摘要:某核电机组CAS空气压缩系统管道安装工艺根据设计方设计采用压合连接方式。对于新引进的工艺施工现场打压过程中出现了一系列的问题,通过现场的质量管理、数据统计、问题分析、持续改进等环节,保证了压合管道安装质量。本工艺较焊接连接、螺纹连接方式有较大的优越性,为后续项目的施工及设计提供一定的借鉴和参考。
关键词:压合;螺纹连接
CAS系统概况
CAS系统是三代核电机组中管线最长,通过厂房、房间最多的系统之一,主要涉及核岛厂房12厂房、40厂房、50厂房、60厂房、常规岛厂房,全长2000余米。系统主要由标准ASTM A-312壁厚10S的不锈钢管组成,系统主要介质是压缩空气,系统最大额定压力500PSI/3450KPa。压合技术专门用于壁厚10S的304/304L不锈钢管道提供快速、方便、可靠的方法,用于连接不锈钢管道,没有焊接所需要的火焰或者电弧,无螺栓或法兰连接,市售的304型ASTM A-312壁厚10S不锈钢管被切割成所需的长度并插入接头,插入接头/管件,然后在数秒将管件连入管道。
安装技术要点
第一确定插入标记:安装前,安装人员需在官道上标记示位标,确保目测即可确认管道已正确完全插入,完全插入后需倒退2mm,确保预留膨胀间隙;
第二检查未经压合的密封环凹槽:凹槽的空间可容纳密封环,在压合期间保护密封环。
第三保证限位器起作用:一个刚性管道限位器确定管道位置,保证管道刚性连接。
上图为压合管道关键部件示意图。压合管道主要由管子、管件组成,管件的关键结构是管道、带限位器及密封槽的管件、密封环,无论是弯头、三通、或者异径三通等都是由这些主要结构件组成。内部的密封环起到密封的关键作用,标记线则保证管子的插入深度合格,以利于检验。
现场检查中发现的问题
1、气压试验低压阶段密封端部有漏气现象
2、气压试验高压阶段有管端崩开的问题发生
以上问题是压合管道安装中最容易出现的问题,也是压合管道安装的关键点控制方向。对第一种问题只能通过气压试验才能发现,第二种问题则可以通过超声探伤可以提前发现问题。现场实际工作中很少采用这种方式去检验,如果控制的合理这一步完全可以省略。
现场发现的问题分析
第一种问题:压合管件泄露属于密封圈并没有完全起到密封作用,经过现场安装及安装后试验发现部分管道连接的密封环没有起到完全的作用,经过现场检查及分析有几点可能:
1)密封环有损坏;
2)密封环以外的管件可能有损坏
3)密封环密封过程中变形
只有以上三种情况发生的情况下才可能产生漏气通道,造成打压过程中有空气泄露的情况发生。
第二种问题:经过气压试验以及经验反馈实际过程的统计,主要分几种情况
1、插入深度虽然足够,但插入管的形状不规则,管子加工不规则,造成插入结合有问题(此问题在排查统计过程中偶有发生)
2、插入深度不够,划线位置距离管件端面较远,造成结合长度不够。对于未划线的长度不能确定(此类型问题在后续的检查中占比例较大)。
解决问题
第一类问题:
所有的管件入场安装前必须要经过严格的检验,尤其对密封面附近,第一,密封圈不能有损坏,形状不能变形;第二,管子及管件不能有划痕,尤其是径向的划痕;第三,安装过程中要向内部查管子,必须涂抹硅油以免摩擦太大造成过程中密封圈变型。
第二类问题:
管子切割端要严格检查,端部必须齐平,不能有偏角。
严格控制插入深度,坚持划线制度。具体操作如下:每一种规格的管子及管件都有划线模具,用模具套住管子之后在插入管子上划线,根据厂家的说明书可以查出划线后插入段的长度,如表1。
看和厂家推荐的长度是否一致。如一致则插入深度足够,本管件及管子可以使用。在压合前把管子插入管件后,管件端面和划线基本在同一个平面上。即划线标记和管件端面正好吻合,此尺度压合后能保证要求的插入深度,压合过程和压合后保证线的位置不变。如果发现划线与管件端面不能保持同一平面,可以断定不合格。
压合过程中,必须使用正规的压合钳,规定厂家的,否则非正规的压合钳也可能给压合管道的压合效果带来以外。
控制效果
在经过严格的程序化控制及关键程序把关后,压合管道打压的成功率100%,没有爆管情况发生,也没有漏气情况发生。很好的解决了压合管道在现场安装过程中容易出现的问题。
结语
压合管道压合技术作为一种新入核电领域的技术,以前安装经验很少,有些施工人员在安装过程中对于它的认识还不够深,造成了上面经常发生的两种质量问题,由于系统庞大,复检过程麻烦而繁琐,造成了很大的经济负担和人力浪费。通过以上的分析总结,对以后的安装有一定的指导作用。
论文作者:寿立鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/26
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