CN213073153U - 用于核电反应堆冷却剂泵壳内壁堆焊电磁感应加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于核电反应堆冷却剂泵壳内壁堆焊电磁感应加热装置，包括顶部加热工装、底部加热工装和侧部加热工装，该侧部加热工装安装在顶部加热工装与底部加热工装之间，所述侧部加热工装的内部形成泵壳的加热空间，所述的侧部加热工装包括数个沿泵壳圆周方向设置的加热单元。本实用新型的优点是：具有安装灵活，操作方便，通过设置顶部加热工装、底部加热工装和侧部加热工装进行拼装，可将泵壳(工件)整体包裹加热。可灵活拆卸组装感应器工装适合工件不同焊接姿态。感应加热相对于火焰加热和电阻式加热，加热效率高、控温精度高且加热均匀性更好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于核电反应堆冷却剂泵壳内壁堆焊电磁感应加热装置，用于对泵壳整体进行焊前预热焊后消氢和热处理。
背景技术
反应堆冷却剂泵(简称主泵)的功能是使冷却剂形成强迫循环，从而把反应堆中产生的热能传送至蒸汽发生器，以产生蒸汽，驱动汽轮机做功。
泵壳是主***承压边界的一部分，其壁厚应能承受在事故工况下有接管传递的各种载荷，即除考虑设计状态外，还应考虑事故工况下的最高工作压力、温度瞬态、地震载荷、管道破裂等各种载荷。泵壳由低合金钢整体锻造而成，内表面堆焊超低碳不锈钢、镍基等材料，焊接工艺要求对内壁堆焊部位进行焊前预热和焊后消氢、热处理等。泵壳堆焊前，加热泵壳母材温度应能满足150℃～200℃；堆焊后的消氢温度需要满足加热泵壳母材250℃～400℃。要求加热过程中和保温过程中温度均匀，外壁、内壁之间的温差均≤40℃。焊后热处理595℃-620℃，则要求加热过程中温度均匀，外壁、内壁之间的温差可控制≤50℃，保温时满足工件所有位置均满足595℃-620℃。
目前生产中常用的有外壁火焰加热和内壁陶瓷电阻片加热两种工艺模式。火焰加热使用一种燃气加热工装，通过燃气(通常为天然气)燃烧产生的热从集箱筒体的外壁对筒体和管接头的焊接部位进行加热。火焰加热的能量利用率很低，70％以上的热量散失掉了；火焰加热有明火，存在火灾隐患而且污染工作环境；火焰加热时无法同时进行焊接，只有到达加热温度且关闭火焰后才能进行焊接作业。内壁陶瓷电阻片加热是将陶瓷电阻加热片做成一个阵列，从集箱筒体的内壁进行加热。为了便于固定电阻片，一般将加热片环绕并固定在一个长铁塔上，使用时将加热塔推入到集箱筒体内孔中。这种加热方式的优点是从筒体内壁加热，与焊接作业不相干涉。但电阻片加热的热转换效率只有50％左右，加热器件易老化，使用寿命短。此外，由于集箱筒体的规格有很多种，而每一种电阻片加热塔只能适用于一种规格的筒体，所以焊接预热所需的加热塔也要有好多种规格。这些加热塔长且重，储存时占很大的空间，使用时需要吊车和叉车配合，操作工艺性较差。这两种加热模式的能量利用率差，加热温度可控性低，不易操作，严重降低了加热工作效率。因此，生产中亟待一种新的高效、环保、工艺性好的加热模式。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种用于核电反应堆冷却剂泵壳内壁堆焊电磁感应加热装置，本实用新型的技术方案是：
用于核电反应堆冷却剂泵壳内壁堆焊电磁感应加热装置，包括顶部加热工装(1)、底部加热工装(2)和侧部加热工装，该侧部加热工装安装在顶部加热工装(1)与底部加热工装(2)之间，所述侧部加热工装的内部形成泵壳的加热空间，所述的侧部加热工装包括数个沿泵壳圆周方向设置的加热单元，相邻两加热单元依次拼接一起，每一加热单元的上部与所述的顶部加热工装(1)连接在一起，下部与所述的底部加热工装(2)连接在一起。
每一所述的加热单元包括侧部电缆安装板(13)、侧部保温毯(11)、侧部感应加热电缆(10)、横向连接框架(12)和竖向连接框架(9)，所述的侧部电缆安装板(13)整体呈V字型设置，在该侧部电缆安装板(13)上对称的安装有两组侧部感应加热电缆(10)，在每一所述侧部感应加热电缆(10)外侧的侧部电缆安装板(13)上安装有侧部保温毯(11)，该侧部感应加热电缆(10)的内侧与所述的加热空间相对应；在该侧部电缆安装板(13)的上部和下部均安装有横向连接框架(12)，上部的横向连接框架(12)与顶部加热工装(1)通过竖向连接框架(9)可拆卸连接在一起，下部的横向连接框架(12)与所述的底部加热工装(2)通过竖向连接框架(9)可拆卸的连接在一起。
所述的顶部加热工装(1)包括顶部电缆安装板(15)、顶部保温毯(16)、顶部感应加热电缆(14)、顶部外环连接框架(17)和顶部内环连接框架(18)，所述的顶部电缆安装板(15)呈环形设置，在该顶部电缆安装板(15)上安装有顶部感应加热电缆(14)，在所述顶部感应加热电缆(14)外侧的顶部电缆安装板上安装有顶部保温毯(16)，该顶部感应加热电缆(14)的内侧与所述的加热空间相对应；在该顶部电缆安装板(15)的内侧可拆卸连接有顶部内环连接框架(18)，外侧可拆卸连接有顶部外环连接框架(17)。
所述的底部加热工装(2)包括底部电缆安装板(19)、底部感应加热电缆(20)、底部内环连接框架(21)、底部外环连接框架(22)和底部保温毯(23)，该底部电缆安装板(19)整体呈圆台状设置，在该底部电缆安装板(19)上安装有底部感应加热电缆(20)，在所述底部感应加热电缆(20)外侧的底部电缆安装板上安装有底部保温毯(23)，该底部感应加热电缆(20)的内侧与所述的加热空间相对应；在所述底部电缆安装板(19)的上部可拆卸连接有底部内环连接框架(21)，下部可拆卸的连接有底部外环连接框架(22)。
所述的竖向连接框架(9)、顶部电缆安装板(15)、顶部外环连接框架(17)和顶部内环连接框架(18)、底部电缆安装板(19)、底部内环连接框架(21)和底部外环连接框架(22)均为玻纤板框架。
所述的横向连接框架(12)为不锈钢连接框架。
本实用新型的优点是：具有安装灵活，操作方便，通过设置顶部加热工装、底部加热工装和侧部加热工装进行拼装，可将泵壳(工件)整体包裹加热。可灵活拆卸组装感应器工装适合工件不同焊接姿态。感应加热相对于火焰加热和电阻式加热，加热效率高、控温精度高且加热均匀性更好。
附图说明
图1是本实用新型的主体结构拆解后的示意图。
图2是图1中侧部加热工装的结构示意图。
图3是图1顶部加热工装的结构示意图。
图4是图1底部加热工装的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。
参见图1至图4，本实用新型涉及一种用于核电反应堆冷却剂泵壳内壁堆焊电磁感应加热装置，包括顶部加热工装1、底部加热工装2和侧部加热工装，该侧部加热工装安装在顶部加热工装1与底部加热工装2之间，所述侧部加热工装的内部形成泵壳的加热空间，所述的侧部加热工装包括数个沿泵壳圆周方向设置的加热单元，分别为第一加热单元3、第二加热单元4、第三加热单元5、第四加热单元6、第五加热单元7和第六加热单元8，相邻两加热单元依次拼接一起，每一加热单元的上部与所述的顶部加热工装1连接在一起，下部与所述的底部加热工装2连接在一起。
每一所述的加热单元包括侧部电缆安装板13、侧部保温毯11、侧部感应加热电缆10、横向连接框架12和竖向连接框架9，所述的侧部电缆安装板13整体呈V字型设置，在该侧部电缆安装板13上对称的安装有两组侧部感应加热电缆10，在每一所述侧部感应加热电缆10外侧的侧部电缆安装板13上安装有侧部保温毯11，该侧部感应加热电缆10的内侧与所述的加热空间相对应；在该侧部电缆安装板13的上部和下部均安装有横向连接框架12，上部的横向连接框架12与顶部加热工装1通过竖向连接框架9可拆卸连接(通过螺栓连接)在一起，下部的横向连接框架12与所述的底部加热工装2通过竖向连接框架9可拆卸(通过螺栓连接)的连接在一起。
所述的顶部加热工装1包括顶部电缆安装板15、顶部保温毯16、顶部感应加热电缆14、顶部外环连接框架17和顶部内环连接框架18，所述的顶部电缆安装板15呈环形设置，在该顶部电缆安装板15上安装有顶部感应加热电缆14，在所述顶部感应加热电缆14外侧的顶部电缆安装板上安装有顶部保温毯16，该顶部感应加热电缆14的内侧与所述的加热空间相对应；在该顶部电缆安装板15的内侧可拆卸(通过螺栓连接)连接有顶部内环连接框架18，外侧可拆卸(通过螺栓连接)连接有顶部外环连接框架17。
所述的底部加热工装2包括底部电缆安装板19、底部感应加热电缆20、底部内环连接框架21、底部外环连接框架22和底部保温毯23，该底部电缆安装板19整体呈圆台状设置，在该底部电缆安装板,19上安装有底部感应加热电缆20，在所述底部感应加热电缆20外侧的底部电缆安装板上安装有底部保温毯23，该底部感应加热电缆20的内侧与所述的加热空间相对应；在所述底部电缆安装板19的上部可拆卸连接有底部内环连接框架21，下部可拆卸的连接有底部外环连接框架22。
所述的竖向连接框架9、顶部电缆安装板15、顶部外环连接框架17和顶部内环连接框架18、底部电缆安装板19、底部内环连接框架21和底部外环连接框架22均为玻纤板框架。
所述的竖向连接框架9为玻纤板框架。
本实用新型的工作原理是：
(1)将底部加热工装2放置到加热工位，泵壳吊装到加热工位，采用支撑装置使泵壳底部加热工装贴紧泵壳主体(由于泵壳主体的整体结构不同，内外壁壁厚分布不均匀，所以根据泵壳不同位置壁厚情况，壁厚较厚的位置感应电缆缠绕越密集，有效保证温度可控精度)；
(2)将顶部加热工装1吊装到泵壳主体上；
(3)将第一加热单元3、第二加热单元4、第三加热单元5、第四加热单元6、第五加热单元7和第六加热单元8逐一吊装到泵壳主体的***上，每一加热单元上部的横向连接框架12与顶部加热工装1通过竖向连接框架9通过螺栓连接在一起，下部的横向连接框架12与所述的底部加热工装2通过竖向连接框架9通过螺栓连接在一起，将泵壳主体包裹后完成加热。
Claims (6)
1.用于核电反应堆冷却剂泵壳内壁堆焊电磁感应加热装置，其特征在于，包括顶部加热工装(1)、底部加热工装(2)和侧部加热工装，该侧部加热工装安装在顶部加热工装(1)与底部加热工装(2)之间，所述侧部加热工装的内部形成泵壳的加热空间，所述的侧部加热工装包括数个沿泵壳圆周方向设置的加热单元，相邻两加热单元依次拼接一起，每一加热单元的上部与所述的顶部加热工装(1)连接在一起，下部与所述的底部加热工装(2)连接在一起。
2.根据权利要求1所述的用于核电反应堆冷却剂泵壳内壁堆焊电磁感应加热装置，其特征在于，每一所述的加热单元包括侧部电缆安装板(13)、侧部保温毯(11)、侧部感应加热电缆(10)、横向连接框架(12)和竖向连接框架(9)，所述的侧部电缆安装板(13)整体呈V字型设置，在该侧部电缆安装板(13)上对称的安装有两组侧部感应加热电缆(10)，在每一所述侧部感应加热电缆(10)外侧的侧部电缆安装板(13)上安装有侧部保温毯(11)，该侧部感应加热电缆(10)的内侧与所述的加热空间相对应；在该侧部电缆安装板(13)的上部和下部均安装有横向连接框架(12)，上部的横向连接框架(12)与顶部加热工装(1)通过竖向连接框架(9)可拆卸连接在一起，下部的横向连接框架(12)与所述的底部加热工装(2)通过竖向连接框架(9)可拆卸的连接在一起。
3.根据权利要求2所述的用于核电反应堆冷却剂泵壳内壁堆焊电磁感应加热装置，其特征在于，所述的顶部加热工装(1)包括顶部电缆安装板(15)、顶部保温毯(16)、顶部感应加热电缆(14)、顶部外环连接框架(17)和顶部内环连接框架(18)，所述的顶部电缆安装板(15)呈环形设置，在该顶部电缆安装板(15)上安装有顶部感应加热电缆(14)，在所述顶部感应加热电缆(14)外侧的顶部电缆安装板上安装有顶部保温毯(16)，该顶部感应加热电缆(14)的内侧与所述的加热空间相对应；在该顶部电缆安装板(15)的内侧可拆卸连接有顶部内环连接框架(18)，外侧可拆卸连接有顶部外环连接框架(17)。
4.根据权利要求2所述的用于核电反应堆冷却剂泵壳内壁堆焊电磁感应加热装置，其特征在于，所述的底部加热工装(2)包括底部电缆安装板(19)、底部感应加热电缆(20)、底部内环连接框架(21)、底部外环连接框架(22)和底部保温毯(23)，该底部电缆安装板(19)整体呈圆台状设置，在该底部电缆安装板(19)上安装有底部感应加热电缆(20)，在所述底部感应加热电缆(20)外侧的底部电缆安装板上安装有底部保温毯(23)，该底部感应加热电缆(20)的内侧与所述的加热空间相对应；在所述底部电缆安装板(19)的上部可拆卸连接有底部内环连接框架(21)，下部可拆卸的连接有底部外环连接框架(22)。
5.根据权利要求2、3或4所述的用于核电反应堆冷却剂泵壳内壁堆焊电磁感应加热装置，其特征在于，所述的竖向连接框架(9)、顶部电缆安装板(15)、顶部外环连接框架(17)和顶部内环连接框架(18)、底部电缆安装板(19)、底部内环连接框架(21)和底部外环连接框架(22)均为玻纤板框架。
6.根据权利要求2、3或4所述的用于核电反应堆冷却剂泵壳内壁堆焊电磁感应加热装置，其特征在于，所述的横向连接框架(12)为不锈钢连接框架。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113400028A (zh) * | 2021-07-07 | 2021-09-17 | 江西剑安消防科技有限责任公司 | 一种集流管切割焊接一体装置 |
| CN118218732A (zh) * | 2024-05-23 | 2024-06-21 | 东方法马通核泵有限责任公司 | 一种用于圆筒状工件表面堆焊的加热装置及方法 |
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