳理,有效矫正螺纹变形和乱扣,并切削去除螺纹凸起部分,注意丝锥尺寸应与主螺孔螺纹精确匹配,可调丝锥或梳刀应避免中径过大,导致切削过量造成不可逆的螺纹损伤;
4b.清洗和检查主螺孔,视丝锥修复后螺纹表面情况,可采取步骤三局部手工打磨和步骤五整体研磨工艺,对螺纹表面进行进一步修复处理,并进行通、止规检测,直至表面无毛刺,光滑过度,通规检测顺畅、无明显卡涩,且止规检测合格;
步骤五、针对大面积普遍性的细小螺纹缺陷,如:划痕、毛刺、变形、小的凸起和坑点等缺陷,或螺纹表面存在顽固的锈斑和螺纹表面粗糙度降级等情况,以及经丝锥切削修复后的主螺孔,确定采用在线研磨修复,具体包括以下子步骤:
5a.设计加工螺纹对研修复装置:根据检查结果,并参考主螺孔1螺纹标准尺寸,设计加工对研螺纹胎具4,对研螺纹胎具4中径取主螺栓标准中径偏大约0.01mm为宜;利用通止规或主螺孔1对加工的对研螺纹胎具4进行检验,确认对研螺纹胎具4的螺纹尺寸合适;
5b.研磨修复准备:根据缺陷情况,在待修复的反应堆压力容器法兰主螺孔1中的螺纹缺陷区域涂抹适量绿色碳化硅研磨膏,研磨膏应加入适量润滑油调和,并视研磨效果研磨膏颗粒度选用由粗至细,以400目至800目为宜;借助装卸料机2的辅钩3作为移动吊点,将弹簧平衡器7顶部挂在装卸料机辅钩3上,并依次组装连接回转装置6、连接管12和对研螺纹胎具4;
5c.螺纹研磨修复实施:操作装卸料机辅钩3使在线研磨修复装置与待修复的反应堆压力容器法兰主螺孔1对中;适当调节装卸料机辅钩3的高度和弹簧平衡器7的平衡力,手动旋转操作手柄5将对研螺纹胎具4旋入反应堆压力容器法兰主螺孔1内,针对反应堆压力容器法兰主螺孔1的螺纹缺陷位置进行反复旋转对研;依靠对研螺纹胎具4自重使其与反应堆压力容器法兰主螺孔1螺纹上表面贴合,实现对反应堆压力容器法兰主螺孔1螺纹上表面的对研修复;通过调节装卸料机辅钩3的高度,利用弹簧平衡器7对对研螺纹胎具4施加一定提升力,使其与反应堆压力容器法兰主螺孔1螺纹下表面贴合,实现对反应堆压力容器法兰主螺孔1螺纹下表面的对研修复;对研过程中需不断检查确认,根据实际操作手感和研磨效果适当添加润滑油,并由粗至细更换不同颗粒度的研磨膏重复上述步研磨步骤,直至主螺孔1螺纹修复合格或可接受;
5d.螺纹修复后检查:清洗主螺孔1,利用视频或反光镜检查工具,对修复后的主螺孔1螺纹进行检查确认,确认螺纹原有划痕、毛刺、小的变形、凸起或坑点,以及表面锈斑等缺陷已消除,螺纹表面光滑过渡、无凸起。
补充说明:连续四扣以上螺纹集中存在,或8扣以上螺纹分散存在,或缺陷覆盖总面积2%以上的缺陷判别为大面积普遍性缺陷范畴;其余情况判别为局部、少量或个别缺陷范畴;具体应视缺陷分布、形式和严重程度和修复工作量等实际情况而定。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (8)
1.一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
步骤一、主螺孔螺纹缺陷检查及修复准备;
步骤二、针对局部或少量牙底毛刺和加工导致的积屑瘤、牙顶附着的金属颗粒或切屑,以及牙面个别凸起和毛刺螺纹加工缺陷,刮刀手工修复;
步骤三、针对局部或少量较深划痕、犁沟、缺口或螺牙变形形式的凸起性螺纹损伤和缺陷,采用油石打磨修复,三角油石或砂纸手工打磨,针对局部或少量较浅划痕和细小的毛刺,可进一步采用金相砂纸手工轻微打磨;
步骤四:针对大面积存在或较多的螺牙变形、乱扣、凸起、毛刺、划痕或犁沟螺纹缺陷,并且通规检测不能通过,采用丝锥修复方法;
步骤五、针对大面积普遍性的细小螺纹缺陷,或螺纹表面存在顽固的锈斑和螺纹表面粗糙度降级的情况,以及经丝锥切削修复后的主螺孔,确定采用在线研磨修复。
2.根据权利要求1所述的一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法,其特征在于:所述步骤五中,包括以下子步骤:
5a. 设计加工螺纹对研修复装置:根据检查结果,并参考主螺孔螺纹标准尺寸,设计加工对研螺纹胎具(4),利用通止规或主螺孔(1)对加工的对研螺纹胎具进行检验,确认对研螺纹胎具(4)的螺纹尺寸合适;
5b. 研磨修复准备,在待修复的反应堆压力容器法兰主螺孔中的螺纹缺陷区域涂抹研磨膏,研磨膏应加入适量润滑油调和,研磨膏选用由粗至细;借助装卸料机(2)的辅钩(3)作为移动吊点,将弹簧平衡器(7)顶部挂在装卸料机辅钩(3)上,并依次组装连接回转装置(6)、连接管(12)和对研螺纹胎具(4),
5c. 螺纹研磨修复实施:操作装卸料机辅钩(3)使在线研磨修复装置与待修复的反应堆压力容器法兰主螺孔(1)对中;适当调节装卸料机辅钩(3)的高度和弹簧平衡器(7)的平衡力,手动旋转操作手柄(5)将对研螺纹胎具(4)旋入反应堆压力容器法兰主螺孔(1)内,针对反应堆压力容器法兰主螺孔(1)的螺纹缺陷位置进行反复旋转对研;依靠对研螺纹胎具(4)自重使其与反应堆压力容器法兰主螺孔螺纹(1)上表面贴合,实现对反应堆压力容器法兰主螺孔(1)螺纹上表面的对研修复;通过调节装卸料机辅钩(3)的高度,利用弹簧平衡器(7)对对研螺纹胎具(4)施加一定提升力,使其与反应堆压力容器法兰主螺孔(1)螺纹下表面贴合,实现对反应堆压力容器法兰主螺孔螺纹下表面的对研修复;对研过程中需不断检查确认,根据实际操作和研磨效果添加润滑油,并由粗至细更换不同颗粒度的研磨膏重复上述研磨步骤,直至主螺孔螺纹修复合格或可接受;
5e. 螺纹修复后检查:清洗主螺孔,利用视频或反光镜检查工具,对修复后的主螺孔螺纹进行检查确认,确认螺纹原有划痕、毛刺、小的变形、凸起或坑点,以及表面锈斑缺陷已消除,螺纹表面光滑过渡、无凸起。
3.根据权利要求2所述的一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法,其特征在于:所述步骤5a中,对研螺纹胎具中径取主螺栓标准中径偏大0.01mm。
4.根据权利要求3所述的一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法,其特征在于:所述步骤5c中,研磨膏颗粒度选取400目至800目。
5.根据权利要求4所述的一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法,其特征在于:所述步骤一,具体包括以下子步骤:
1a. 结合前次换料大修开扣盖过程中主螺栓植入、拧出情况或经验反馈,利用视频或反光镜工具对主螺孔(1)螺纹进行针对性检查;
1b. 采用标准的主螺孔通、止规对存在主螺栓植入卡涩或存在螺纹缺陷的主螺孔(1)进行检测;
1c. 确认和记录主螺孔(1)缺陷的位置、形式和严重程度,并按照后续步骤所述选择合适的在线修复工具;
1d. 针对压力容器和换料水池等具体现场环境,采取必要的人员工业安全防护、人员辐射防护、设备损伤防护和堆芯防异物等措施。
6.根据权利要求5所述的一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法,其特征在于:所述步骤二中,刮刀手工修复,具体包括以下子步骤:
2a. 采用高速钢刀条加工成所需螺纹刮刀,端部按照主螺孔螺纹牙形角加工成相同角度,形成一定刀尖或打磨出刀刃;
2b. 利用加工好的螺纹刮刀沿着丝扣周向反复手工刮削,可有效去除牙底毛刺、积屑瘤,剔除牙底金属颗粒或切屑等附着物,刮掉个别凸起和毛刺,防止螺栓拧入时这类附着物剥离形成夹渣或异物,进而导致螺栓拧入卡阻和螺纹损伤;
2c. 视刮削后螺纹表面情况,采用步骤三手工打磨的方法,进一步将刮刀产生的划痕或细小毛刺等打磨光滑。
7.根据权利要求6所述的一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法,其特征在于:所述步骤三,包括以下子步骤:
3a. 采用三角烧结油石,适当打磨其端部,使其与螺纹表面更加贴合;
3b. 利用加工好的三角油石沿丝扣方向对划痕、犁沟等凸起性缺陷进行反复打磨,直至缺陷位置螺纹表面光滑过渡且无明显凸起,三角油石颗粒度视缺陷严重情况和具体打磨效果由粗至细;
3c. 针对局部或少量细小划痕和毛刺或上述步骤刮刀修复和油石修复后出现的细小划痕或毛刺,可采用金相砂纸沿螺纹丝扣方向对螺纹缺陷位置进行手工轻微打磨,去除毛刺并使表面光滑,金相砂纸颗粒度视具体打磨效果由粗至细。
8.根据权利要求7所述的一种反应堆压力容器法兰主螺孔在线修复方法,其特征在于:所述步骤四,具体包括以下子步骤:
4a. 采用标准丝锥或螺纹梳刀等专用工具对主螺孔螺纹进行重新攻丝梳理,有效矫正螺纹变形和乱扣,并切削去除螺纹凸起部分,注意丝锥尺寸应与主螺孔螺纹精确匹配,可调丝锥或梳刀应避免中径过大,导致切削过量造成不可逆的螺纹损伤;
4b. 清洗和检查主螺孔,视丝锥修复后螺纹表面情况,可采取步骤三局部手工打磨和步骤五整体研磨工艺,对螺纹表面进行进一步修复处理,并进行通、止规检测,直至表面无毛刺,光滑过度,通规检测顺畅、无明显卡涩,且止规检测合格。
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