CS243226B1

CS243226B1 - A method for producing a neck portion of large pressure vessels

Info

Publication number: CS243226B1
Application number: CS849060A
Authority: CS
Inventors: Jan Charvat; Jiri Hoskovec; Vladimir Valdman
Original assignee: Jan Charvat; Jiri Hoskovec; Vladimir Valdman
Priority date: 1984-11-26
Filing date: 1984-11-26
Publication date: 1986-06-12
Also published as: CS906084A1

Abstract

Řešeni se týká způsobu výroby hrdlové části těles velkých tlakových nádob, například jaderných reaktorů, sestávajících z několika silnostěnných prstenců, opatřených vylisovanými hrdly a přivařenými nátrubky, a také válcových prstenců, které je nutno vzájemě svařit. Při technologickém postupu podle řešení se nejprve opracováním vytvoří úkosy obvodových svarů u každého prstence, u prstenců s hrdly a nátrubky návarové úkosy na vnitřní straně hrdel a svarové úkosy pro přivařování nátrubků, a to již během opracování prstenců z polotovaru. Seskobování se provede tak, že se nejprve u prstenců s hrdly a nátrubky z vnitřní strany čela hrdel přichytí technologické kroužky, které mají předem opracovaný protilehlý návarový úkos. Dále se přichytí nátrubky, které mají také předem opracovány svarové úkosy a z vnitřní strany čela hrdel technologické kroužky, načež se prstence seskobují a poté se navaří perlitická výstelka do svarového úkosu na čele hrdel, přivaří se nátrubky a svaří se spolu jednotlivé prstence a u takto vytvořené soustavy se provede najednou její tepelné zpracování na odstranění pnutí, mechanické opracování a defektoskopická kontrola všech výstelek a svarů.The solution concerns a method of manufacturing the neck part of the bodies of large pressure vessels, for example nuclear reactors, consisting of several thick-walled rings, provided with pressed-in necks and welded-in nozzles, as well as cylindrical rings that need to be welded together. In the technological process according to the solution, the bevels of the circumferential welds on each ring are first created by machining, and for rings with necks and nozzles, the weld bevels on the inside of the necks and the weld bevels for welding the nozzles, already during the machining of the rings from the semi-finished product. The stripping is carried out in such a way that technological rings are first attached to the inside of the neck faces of the rings with necks and nozzles, which have a pre-machined opposing weld bevel. Next, the nozzles are attached, which also have pre-machined weld bevels and technological rings on the inside of the neck faces, after which the rings are scraped off and then a pearlitic lining is welded into the weld bevel on the neck faces, the nozzles are welded and the individual rings are welded together, and the system thus created is simultaneously heat treated to remove stress, mechanically machined and defectoscopically inspected for all linings and welds.

Description

(54) Způsob výroby hrdlové části těles velkých tlakových nádob(54) A method of manufacturing a neck portion of large pressure vessel bodies

Řešeni se týká způsobu výroby hrdlové části těles velkých tlakových nádob, například jaderných reaktorů, sestávajících z několika silnostěnných prstenců, opatřených vylisovanými hrdly a přivařenými nátrubky, a také válcových prstenců, které je nutno vzájemě svařit. Při technologickém postupu podle řešení se nejprve opracováním vytvoří úkosy obvodových svarů u každého prstence, u prstenců s hrdly a nátrubky návarové úkosy na vnitřní straně hrdel a svarové úkosy pro přivařování nátrubků, a to již během opracování prstenců z polotovaru. Seskobování se provede tak, že se nejprve u prstenců s hrdly a nátrubky z vnitřní strany čela hrdel přichytí technologické kroužky, které mají předem opracovaný protilehlý návarový úkos. Dále se přichytí nátrubky, které mají také předem opracovány svarové úkosy a z vnitřní strany čela hrdel technologické kroužky, načež se prstence seskobují a poté se navaří perlitická výstelka do svarového úkosu na čele hrdel, přivaří se nátrubky a svaří se spolu jednotlivé prstence a u takto vytvořené soustavy se provede najednou její tepelné zpracování na odstranění pnutí, mechanické opracování a defektoskopická kontrola všech výstelek a svarů.The present invention relates to a method for manufacturing the neck portion of large pressure vessel bodies, such as nuclear reactors, consisting of a plurality of thick-walled rings provided with molded necks and welded sleeves, as well as cylindrical rings that need to be welded together. In the process according to the invention, the bevels of the circumferential welds are first produced in each ring, the neck rings and the sleeves are weld bevels on the inside of the sleeves and the weld bevels for welding the sleeves already during machining the rings from the blank. The scaffolding is carried out by first attaching technological rings having a pre-machined opposed weld bevel at the neck rings and sleeves from the inside of the neck face. Next, the sockets, which also have pre-machined weld bevels and technological rings from the inside of the neck face, are snapped on, the rings are then cut and then the pearlitic lining is welded into the bevel at the neck face. it is subjected to heat treatment at the same time for stress relief, mechanical treatment and defectoscopic inspection of all linings and welds.

Vynález se týká způsobu výroby hrdlové části těles velkých tlakových nádob, například jaderných reaktorů, sestávajících z několika silnostěnných prstenců, opatřených vylisovanými hrdly a privařenými nátrubky.The invention relates to a method for manufacturing the neck portion of large pressure vessel bodies, for example nuclear reactors, consisting of a plurality of thick-walled rings provided with molded necks and welded sockets.

Dosud se tyto hrdlové části těles vyrábějí tak, že se v první výrobní etapě všechny prstence seskobují a za předehřevu bezprostředně za sebou vzájemně svaří obvodovými svary na specializovaném pracovišti, poté se svařenec neprodleně najednou tepelně zpracuje na odstranění pnutí, načež se provede jeho mechanické opracování a defektoskopická kontrola všech obvodových svarů. V další výrobní etapě se na hrdlové části těles mechanicky opracují z vnitřní strany čela hrdel návarové úkosy pro navaření perlitické výstelky, a také svarové úkosy pro přivaření nátrubků. Na dalším specializovaném pracovišti se postupně bezprostředně za sebou za předehřevu ručně navaří perlitická výstelka a ručně se přivaří nátrubky. Poté se svařenec neprodleně najednou tepelně zpracuje na odstranění pnutí, načež se provede jeho mechanické opracování a defektoskopická kontrola výstelky na čele hrdel a svarů nátrubků.Up to now, these neck portions of the bodies have been manufactured in the first production stage by collating all the rings and immediately preheating each other with circumferential welds at a specialized workstation, then immediately heat-treat the weldment at once to eliminate the stresses. defectoscopic inspection of all circumferential welds. In the next production stage, weld bevels for welding the pearlitic lining as well as weld bevels for welding the sleeves are machined mechanically on the neck of the bodies from the inside of the neck face. At another specialized workstation, the perlitic liner is manually welded in succession immediately after preheating and the nozzles are welded by hand. Thereafter, the weldment is immediately subjected to heat treatment at once to remove stress, after which its mechanical processing and defectoscopic inspection of the lining at the front of the sockets and welds of the sleeves.

Nevýhodou tohoto způsobu výroby hrdlově části těles je, že způsobuje zvýšení celkového tepelného ovlivnění svarových spojů a základního materiálu operacemi tepelného zpracování na odstranění pnutí. V každé z jednotlivých etap se provádí řada kontrolních, manipulačních a třískově opracovatelských operací. Výroba je pracná a zdlouhavá.A disadvantage of this method of manufacturing the neck portion of the bodies is that it causes an increase in the overall thermal influence of the weld joints and the base material by the stress relieving heat treatment operations. In each of the individual stages a number of control, handling and machining operations are carried out. Production is laborious and time consuming.

Cílem vynálezu je urychlit proces výroby hrdlových částí, a tím i celého tělesa velkých tlakových nádob sjednocením především svařovacích výrobních operací, a tím podstatně omezit dříve uvedené nedostatky. K tomuto cíli směřuje způsob výroby hrdlové části těles velkých tlakových nádob podle vynálezu, jehož podstatou je technologický postup, při němž se nejprve opracováním vytvoří úkosy obvodových svarů u každého prstence, u prstenců s hrdly a nátrubky návarové úkosy na vnitřní straně čela hrdel a svarové úkosy pro přivaření nátrubků, a to již během opracování prstenců z polotovaru. Seskobování se provede tak, že se nejprve u prstenců s hrdly a nátrubky z vnitřní strany hrdel přichytí technologické kroužky, které mají předem opracovaný protilehlý návarový úkos. Dále se přichytí nátrubky, které mají také předem opracovány svarové úkosy.The object of the invention is to accelerate the process of manufacturing the neck portions and thus the entire body of the large pressure vessels by unifying in particular welding production operations, thereby substantially reducing the aforementioned drawbacks. The object of the present invention is to provide a method of manufacturing a neck portion of a large pressure vessel body in accordance with the invention by first producing a bevel of circumferential welds at each ring, neck rings and weld boss sleeves on the inside of the neck face and weld bevel. to weld the sleeves already during machining of the rings from the blank. The scaffolding is carried out by first attaching to the rings with sleeves and sleeves from the inside of the sleeves technological rings having a pre-machined opposed weld bevel. Further, the sockets are also attached, which also have pre-machined weld bevels.

Na závěr se seskobují všechny prstence válcové i prstence s hrdly a nátrubky, čímž vznikne ucelená soustava připravená ke svařování a navařování. Tato soustava se ustaví do horizontální polohy, při které se provede mechanizované svařování a navařování, a to v jedné výrobní etapě za jednotného předehřevu tak, že se nejprve navaří perlitická výstelka do svarového úkosu na čele hrdel, poté se přivaří nátrubky a na závěr se svaří všechny obvodové svary. Výstelky i svary se vždy po dokončení udržují na předepsané teplotě. Po dokončení posledního obvodového svaru se upraví teplota všech výstelek a svarů na převozovou teplotu a svařenec se neprodleně převeze do pece, kde se tepelně zpracuje na odstranění pnutí. Poté se provede jeho celkové mechanické opracování a defektoskopická kontrola výstelky a svarů.At the end, all cylindrical rings and rings with necks and sleeves are assembled to form a complete system ready for welding and surfacing. This system is set up in a horizontal position in which mechanized welding and surfacing is carried out in one production stage under uniform preheating by first welding the pearlitic lining into the weld bevel at the throat face, then welding the sleeves and finally welding all circumferential welds. The linings and welds are always kept at the prescribed temperature after completion. Upon completion of the last circumferential weld, the temperature of all linings and welds is adjusted to the transfer temperature, and the weldment is immediately transferred to the furnace where it is heat treated to remove stress. It is then subjected to a general mechanical treatment and defectoscopic inspection of the liner and welds.

Výhodou způsobu výroby hrdlové části těles velkých tlakových nádob podle vynálezu je, že umožňuje zdražení operací svařování a navařování a navazujících mezioperací proudovým způsobem do jedné velké výrobní etapy, čímž se snižuje celkové tepelné ovlivnění svarových spojů a základního materiálu operacemi tepelného zpracování na odstranění pnutí a dále se tímto zkrátí výrobní cyklus a sníží pracnost výroby tělesa tlakové nádoby.An advantage of the method of manufacturing the neck portion of the large pressure vessel bodies according to the invention is that it makes the welding and surfacing operations and the subsequent in-process flow operations more expensive to one large production stage, thereby reducing the overall thermal impact of the weld joints and base material. this shortens the production cycle and reduces the manufacturing effort of the pressure vessel body.

Konkrétní použití způsobu výroby hrdlové části těles velkých tlakových nádob podle vynálezu lze využít při výrobě hrdlové části tlakové nádoby o délce 10,9 m a tloušťce stěny 200 až 300 mm jaderného reaktoru. Hrdlová část tělesa sestává z krajních válcových prstenců přírubového a opěrného a dvou středních prstenců, z nichž každý má po čtyřech vylisovaných hrdlech Js 850 mm a po 2 až 3 nátrubcích Js 250 až 300 mm.Particular applications of the method of manufacturing the neck portion of the large pressure vessel bodies of the invention can be used to produce a neck portion of a pressure vessel having a length of 10.9 m and a wall thickness of 200-300 mm of a nuclear reactor. The neck part of the body consists of outer cylindrical rings of flange and support and two middle rings, each of which has four extrusions of Js 850 mm and two or three sockets of Js of 250 to 300 mm.

U každého prstence se nejprve opracují úkosy obvodových svarů, u prstenců s hrdly a nátrubky návarové úkosy na vnitřní straně čela hrdel a svarové úkosy pro přivaření nátrubků, a to již během opracování prstenců z polotovarů. U prstenců s hrdly a nátrubky se z vnitřní strany čela hrdel přichytí technologické kroužky, které mají předem opracovaný protilehlý návarový kov. Dále se do fixačního otvoru ustaví a přichytí nátrubky, které mají také předem opracovány obvodové svarové úkosy..For each ring, the bevels of the peripheral welds are first machined, for the neck rings and sleeves the weld bevels on the inside of the neck face and the weld bevels for welding the sleeves already during the machining of the blanks from the blanks. In rings with sleeves and sleeves, technological rings with pre-machined opposite weld metal are attached from the inside of the sleeve front. Sockets are also established and fixed in the fixing hole, which also have circumferential weld bevels pre-machined.

Na závěr se prstence ustaví na sebe, pak se z vnějšíí strany přivaří kolmo k obvodovým svarům technologické skoby, čímž vznikne ucelená hrdlová část tělesa, připravená ke svařování a navařování. Seskobovaná hrdlová část tělesa se otočí do horizontální polohy a ustaví se na specializované pracoviště, sestávající z dvojice kladkových polohovadel, mostové plošiny se svařovacími automaty a ohřevového zařízení pro předehřev oblasti obvodových svarů. Nejprve se současně ohřejí na předepsanou teplotu střední prstence s hrdly a nátrubky čtyřmi vnitřními celoobovodovými topnými induktory symetricky rozestavěnými a poté se provede postupně v místech čel hrdel a nátrubků ohřev na svařovací teplotu pomocí doplňkových topných elementů. Jednotlivé dvojice podélně rozmístěných hrdel a jednotlivé nátrubky se natáčí pod mostovou plošinou se svařovacími automaty. Navařená výstelka a svary se nadále udržují do pře243226 vozu na tepelné zpracování na předepsané teplotě.Finally, the rings are placed on top of each other, then welded on the outside perpendicular to the circumferential welds of the technological clamp, thereby forming a complete neck part of the body, ready for welding and surfacing. The collared neck part of the body is rotated to a horizontal position and set up in a specialized workstation consisting of a pair of pulley positioners, a bridge platform with automatic welding machines and a heating device for preheating the area of circumferential welds. It is first heated simultaneously to the prescribed temperature of the central ring with necks and sleeves by four internal full-circuit heating inductors symmetrically arranged and then heated gradually to the welding temperature at the ends of the necks and sleeves by means of additional heating elements. Individual pairs of longitudinally spaced sockets and individual sleeves are rotated under the bridge platform with automatic welding machines. The welded liner and welds are maintained at the prescribed temperature in the heat treatment car.

Svařování hrdlové části tělesa pokračuje tak, že se nejprve vnitřní dvojicí topných induktoru ohřeje svarová oblast mezi středními prstenci s hrdly a nátrubky na teplotu svařování, poté se vzájemně svaří, přičemž svarová oblast se nadále udržuje na předepsané teplotě pravým topným induktorem z uvedené vnitřní dvojice. Přitom se před dokončením svaru mezi prstenci s hrdly a nátrubky započne předehřívat svarová oblast levé dvojice prstenců levým krajním topným induktorem. Po dokončení ohřevu svarové oblasti levé dvojice prstenců na svařovací teplotu levou dvojící topných Induktorů se tyto vzájemně svaří a svarová oblast se nadále udržuje na předepsané teplotě levým krajním topným induktorem. Přitom se před dokončením svaru levé dvojice prstenců započne předehřívat svarová oblast pravé dvojice prstenců pravým krajním Induktorem. Po dokončení ohřevu svarové oblasti pravé dvojice prstenců na svařovací teplotu se tyto pravou dvojicí topných induktoru vzájemně svaří. Po dokončení tohoto posledního svaru se teplota všech výstelek a svarů upraví na převozovou teplotu a svařenec se převeze k tepelnému zpracování na odstranění pnutí. Poté se proved celkové mechanické opracování a defektoskopická kontrola výstelky a svarů. Po té se provede souvislé navaření antikorozní výstelky na celý vnitřní povrch hrdlové části tělesa s následujícím opracováním úkosu pro závěrný svar se spodní částí tělesa, čímž je těleso tlakové nádoby reaktoru dohotoveno.Welding of the neck portion of the body continues by first heating the weld region between the middle neck rings and the sleeves to the welding temperature by the inner pair of heating inductors, then welding to each other, while maintaining the weld region at the prescribed temperature by the right heating inductor. In this case, the weld region of the left pair of rings is started to be preheated by the left extreme heating inductor before the welding between the neck rings and sleeves is finished. After the heating region of the left pair of rings has been heated to the welding temperature by the left pair of heating inductors, they are welded together and the weld region is maintained at the prescribed temperature by the left extreme heating inductor. At the same time, the weld region of the right pair of rings is started to preheat the rightmost inductor prior to the welding of the left pair of rings. Upon completion of the welding region of the right pair of rings to the welding temperature, the right pair of heating inductors are welded together. Upon completion of this last weld, the temperature of all linings and welds is adjusted to the transfer temperature, and the weldment is transferred to the stress relief heat treatment. Then complete mechanical machining and defectoscopic inspection of the liner and welds. Thereafter, the anticorrosion lining is continuously welded to the entire inner surface of the neck portion of the body, followed by beveling the bevel weld to the bottom of the body, thereby completing the reactor pressure vessel body.

Použití tohoto způsobu výroby hrdlové části těles velkých tlakových nádob je možné uplatnit především v jaderném strojírenství při výrobě tvarově členitých a rozměrných tlakových nádob z nízkolegovaných konstrukčních ocelí, u kterých jsou kladeny vysoké požadavky na výsledné mechanické vlastnosti základního materiálu a svarové spoje a kde se požaduje snížení pracnosti a zkrácení výrobního cyklu.The use of this method of manufacturing the neck part of large pressure vessel bodies can be applied especially in nuclear engineering in the production of articulated and dimensional pressure vessels from low-alloy structural steels, where high requirements are placed on the resulting mechanical properties of the base material and weld joint. labor and shortening the production cycle.

Claims

SUBJECT

A method of manufacturing a neck portion of large pressure vessel bodies, formed by mechanized welding from thick-walled rings, some of which are provided with necks and sleeves, characterized by first forming circumferential weld bevels, weld bevels on the inside of the neck face and weld bevels for each ring. sleeves, then attach with pre-formed weld bevels sleeves and from inside face

THE INVENTION of the sockets of the technological rings, after which the rings are depressed and then the perlitic lining is gradually welded into the weld bevel at the front of the sockets, the sleeves are welded together and the individual rings are welded together. machining and defectoscopic inspection of all linings and welds.