核電廠汽水分離再熱器MSR換熱管的檢漏與處理

李科

摘 要：簡介了核電汽水分離再熱器的結構、功能及再熱器換熱管的檢測方法。

關鍵詞：汽水分離再熱器；真空發泡；渦流檢測

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.003

1 汽水分離再熱器（MSR）的結構及功能簡介

MSR主要有波紋板分離器、再熱器、筒體及封頭四部分。

其中波紋板過濾器均勻的分布于水平筒體內部，高壓缸排氣經過MSR波紋板過濾器后，經過兩級再熱器加熱后進入低壓缸，循環蒸汽的干度可以達到98%。分離處的水分經過筒體下部輸水管道進入MS疏水箱。

再熱器分為一級再熱器和二級再熱器。每一個再熱器都由半球形水室與U型換熱管管束組成。

2 換熱管真空發泡檢測

（1）按圖1所示將真空發泡試驗裝置各部件連接，將兩個檢漏箱面對面密封，啟動真空泵后如真空壓力可以維持在-0.094MPa，可確定試驗裝置無泄漏；（2）按照圖2所示方法將檢測盒分別貼在管板上目標傳熱管的兩端；（3）在管板與換熱管分布圖上分別將相應區域做好標記，防止漏檢；（4）啟動真空泵，打開入口閥。打開檢漏盒上游蝶閥，檢漏盒連續抽真空。水分離器的真空表接近-0.04MPa時，關閉檢測盒上游蝶閥進行壓力試驗。確定壓力不下降后，再次打開檢測盒上游蝶閥直至壓力約為-0.094MPa時，關閉檢測盒上游蝶閥；（5）打開檢漏盒上部真空發泡液貯存器的閥門，在換熱管管板表面噴灑發泡液；（6）觀察管板表面2分鐘。如發生連續和成長的泡沫時可以判定有泄漏點。對懷疑為假漏的位置進行清洗重新檢測。確認為泄漏的在管板上與分布圖上進行標記；（7）移動檢漏箱，繼續進行檢漏試驗。每次檢測盒覆蓋區域要與上次檢漏區域有重合；（8）真空發泡試驗中無法建立負壓的區域進行渦流檢測，確定發生泄漏的換熱管；（9）經過真空發泡與渦流檢測后，可以確定所有的泄露換熱管。其中換熱管泄露分為兩類：一類是管板與換熱管焊接處裂縫導致泄露；一類是換熱管內發生破損導致泄漏。

3 渦流檢測簡介

3.1 渦流檢測原理

把導電材料放于交變磁場中，導體內會有感應電流產生，這個現象就叫做渦流。感應電流的不同是由于導體本身的性質不同導致的，如電導率、磁導率、形狀、尺寸和缺陷等。這種利用導體感應電流的變化來判斷導體缺陷的檢測方法，叫做渦流檢測。因此，渦流檢測是一種無損檢測方法，不會對導體本身造成任何損傷。

由導體中產生的感應電流再次產生交流磁場，此磁場磁力線也隨時間變化，它穿過檢測線圈時又在線圈內產生感應電流。因為此感應電流方向與導體中的渦流方向正好相反，因此與檢測線圈中本來的電流方向就一致了。就是說，檢測線圈中的電流由于導體渦流的反作用而增強。因此通過測定檢測線圈中電流的變化，可得到待測導體的相關信息。

3.2 檢測線圈種類

渦流檢測過程中，待測導體本身的參數不會變化，因此檢測線圈的合理選擇對最終的檢測結果尤為重要。根據待測導體的形狀，尺寸、材質等參數，常見的線圈有：穿過式、內插式和點探頭式三種。其中再熱器換熱管渦流檢測使用內插式線圈，將檢測線圈放在換熱管內進行檢測，主要用來檢查換熱管壁厚和換熱管內壁缺陷。

4 換熱管泄漏的處理

真空發泡試驗與渦流檢測后，用記號筆將確定的發生泄露的換熱管出入口側分別做好標記。管板與換熱管焊接處發生裂縫的，將焊縫處清理干凈，重新進行焊接。換熱管內發生破損的，按照如下順序進行換熱管封堵：（1）壓縮空氣吹干目標管內壁；（2）砂紙打磨管板表面，使其可見金屬光澤，然后用白布清潔管板表面；（3）膠帶將目標管的入口和出口周圍的換熱管封堵；（4）對其他無缺陷的管子，用塑料布全部覆蓋并用膠帶粘貼牢固；（5）在目標管入口用壓縮空氣進行通風，檢查在出口是否有風吹出，在確認標記目標管的正確后，用白色記號筆進行標記；（6）如果要堵的目標管破裂或嚴重泄露，其周圍的管子也要進行堵管；（7）用游標卡尺在錐形鉸刀上找到等于堵頭最大直徑處，用記號筆做標記A；（8）用游標卡尺在錐形鉸刀上找到從等于堵頭最大直徑處向細端方向4mm 處，用記號筆做標記B；（9）用錐形鉸刀平穩的處理目標管內壁，到達標記B處停止絞孔；（10）清除鉸下的金屬碎末。用清洗劑清潔管內壁的臟污；（11）確認管堵規格正確，表面應光滑、無毛刺、損傷；（12）塞入管堵并用手錘輕輕敲擊，當管堵留在管板外面長度為1.5-2mm 后停止敲擊；（13）焊接人員用焊絲WEL TIG82采用氬弧焊進行第一層焊接。役檢人員對焊接部位進行PT檢查。如果發現缺陷，去除管堵，重新堵管；（14）PT檢查合格后，焊接人員進行第二層焊接。役檢人員對焊接部位再次進行PT檢查。如果發現缺陷，去除管堵，重新堵管；（15）PT檢查合格后，焊接人員進行第三層焊接。役檢人員對焊接部位再次進行PT檢查。如果發現缺陷，去除管堵，重新堵管；（16）PT檢查合格后。用鋼絲刷清理焊接區域及臨近區域。再次執行真空發泡檢漏試驗，確認焊接區域無泄漏。