核电用管的常见工艺瑕疵有焊接缺陷、锻造裂纹、防腐层、变形和壁厚缺陷等,这些工艺瑕疵又该怎样进行相应的修复?
焊接缺陷可通过自动焊返修技术或复合补强技术修复。自动焊返修技术针对未熔合、气孔等焊接缺陷,需制定包含工艺参数优化的返修方案,采用窄间隙焊机分层修复,每层焊道厚度控制在2mm以内,修复后需进行渗透检测和射线复检;复合补强技术对贯穿性裂纹或腐蚀缺陷采用“补焊+碳纤维缠绕”的双重复合修复方案。焊接修复后外壁缠绕预浸树脂碳纤维布,在80℃固化形成加强层,可承受15MPa压力循环载荷。
锻造裂纹可通过激光熔覆再制造或局部置换技术处理。激光熔覆再制造对表面微裂纹深度<1.5mm的管段使用316L合金粉末进行激光熔覆,熔覆层厚度需超过缺陷深度0.3mm,熔覆后表面粗糙度Ra≤1.6μm28;局部置换技术对深层裂纹(>3mm)或晶界腐蚀管段,采用等离子弧切割移除缺陷区域,同步安装预制补强套管。套管壁厚需比原管厚20%,焊接时采用98%Ar+2%N₂保护气体防止氧化。
防腐层可通过紫外光固化内衬或不锈钢内胆植入修复。紫外光固化内衬针对氯离子腐蚀管道,将浸渍环氧树脂的玻璃纤维软管送入管内,通过紫外光辐照固化形成2-5mm厚防腐层,修复后管道耐氯离子浓度提升至5000ppm;不锈钢内胆植入针对严重腐蚀的消防水管,采用记忆合金内衬修复。具体是将预压缩的镍钛合金管送入缺陷段,通入80℃热水使其膨胀贴合管壁,形成0.8mm致密防护层。
变形和壁厚缺陷可通过液压胀管矫正或螺旋缠绕增强修复。液压胀管矫正针对椭圆度超标的冷弯管段,注入60MPa高压水进行塑性校正,配合激光测径仪实时监测,可将椭圆度从8%降至1%以内;螺旋缠绕增强针对局部减薄>10%的传热管,采用HDPE条带螺旋缠绕加固。缠绕张力控制在200-300N,条带锁扣结构可提升30%环向强度,修复后承压能力达原设计的90%。