RU2518654C2 - Труба с двойными стенками, способ изготовления трубы с двойными стенками и парогенератор - Google Patents

Труба с двойными стенками, способ изготовления трубы с двойными стенками и парогенератор Download PDF

Info

Publication number
RU2518654C2
RU2518654C2 RU2012135492/02A RU2012135492A RU2518654C2 RU 2518654 C2 RU2518654 C2 RU 2518654C2 RU 2012135492/02 A RU2012135492/02 A RU 2012135492/02A RU 2012135492 A RU2012135492 A RU 2012135492A RU 2518654 C2 RU2518654 C2 RU 2518654C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
double
welded
walled
welding
Prior art date
Application number
RU2012135492/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012135492A (ru
Inventor
Такехиса ХИНО
Масатака ТАМУРА
Йосими ТАНАКА
Ватару КОНО
Тору САКАМОТО
Тосинори ТЕРАСИМА
Кацухико САТО
Нобору ДЗИМБО
Сигеки МАРУЯМА
Original Assignee
Кабусики Кайся Тосиба
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кабусики Кайся Тосиба filed Critical Кабусики Кайся Тосиба
Publication of RU2012135492A publication Critical patent/RU2012135492A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2518654C2 publication Critical patent/RU2518654C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • B23K26/26Seam welding of rectilinear seams
    • B23K26/262Seam welding of rectilinear seams of longitudinal seams of tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B25/00Water-tube boilers built-up from sets of water tubes with internally-arranged flue tubes, or fire tubes, extending through the water tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/14Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using a fluid stream, e.g. a jet of gas, in conjunction with the laser beam; Nozzles therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • B23K26/28Seam welding of curved planar seams
    • B23K26/282Seam welding of curved planar seams of tube sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00Rigid pipes
    • F16L9/18Double-walled pipes; Multi-channel pipes or pipe assemblies
    • F16L9/19Multi-channel pipes or pipe assemblies
    • F16L9/20Pipe assemblies
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/06Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being molten; Use of molten metal, e.g. zinc, as heat transfer medium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/06Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being molten; Use of molten metal, e.g. zinc, as heat transfer medium
    • F22B1/063Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being molten; Use of molten metal, e.g. zinc, as heat transfer medium for metal cooled nuclear reactors
    • F22B1/066Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being molten; Use of molten metal, e.g. zinc, as heat transfer medium for metal cooled nuclear reactors with double-wall tubes having a third fluid between these walls, e.g. helium for leak detection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/104Connection of tubes one with the other or with collectors, drums or distributors
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/02Fast fission reactors, i.e. reactors not using a moderator ; Metal cooled reactors; Fast breeders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04Tubular or hollow articles
    • B23K2101/06Tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/16Composite materials, e.g. fibre reinforced
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано при изготовлении трубы с двойными стенками, предназначенной, например, для парогенератора реактора на быстрых нейтронах. Труба с двойными стенками включает множество формирующих ее элементов, каждый из которых имеет внутреннюю трубу и внешнюю трубу. Упомянутые элементы соединены сваркой на их оконечных свариваемых участках в осевом направлении. Каждый из свариваемых участков формирующих элементов имеет канавку, длина которой в осевом направлении равна или больше чем 1/2 ширины валика сварного шва, сформированного во время сварки на свариваемом участке. Изобретение обеспечивает повышение прочности сварного участка за счет предотвращения формирования V-образных выемок, а также снижение времени изготовления трубы с двойными стенками. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Описанные здесь варианты осуществления, в общем, относятся к трубе с двойными стенками, заполненной слоем из проволочной сетки и т.п., которая предназначена для использования в парогенераторе реактора на быстрых нейтронах и т.п., способу изготовления трубы с двойными стенками и парогенератору.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Рассматривается возможность применения трубы с двойными стенками, изготовленной из модифицированной стали 9Cr-1Mo для парогенератора реактора на быстрых нейтронах по причине безопасности. Кроме того, в качестве трубы с двойными стенками, такой, как указано выше, рассматривалось применение трубы с двойными стенками, заполненной проволочной сеткой. Труба с двойными стенками, заполненная проволочной сеткой, состоит из внутренней трубы, внешней трубы и сетчатой проволочной сетки, расположенной так, что она размещается в зазоре между внутренней трубой и внешней трубой.
[0003] В случае парогенератора с использованием проволочной сетки, заполняющей трубу с двойными стенками реактора на быстрых нейтронах, газообразный гелий (He) подают в зазор (участок проволочной сетки) между внутренней трубой и внешней трубой. Затем, в случае повреждения внешней трубы с двойными стенками, заполненной проволочной сеткой, газообразный гелий вытекает в расплавленный натрий (Na), и, таким образом, при детектировании упомянутого выше газообразного гелия можно детектировать повреждение внешней трубы.
[0004] С другой стороны, в случае, когда внутренняя труба повреждена, пар протекает в газообразный гелий через слой проволочной сетки, и, таким образом, в результате детектирования упомянутого выше пара можно детектировать повреждение внутренней трубы. Как отмечено выше, в парогенераторе, используя трубу с двойными стенками, заполненную проволочной сеткой реактора на быстрых нейтронах, становится возможной оценка отсутствия дефектов в режиме реального времени.
[0005] В случае, когда труба с двойными стенками, имеющая описанный выше состав, используется в парогенераторе реактора на быстрых нейтронах, требуемая длина трубы с двойными стенками существенно увеличивается. По этой причине необходимо формировать трубу с двойными стенками, имеющую требуемую длину таким образом, чтобы множество элементов, формирующих трубу с двойными стенками, было соединено с помощью сварки на ее оконечных участках в осевом направлении. Для выполнения оценки отсутствия дефектов в режиме реального времени в парогенераторе, используя описанную выше трубу с двойными стенками реактора на быстрых нейтронах, зазор между внутренней трубой и внешней трубой в трубе с двойными стенками не разрешается заполнять во время сварки. По этой причине, что касается способа сварки для соединения труб с двойными стенками друг с другом, были предложены различные способы. Например, была предложена технология, в которой предусматривается широкий зазор на стороне внешней трубы, внутренние трубы сваривают, используя лазерную сварку снаружи через этот зазор, и затем выполняют многослойную сварку внешней трубы снаружи, используя сварку TIG (дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа) (см., например, Патентный документ 1).
СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ССЫЛКИ
Патентная литература
[0006] Патентный документ 1: JP-A10-034373 (KOKAI)
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0007] Как описано выше, в технологии, в которой предусмотрена широкая канавка на стороне внешней трубы, внутренние трубы сваривают с помощью лазерной сварки снаружи через эту канавку и затем выполняют многослойную сварку на внешней трубе снаружи, используя сварку TIG, при этом сварочная головка приближается к внешней стороне трубы снаружи, и, таким образом, внутренние трубы могут быть сварены с помощью лазерной сварки с проникновением за один проход, но для V-образной канавки внешней трубы требуется выполнять сварку с многослойным накоплением, и, таким образом, возникает проблема, состоящая в том, что требуется значительное время для сварки. Кроме того, сварочные швы размещены в одном и том же положении, и, таким образом, в случае, когда выполняют радиографическую проверку, на пленке появляется участок с наложением положений сварки, что также создает проблему, состоящую в том, что затрудняется выполнение определения дефектов и т.п.
[0008] Кроме того, интервал между внешней трубой и внутренней трубой обычно чрезвычайно узкий, например, составляет 0,4 мм или тому подобное, и для предотвращения заполнения зазора между внутренней трубой и внешней трубой в трубе с двойными стенками во время сварки форму канавки материалов 2 основания для трубы с двойными стенками устанавливают как V-образную канавку (a) и U-образную канавку (b), как показано на фиг.6A и фиг.6B, и затем V-образные выемки (V-образные полости) 1 с большой вероятностью формируются между каждым валиком 3 со сквозным проплавлением сваренного участка и материалом 2 основания трубы с двойными стенками, когда сваривают материал 2 основания трубы с двойными стенками. Затем, когда формируются V-образные выемки 1, весьма вероятно, возникает концентрация механических напряжений на участке, что приводит к проблеме, связанной с тем, что ухудшается усталостная прочность по сравнению с гладким участком.
[0009] Настоящее изобретение было выполнено с учетом описанных выше обычных обстоятельств, и его цель состоит в обеспечении трубы с двойными стенками, в которой формирование V-образных выемок, которые составляют причину снижения прочности сварного участка, может быть предотвращено, и сварка может быть выполнена в течение более короткого периода времени, чем обычно требуется, способа изготовления трубы с двойными стенками и парогенератора.
[0010] В соответствии с одним вариантом осуществления, труба с двойными стенками включает в себя: множество элементов, формирующих трубу с двойными стенками, каждый из которых имеет внутреннюю трубу и внешнюю трубу, соединенных сваркой на свариваемых участках их оконечных участков в осевом направлении; и каждый из свариваемых участков элементов, формирующих трубу с двойными стенками, включает в себя канавку, имеющую длину в осевом направлении, равную или большую чем 1/2 ширины валика со сквозным проплавлением, формируемого при сварке во время выполнения операции сварки.
[0011] В соответствии с другим вариантом осуществления, труба с двойными стенками включает в себя: множество элементов, формирующих трубу с двойными стенками, каждый из которых имеет внутреннюю трубу и внешнюю трубу, соединенные сваркой на свариваемых участках их оконечных участков в осевом направлении; и каждый из свариваемых участков элементов, формирующих трубу с двойными стенками, включает в себя канавку, имеющую длину в осевом направлении, равную или большую чем 1/2 ширины валика сварного шва, сформированного во время сварки на свариваемом участке.
[0012] В соответствии с одним вариантом осуществления, способ изготовления трубы с двойными стенками, включающей в себя множество элементов, формирующих трубу с двойными стенками, каждый из которых имеет внутреннюю трубу и внешнюю трубу, соединенные сваркой на свариваемых участках их оконечных участков в осевом направлении, способ включает в себя: на каждом из свариваемых участков элементов, формирующих трубу с двойными стенками, предусматривают канавку, имеющую длину в осевом направлении, равную или большую чем 1/2 ширины валика со сквозным проплавлением, формируемого во время сварки на свариваемом участке; выполняют сварку внутренних труб изнутри внутренних труб и выполняют сварку внешних труб снаружи внешних труб.
[0013] В соответствии с другим вариантом осуществления, способ изготовления трубы с двойными стенками, включающей в себя множество элементов, формирующих трубу с двойными стенками, каждая из которых имеет внутреннюю трубу и внешнюю трубу, соединенные сваркой на свариваемых участках их оконечных участков в осевом направлении, способ включает в себя: на каждом из свариваемых участков элементов, формирующих трубу с двойными стенками, предусматривают канавку, имеющую длину в осевом направлении, равную или большую чем 1/2 ширины валика сварного шва, формируемого во время сварки на свариваемом участке; выполняют сварку внутренних труб изнутри внутренних труб и выполняют сварку внешних труб снаружи внешних труб.
[0014] В соответствии с одним вариантом осуществления, парогенератор включает в себя: емкость, через которую протекает жидкий металл; и трубу преобразователя тепла, которая находится внутри емкости и через которую протекает вода и пар, труба преобразователя тепла представляет собой трубу с двойными стенками, включающую в себя: множество элементов, формирующих трубу с двойными стенками, каждый из которых имеет внутреннюю трубу и внешнюю трубу, соединенные сваркой на свариваемых участках их оконечных свариваемых участков в осевом направлении; и каждый из свариваемых участков элементов, формирующих трубу с двойными стенками, включающий в себя канавку, имеющую длину в осевом направлении, равную или больше чем 1/2 ширины валика со сквозным проплавлением, формируемого в результате сварки на свариваемом участке.
[0015] В соответствии с другим вариантом осуществления, парогенератор включает в себя: емкость, через которую протекает жидкий металл; и трубу преобразователя тепла, которая установлена в емкости и через которую протекают вода и пар; труба преобразователя тепла имеет трубу с двойными стенками, включающую в себя: множество элементов, формирующих трубу с двойными стенками, каждый из которых имеет внутреннюю трубу и внешнюю трубу, соединенные сваркой на свариваемых участках их оконечных свариваемых участков в осевом направлении; и каждый из свариваемых участков элементов, формирующих трубу с двойными стенками, включающий в себя канавку, имеющую длину в осевом направлении, установленную равной или больше чем 1/2 ширины валика сварного шва, формируемого в результате сварки на свариваемом участке.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0016] На фиг.1 показан вид, поясняющий этап сварки трубы с двойными стенками в соответствии с одним вариантом осуществления.
На фиг.2 показан вид в поперечном сечении, схематично иллюстрирующий конфигурацию основной части трубы с двойными стенками в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.3 показано увеличенное изображение в поперечном сечении, схематично иллюстрирующее конфигурацию основной части трубы с двойными стенками в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.4 показан вид, поясняющий случай, когда V-образные канавки сформированы на свариваемом участке трубы с двойными стенками.
На фиг.5 показан вид в поперечном сечении, схематично иллюстрирующий конфигурацию парогенератора в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг.6A и фиг.6B показаны виды каждый для пояснения, что V-образные канавки формируются на свариваемом участке при обычной технологии.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0017] Ниже, со ссылкой на чертежи, будут подробно описаны варианты осуществления трубы с двойными стенками, способа изготовления трубы с двойными стенками и парогенератора в соответствии с настоящим изобретением.
[0018] На фиг.1 показан вид, поясняющий этап сварки, на котором выполняют сварку элементов, формирующих трубу с двойными стенками, друг с другом, когда изготовляют трубу 100 с двойными стенками, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Каждый из элементов 100a и 100b, формирующих трубу с двойными стенками, состоит из внутренней трубы 4, внешней трубы 5, и проволочная сетка 6 вставлена между ними, которая предотвращает прямой контакт внутренней трубы 4 и внешней трубы 5 друг с другом. Участок, на котором расположена упомянутая выше проволочная сетка 6, имеет зазор, через который подают газ в осевом направлении трубы с двойными стенками, и когда выполняют сварку элемента 100a, формирующего трубу с двойными стенками, и элемента 100b, формирующего трубу с двойными стенками, через упомянутый выше зазор, в качестве остаточного газа, герметизированного в трубе, подают инертный газ, такой как газообразный аргон или газообразный гелий.
[0019] Сварочная головка, которую вставляют внутрь внутренних труб 4 для сварки внутренних труб 4 элемента 100a, формирующего трубу с двойными стенками, и элемента 100b, формирующего трубу с двойными стенками, друг с другом, включает в себя кожух 7, сформированный в цилиндрической форме, и в кожухе 7 размещены отражающее зеркало 8, конденсорные линзы 9 и линза 10 коллиматора, которые установлены на кожухе 7.
[0020] Кроме того, с кожухом 7 соединено оптическое волокно 13, по которому подают лазерный луч к сварочной головке, и трубка (например, уретановая трубка) 12, через которую подают инертный газ, такой как газообразный аргон или газообразный гелий, для предотвращения загрязнения, вызванного брызгами, дымом и т.п. отражающего зеркала 8 и конденсорных линз 9 во время сварки. В частности, между трубкой 12 и кожухом 7 предусмотрено уплотнительное кольцо 11 для уплотнения зазора между ними.
[0021] В данном варианте осуществления, в результате использовании сварочной головки, имеющей описанную выше конструкцию, внутренние трубы 4 элемента 100a, формирующего трубу с двойными стенками, и элемента 100b, формирующего трубу с двойными стенками, сваривают друг с другом с помощью лазерной сварки. Кроме того, при сварке внешних труб 5 элемента 100a, формирующего трубу с двойными стенками, и элемента 100b, формирующего трубу с двойными стенками, друг с другом сварку выполняют с помощью лазерной сварки снаружи внешних труб 5.
[0022] На фиг.2 схематично иллюстрируется конфигурация свариваемых участков оконечных участков в осевом направлении элемента 100a, формирующего трубу с двойными стенками, и элемента 100b, формирующего трубу с двойными стенками, с увеличением. Как представлено на том же чертеже, внутреннюю трубу 4 одного из элементов 100a, формирующего трубу с двойными стенками, и элемента 100b, формирующего трубу с двойными стенками, которая представляет собой элемент 100a, формирующий трубу с двойными стенками, в данном варианте осуществления, формируют более длинной, чем внешняя труба 5, на заданную длину (L1). Кроме того, внешняя труба 5 другого элемента 100b, формирующего трубу с двойными стенками, сформирована более длинной, чем внутренняя труба 4, на заданную длину (L1). Таким образом, положение, где внутренние трубы 4 сваривают, и положение, где сваривают внешние трубы 5, смещены на заданную длину (L1) вдоль осевого направления.
[0023] Кроме того, между внутренней трубой 4 и внешней трубой 5 сформированы канавки 20 так, что они расширяют интервал между внутренней трубой 4 и внешней трубой 5. Длина в осевом направлении каждой из упомянутых выше канавок 20 (глубина, когда каждую из канавок 20 рассматривают сверху) L2 установлена равной или большей чем 1/2 ширины валика со сквозным проплавлением, формируемого при сварке. Обычно интервал между внутренней трубой 4 и внешней трубой 5 на участке, на котором располагается проволочная сетка 6, чрезвычайно узкий, и его устанавливают, например, равным 0,4 мм или около этого. В отличие от этого, интервал между внутренней трубой 4 и внешней трубой 5 на участке канавки 20 устанавливают, например, равным 0,8 мм или около этого, и при формировании его интервал между внутренней трубой 4 и внешней трубой 5 делают расширенным. Описанная выше канавка 20 может быть сформирована, например, путем обрезки внешней поверхности внутренней трубы 4 и обрезки внутренней поверхности внешней трубы 5. При обрезке внутренней трубы 4 и внешней трубы 5, как описано выше, оксидные покрывающие пленки и т.п., сформированные на этих поверхностях, могут быть удалены перед сваркой, и при этом становится возможным предотвратить отрицательное влияние оксидных покрывающих пленок и т.п. на сварку. В частности, понятно, что в случае, когда внутренняя труба 4 или внешняя труба 5 имеет заданную толщину, описанная выше канавка 20 также может быть сформирована в одной из них.
[0024] Как представлено на фиг.3, когда внешние трубы 5 в случае фиг.3, каждая из которых представляет собой материал 2 основания трубы с двойными стенками, сваривают, например, с помощью лазера друг с другом снаружи, формируется валик 3 со сквозным проплавлением (корневой валик) на внутренней поверхности внешней трубы 5. В частности, на фиг.3 сваренное состояние области трубы с двойными стенками, окруженной кругом, который показан в нижней части фиг.3, представлено в верхней части фиг.3 с увеличением. В этом варианте осуществления длина L2 в осевом направлении канавки 20 установлена таким образом, что взаимосвязь между 1/2 ширины описанного выше валика 3 со сквозным проплавлением (обозначено L3 на фиг.3) и длиной L2 в осевом направлении канавки 20 могут стать (1/2 ширины валика 3 со сквозным проплавлением (L3)) < (длина (L2) в осевом направлении канавки 20).
Это связано с причинами, указанными ниже.
[0025] Таким образом, когда длина L2 в осевом направлении канавки 20 установлена, как описано выше, как показано на фиг.3, угол θ1, образованный валиком 3 со сквозным проплавлением и материалом 2 основания трубы с двойными стенками (внешней трубы 5 в случае по фиг.3), становится равным 90 градусов или больше, и V-образные выемки не формируются. С другой стороны, когда длина L2 в осевом направлении описанной выше канавки 20 короче чем 1/2 ширины валика 3 со сквозным проплавлением (L3), как обозначено на фиг.4, например, угол θ2, сформированный валиком 3 со сквозным проплавлением и материалом 2 основания трубы с двойными стенками (внешняя труба 5, в случае по фиг.4), становится равным 90 градусов или меньше, и, таким образом, формируются V-образные выемки.
[0026] По указанным выше причинам, в данном варианте осуществления длина L2 в осевом направлении канавки 20 установлена равной или больше чем 1/2 ширины валика 3 со сквозным проплавлением (L3), сформированным в результате сварки, и, таким образом, V-образные выемки, которые представляют собой причину снижения прочности, не формируются на сварном участке, и при этом может быть достигнута улучшенная надежность. На практике ширина описанного выше валика 3 со сквозным проплавлением составляет, например, приблизительно 2 мм или меньше. Таким образом, длину L2 в осевом направлении канавки 20 требуется установить только равной, например, приблизительно 1 мм или больше.
[0027] Валик 3 со сквозным проплавлением формируется на стороне, противоположной стороне, подвергаемой облучению лазером (направление сварки), когда выполняют сварку с помощью лазерной сварки и т.п. Как представлено на фиг.3, ширина описанного выше валика 3 со сквозным проплавлением не становится равной или больше, чем ширина сварного шва 30, формируемого на стороне, подвергаемой облучению лазером. Таким образом, пока длина L2 в осевом направлении описанной выше канавки 20 установлена равной или больше чем 1/2 ширины сварного шва 30 (L4), возможно предотвратить формирование V-образных канавок, которые являются причиной ухудшения прочности на сварном участке.
[0028] Кроме того, различие L1 в длинах между внутренней трубой 4 и внешней трубой 5 (заданная длина), которое показано на фиг.2, предпочтительно устанавливают равным, например, приблизительно 5 мм или больше. Это позволяет надежно предотвратить наложение друг на друга валика 3 со сквозным проплавлением на сварном участке внутренней трубы 4 и валика 3 со сквозным проплавлением на сварном участке внешней трубы 5 и надежно предотвратить блокирование зазора между внутренней трубой 4 и внешней трубой 5. Кроме того, при выполнении радиографических исследований сварного участка после сварки радиографическое изображение может быть получено таким образом, что сварной участок внутренней трубы 4 и сварной участок внешней трубы 5 не будут наложены друг на друга.
[0029] В частности, в описанном выше варианте осуществления труба 100 с двойными стенками, имеющая внутреннюю трубу 4, внешнюю трубу 5 и проволочную сетку 6, вставленную между ними, для предотвращения непосредственного контакта друг с другом внутренней трубы 4 и внешней трубы 5, была описана в качестве примера, но данный вариант осуществления можно применять также для трубы с двойными стенками, имеющей внутреннюю трубу 4, внешнюю трубу 5 и распорку (не показана), расположенную между внутренней трубой 4 и внешней трубой 5 для предотвращения прямого контакта между внутренней трубой 4 и внешней трубой 5, или трубу с двойными стенками, имеющую канавку, сформированную между внутренней трубой 4 и внешней трубой 5 вдоль всей длины трубы с двойными стенками для соединения трубы с двойными стенками.
[0030] На фиг.5 показан вид, схематично иллюстрирующий конфигурацию поперечного сечения парогенератора 200, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на этом же чертеже, парогенератор 200 включает в себя емкость 201, сформированную в виде, по существу, цилиндрической формы, и разработанный так, что внутри упомянутой выше емкости 201 может протекать расплавленный натрий в качестве жидкого металла, из верхней части в нижнюю часть, как обозначено стрелкой на чертеже.
[0031] Внутри емкости 201 предусмотрена труба 210 преобразователя тепла, сформированная из трубы 100 с двойными стенками, в соответствии с описанным выше вариантом осуществления, и сформированная в форме спирали и разработанная так, что внутри упомянутой выше трубы 210 преобразователя тепла могут протекать вода с паром снизу вверх, как обозначено стрелкой на чертеже. В частности, пространство между внутренней трубой 4 и внешней трубой 5 трубы 100 с двойными стенками, формирующей трубу 210 преобразователя тепла, как описано выше, заполнено газообразным гелием, позволяя, таким образом, детектировать повреждение внутренней трубы 4 и внешней трубы 5.
[0032] В парогенераторе 200, в соответствии с данным вариантом осуществления, возможно предотвращать формирование V-образных канавок, которые представляют собой причину уменьшения прочности сварного участка трубы 210 преобразователя тепла, таким образом, что может быть достигнуто улучшение надежности трубы 210 преобразователя тепла. Кроме того, возможно предотвратить блокирование зазора между внутренней трубой 4 и внешней трубой 5 при сварке, так что повреждение внутренней трубы 4 и внешней трубы 5 может быть надежно детектировано. Кроме того, сварка может быть выполнена в течение более короткого периода времени, чем требуется обычно.
[0033] Хотя были описаны определенные варианты осуществления, эти варианты осуществления были представлены только в качестве примера и не предназначены для ограничения объема изобретения. Действительно, новые варианты осуществления, описанные здесь, могут быть воплощены во множестве других форм; кроме того, различные исключения, замены и изменения в форме вариантов осуществления, описанных здесь, могут быть выполнены без выхода за пределы сущности изобретения. Приложенные чертежи и их эквиваленты предназначены для охвата таких форм или модификаций, которые попадают в пределы объема и сущности изобретения.

Claims (16)

1. Труба с двойными стенками, содержащая:
множество элементов, формирующих трубу с двойными стенками, каждый из которых имеет внутреннюю трубу и внешнюю трубу, соединенных сваркой на свариваемых участках их оконечных участков в осевом направлении; и
каждый из свариваемых участков элементов, формирующих трубу с двойными стенками, включает в себя канавку, имеющую длину в осевом направлении, равную или большую чем 1/2 ширины валика сварного шва, формируемого в результате сварки на свариваемых участках.
2. Труба с двойными стенками по п.1,
в которой валик сварного шва представляет собой валик со сквозным проплавлением.
3. Труба с двойными стенками по п.1,
в которой на свариваемых участках элементов, формирующих трубу с двойными стенками, внутренняя труба элемента, формирующего трубу с двойными стенками, на одной стороне длиннее, чем внешняя труба, на заданную длину в осевом направлении, и внешняя труба элемента, формирующего трубу с двойными стенками, на другой стороне длиннее, чем внутренняя труба, на заданную длину в осевом направлении; и
причем положение, в котором внутренние трубы сваривают друг с другом, и положение, в котором внешние трубы сваривают друг с другом, смещены на заданную длину в осевом направлении.
4. Труба с двойными стенками по п.1,
в которой канавка сформирована в по меньшей мере одном из двух элементов, формирующих трубу с двойными стенками, сваренных на сварочных участках.
5. Труба с двойными стенками по п.1,
в которой каждый из элементов, формирующих трубу с двойными стенками, имеет слой проволочной сетки между внутренней трубой и внешней трубой.
6. Способ изготовления трубы с двойными стенками, включающей в себя множество элементов, формирующих трубу с двойными стенками, причем каждый имеет внутреннюю трубу и внешнюю трубу, и соединенных сваркой на свариваемых участках их оконечных участков в осевом направлении, причем
способ содержит этапы, на которых
на каждом из свариваемых участков элементов, формирующих трубу с двойными стенками, предусматривают канавку, имеющую длину в осевом направлении, равную или большую чем 1/2 ширины валика сварного шва, формируемого в результате сварки на свариваемом участке;
выполняют сварку внутренних труб изнутри внутренних труб; и
выполняют сварку внешних труб снаружи внешних труб.
7. Способ изготовления трубы с двойными стенками по п.6,
в котором валик сварного шва представляет собой валик со сквозным проплавлением.
8. Способ изготовления трубы с двойными стенками по п.6, дополнительно содержащий этапы, на которых
формируют внутреннюю трубу из элемента, формирующего трубу с двойными стенками, который с одной стороны длиннее, чем внешняя труба, на заданную длину в осевом направлении, и формируют внешнюю трубу из элемента, формирующего трубу с двойными стенками, который с другой стороны длиннее, чем внутренняя труба, на заданную длину в осевом направлении на сварочных участках элементов, формирующих трубу с двойными стенками,
причем положение, в котором внутренние трубы сваривают друг с другом, и положение, в котором внешние трубы сваривают друг с другом, смещены на заданную длину в осевом направлении.
9. Способ изготовления трубы с двойными стенками по п.6, в котором дополнительно
формируют канавку в по меньшей мере одном из двух элементов, формирующих трубу с двойными стенками, свариваемых на свариваемых участках.
10. Способ изготовления трубы с двойными стенками по п.6,
в котором каждый из элементов, формирующих трубу с двойными стенками, имеет слой проволочной сетки между внутренней трубой и внешней трубой.
11. Способ изготовления трубы с двойными стенками по п.6,
в котором сварку выполняют с помощью лазерной сварки.
12. Парогенератор, содержащий:
емкость, через которую протекает жидкий металл; и
трубу преобразователя тепла, которая находится внутри емкости и через которую протекает вода и пар,
труба преобразователя тепла представляет собой трубу с двойными стенками, включающую в себя:
множество элементов, формирующих трубу с двойными стенками, каждый из которых имеет внутреннюю трубу и внешнюю трубу, и соединенных сваркой на свариваемых участках их оконечных свариваемых участков в осевом направлении; и
каждый из свариваемых участков элементов, формирующих трубу с двойными стенками, содержит канавку, имеющую длину в осевом направлении, равную или больше чем 1/2 ширины валика сварного шва, формируемого в результате сварки на свариваемых участках.
13. Парогенератор по п.12,
в котором валик сварного шва представляет собой валик со сквозным проплавлением.
14. Парогенератор по п.12,
в котором на свариваемых участках элементов, формирующих трубу с двойными стенками, внутренняя труба элемента, формирующего трубу с двойными стенками с одной стороны длиннее, чем внешняя труба на заданную длину в осевом направлении, и внешняя труба элемента, формирующего трубу с двойными стенками, с другой стороны сформирована более длинной, чем внутренняя труба на заданную длину в осевом направлении; и
причем положение, в котором внутренние трубы сварены друг с другом, и положение, в котором внешние трубы сварены друг с другом, смещены на заданную длину в осевом направлении.
15. Парогенератор по п.12,
в котором канавка сформирована на по меньшей мере одном из двух элементов, формирующих трубу с двойными стенками, сваренных на свариваемых участках.
16. Парогенератор по п.12,
в котором каждый из элементов, формирующих трубу с двойными стенками, имеет слой проволочной сетки между внутренней трубой и внешней трубой.
RU2012135492/02A 2010-01-20 2011-01-20 Труба с двойными стенками, способ изготовления трубы с двойными стенками и парогенератор RU2518654C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010010485 2010-01-20
JP2010-010485 2010-01-20
PCT/JP2011/000288 WO2011089909A1 (ja) 2010-01-20 2011-01-20 二重管及び二重管の製造方法並びに蒸気発生器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012135492A RU2012135492A (ru) 2014-03-10
RU2518654C2 true RU2518654C2 (ru) 2014-06-10

Family

ID=44306712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012135492/02A RU2518654C2 (ru) 2010-01-20 2011-01-20 Труба с двойными стенками, способ изготовления трубы с двойными стенками и парогенератор

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20130180472A1 (ru)
EP (1) EP2527076A4 (ru)
JP (1) JP5881421B2 (ru)
KR (1) KR101386920B1 (ru)
CN (1) CN102712061B (ru)
CA (1) CA2787558C (ru)
RU (1) RU2518654C2 (ru)
WO (1) WO2011089909A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6150380B2 (ja) * 2013-02-28 2017-06-21 三菱重工業株式会社 熱交換器及び熱交換器の製造方法
US20160325377A1 (en) * 2014-01-17 2016-11-10 Hitachi ,Ltd. Laser Welding Method and Welded Joint
JP6225037B2 (ja) 2014-01-23 2017-11-01 三菱日立パワーシステムズ株式会社 管の製造方法及び管
JP6626728B2 (ja) * 2016-02-10 2019-12-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 高圧燃料供給ポンプ
KR101953168B1 (ko) * 2016-10-28 2019-02-28 김종필 세면기 팝업 밸브
CN115283873B (zh) * 2022-08-18 2023-07-14 江苏恒宇管业科技有限公司 蒸汽保温管内外管同轴心保持架与保持架的焊接工艺系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2068326C1 (ru) * 1993-11-09 1996-10-27 Василий Савельевич Юркин Способ производства многослойных металлических труб
RU2245500C2 (ru) * 1999-07-22 2005-01-27 Спиро Рисерч Б.В. Способ изготовления теплообменной трубы с двойными стенками с обнаружением течи и теплообменная труба
JP2009220179A (ja) * 2008-02-19 2009-10-01 Toshiba Corp 二重管の接合方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6121493A (ja) * 1984-07-09 1986-01-30 株式会社東芝 冷却系配管構造
US4644906A (en) * 1985-05-09 1987-02-24 Stone & Webster Engineering Corp. Double tube helical coil steam generator
GB8701410D0 (en) * 1987-01-22 1987-02-25 Land & Marine Eng Ltd Pipe joints
JP2504458B2 (ja) * 1987-04-10 1996-06-05 バブコツク日立株式会社 二重構造管の溶接方法
JP2746970B2 (ja) * 1989-01-10 1998-05-06 バブコツク日立株式会社 二重壁伝熱管の溶接方法及び熱交換器
JPH03207575A (ja) * 1990-01-10 1991-09-10 Nippon Steel Corp 二重管の周継手溶接法
JP2971197B2 (ja) * 1991-06-27 1999-11-02 三菱重工業株式会社 管内裏波ビード成形方法
JPH08118042A (ja) * 1994-10-28 1996-05-14 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 二重管の拡散接合法
JPH1034373A (ja) * 1996-07-18 1998-02-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 2重管構造の溶接方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2068326C1 (ru) * 1993-11-09 1996-10-27 Василий Савельевич Юркин Способ производства многослойных металлических труб
RU2245500C2 (ru) * 1999-07-22 2005-01-27 Спиро Рисерч Б.В. Способ изготовления теплообменной трубы с двойными стенками с обнаружением течи и теплообменная труба
JP2009220179A (ja) * 2008-02-19 2009-10-01 Toshiba Corp 二重管の接合方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2787558A1 (en) 2011-07-28
EP2527076A4 (en) 2017-06-28
JPWO2011089909A1 (ja) 2013-05-23
JP5881421B2 (ja) 2016-03-09
WO2011089909A1 (ja) 2011-07-28
CA2787558C (en) 2015-01-06
US20130180472A1 (en) 2013-07-18
CN102712061B (zh) 2015-06-17
KR20120101126A (ko) 2012-09-12
KR101386920B1 (ko) 2014-04-21
RU2012135492A (ru) 2014-03-10
EP2527076A1 (en) 2012-11-28
CN102712061A (zh) 2012-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2518654C2 (ru) Труба с двойными стенками, способ изготовления трубы с двойными стенками и парогенератор
RU2588930C2 (ru) Способ формирования подводного трубопровода при его прокладке
US6193145B1 (en) Method for joining two parts of different kinds by heterogeneous butt welding, and uses thereof
EP2484479A1 (en) Nozzle welding method, nozzle part repairing method, and nozzle welded structure
KR940010121A (ko) 허용가능한 금속 연료/피복 장벽 및 그러한 장벽 설치 방법
US3807024A (en) Method of replacing a damaged tube in a tube wall
US8891724B2 (en) Dual-cooled nuclear fuel rod having annular plugs and method of manufacturing the same
BR112018005475B1 (pt) Método de realização da montagem de tubos de materiais termoplásticos
EP0312421B1 (fr) Procédé de fixation par soudage d&#39;une tubulure sur un élément de paroi de forte épaisseur telle qu&#39;une virole porte-tubulures d&#39;une cuve de réacteur nucléaire
JP2016087632A (ja) 円筒構造物の溶接システム及び溶接方法
JP2013230476A (ja) 熱交換器の管板と伝熱管との封止方法および熱交換器
JP5467711B2 (ja) 原子炉の容器の底部ヘッド貫通部を修理する方法
EP0312426A1 (fr) Procédé de fabrication d&#39;une cuve d&#39;un réacteur nucléaire à eau légère et cuve de réacteur nucléaire fabriquée par ce procédé
JP6200410B2 (ja) 補修溶接方法及び補修溶接用プラグ、並びに原子炉容器
JP5457939B2 (ja) 二重管の溶接部の検査方法
JPWO2016111232A1 (ja) 薄板部材の溶接継手、その溶接継手を備えた缶体の製造方法、およびその溶接継手を備えた管体の配管方法
JPS59232690A (ja) 溶接方法
EP0551783B1 (fr) Procédé et dispositif de contrÔle non destructif d&#39;une paroi d&#39;une capacité contenant un liquide radioactif
EP1461558A1 (fr) Conduite sous-marine renforcee et ensemble de deux conduites coaxiales en comprenant
JP2504458B2 (ja) 二重構造管の溶接方法
A Razak et al. Corrosion Resistant Alloy Pipeline: Creating Knowledge Behind the Scenes
CN117773406A (zh) 一种用于外伸式管子管板的堵头结构及焊接方法
FR2723869A1 (fr) Procede de reparation d&#39;une liaison soudee heterogene entre une tubulure d&#39;un composant d&#39;un reacteur nucleaire et une tuyauterie.
EP4421268A1 (fr) Procédé de réalisation d&#39;un cuvelage pour piscine, bâche ou enceinte de confinement
JPH01142392A (ja) 二重管式伝熱管