一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法转让专利

申请号 : CN201710531947.9

文献号 : CN107356449B

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发明人 : 张绍军赵东海刘钊刘红伟梁书华阚玉琦吴洪杨文彬张文中

申请人 : 苏州热工研究院有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司

摘要 :

本发明涉及核电站热交换系统技术领域,尤其涉及一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法,其中,所述预制批传热管的制造工艺流程至少依次包括如下步骤:终轧→固溶处理→矫直→特殊热处理→抛光→弯管→消应力热处理,本发明在取样过程中能充分考虑各种制造因素和使用条件,通过对所述传热管进行表面残余应力检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验、裂纹检验试验等试验,能够全面检验出传热管的直管及弯管的整体质量,有效减少检验项目,最大程度的降低检验成本。

权利要求 :

1.一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法,其中,所述预制批传热管的制造工艺流程至少依次包括如下步骤:终轧→固溶处理→矫直→特殊热处理→抛光→弯管→消应力热处理,其特征在于,所述取样方法包括以下步骤:(1)所述预制批传热管的数量为m支,在固溶处理工序之后、矫直工序之前,选取所述m支传热管中的n1支逐支沿其长度方向解剖成至少7个试样,每个试样分别进行碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、表面残余应力检测试验、硬度检测试验,其中,m≧100,3≦n1≦10;

(2)在所述步骤(1)剩余的m-n1支所述传热管中选取n2支每支截取试样进行室温拉伸试验,然后对m-n1支所述传热管进行矫直操作,将矫直工序后的所述n2支传热管每支再次截取试样进行室温拉伸试验,其中,3≦n2≦9;

(3)将所述步骤(2)之后的m-n1支所述传热管进行特殊热处理操作,在特殊热处理工序之后、抛光工序之前,选取m-n1支所述传热管中的n3支每支沿其长度方向解剖成至少7个试样,每个所述试样分别进行碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、表面残余应力检测试验、硬度检测试验,其中,3≦n3﹤m;

(4)在所述步骤(3)剩余的m-n1-n3支所述传热管中选取n4支每支截取试样分别进行表面残余应力检测试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、扩口试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、微观组织检测试验,然后将m-n1-n3支所述传热管进行抛光操作,将抛光工序后的所述n4支传热管每支再次截取试样分别进行表面残余应力检测试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、扩口试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、微观组织检测试验,其中,3≦n4﹤m;

(5)将所述步骤(4)之后的m-n1-n3支所述传热管的每支截取端部试样分别进行室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验;

(6)在所述步骤(5)之后的m-n1-n3支所述传热管中选取n5支每支截取试样进行全面化学成分分析试验,其中3≦n5≦9;

(7)将所述步骤(6)之后的m-n1-n3支所述传热管进行弯管操作,并选取弯管操作后其中的n6支所述传热管进行消应力热处理,选取弯管操作后的n7支所述传热管以及消应力热处理后的所述n6支传热管逐支进行解剖并截取弯曲段、直管段、弯曲/直管过渡段,在所述弯曲段截取试样分别进行表面残余应力检测试验、最小壁厚检测试验、裂纹检验试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验,在所述直管段截取试样分别进行表面残余应力检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验,在所述弯曲/直管过渡段靠近弯曲段处截取试样分别进行表面残余应力检测试验、最小壁厚检测试验、裂纹检验试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验,在所述弯曲/直管过渡段靠近直管段处截取试样分别进行表面残余应力检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验,其中,2≦n6≦10,2≦n7≦10。

2.根据权利要求1所述的一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法,其特征在于:所述步骤(1)、所述步骤(2)和所述步骤(3)中的所述n1支传热管、所述n2支传热管、以及所述n3支传热管中均至少包含在其上一道的固溶处理工序或上一道的特殊热处理工序中位于热处理炉的温度最高处的最热管以及温度最低处的最冷管。

3.根据权利要求1所述的一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法,其特征在于:所述步骤(1)、所述步骤(3)、所述步骤(4)以及所述步骤(7)中的表面残余应力检测试验包括轴向和环向两个应力方向,所选取的用以进行表面残余应力检测的试样其长度至少为300mm。

4.根据权利要求1所述的一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法,其特征在于:所述步骤(1)、所述步骤(2)、所述步骤(3)、所述步骤(4)、所述步骤(5)以及所述步骤(7)中所选取的用以进行室温拉伸试验的试样其长度至少为300mm,用以进行高温拉伸试验的试样其长度至少为800mm,用以进行硬度检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验的试样长度至少为20mm,用以进行扩口试验的试样长度至少为50mm。

5.根据权利要求4所述的一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法,其特征在于:所述步骤(1)、所述步骤(3)、所述步骤(4)、所述步骤(5)以及所述步骤(7)中用于碳化物分布检验试验的试样取其纵向方向进行检测、用于晶粒度测定试验的试样取其纵向和横向分别进行检测、用于晶间腐蚀试验的试样取其横向进行检测。

6.根据权利要求1所述的一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法,其特征在于:所述步骤(4)、所述步骤(5)和所述步骤(7)中的表面粗糙度检测试验其试样长度至少为100mm,且包括内壁和外壁两个位置的粗糙度测量,每个所述位置至少测量3次。

7.根据权利要求1所述的一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法,其特征在于:所述步骤(4)中的微观组织检测试验其试样长度至少为30mm,取纵向检测,通过所述传热管抛光前以及抛光后的微观组织变形情况用以评估有无渗碳、脱碳和渗氮。

8.根据权利要求1所述的一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法,其特征在于:所述步骤(6)中所选取的所述n5支传热管中至少包含相对于钢锭头部、钢锭中部和钢锭尾部的所述传热管各1支,用以进行全面化学成分分析试验的试样长度至少为200mm。

9.根据权利要求1所述的一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法,其特征在于:所述步骤(7)中的所述n6支传热管中至少包括具有最小弯曲半径的U形管以及小于消应力热处理/非消应力热处理的临界弯曲半径的特征管,所述n7支传热管中至少包括具有最小弯曲半径的U形管以及通过不用弯曲工艺制造的特征管。

10.根据权利要求1或9所述的一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法,其特征在于:所述步骤(7)中相邻直管段之间的取样间距至少为1000mm,所述的扩口试验仅在所述直管段的自由端取样,所述最小壁厚检测试验的测量位置位于壁厚减薄最严重的弯头的外拱处且试样两端部之间的直线长度至少为60mm,所述的裂纹检验试验的测量位置位于所述壁厚减薄最严重的弯头的内表面和外表面且试样两端部之间的直线长度至少为

100mm。

说明书 :

一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法

技术领域

[0001] 本发明涉及核电站热交换系统技术领域,尤其涉及一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法。

背景技术

[0002] 在国际低碳发展背景和约束下,世界各国都积极投入到新能源开发中来。核电因其清洁、高效、低碳、经济等特性受到各国的青睐。然而全球核电关键部件的生产能力却十分有限,成熟先进制造技术控制在少数几个制造厂中,已无法满足当前国际核电发展的需要。结合我国“十三五规划”提出国产核电技术方针发展战略,核电设备国产化迫在眉睫。为实现我国核电发展规划目标,必须实现核电关键部件尤其是大型铸锻件及换热器传热管等核心部件的国产化。
[0003] 蒸汽发生器传热管是压水堆核电站一回路压力边界的重要组成部分,主要作用是通过管束的换热作用产生高品质干燥蒸汽,流经主蒸汽管道来驱动汽轮发电机发电。因此,传热管是防止放射性裂变产物外泄的重要屏障,也是一回路系统最薄弱的环节。传热管长期在高温、高压及高辐射剂量介质的冲刷工况下服役,恶劣的工作环境易造成传热管的失效或破损,根据世界压水堆运行经验调查及报道,蒸汽发生器传热管的破裂约占被调查装置总数的40%左右,压水堆核电厂的非计划停堆次数中约有四分之一是因为有关蒸汽发生器传热管问题造成的,因此它对核电厂的安全运行十分重要。
[0004] 蒸汽发生器传热管安全等级为核安全1级,规范等级为RCC-M 1级,质保等级1级,核安全级别要求高,属于核电关键部件。在正式产品制造前,按RCC-M规范要求需开展换热器传热管预制批工艺评定工作,以验证供应商所制造的传热管的整体质量能够满足设计和核安全的要求。
[0005] 蒸汽发生器传热管(最典型的U形管)采用Inconel690合金材料(法国牌号为NC30Fe,美国牌号为UNS N06690),是一种奥氏体高镍铬铁(Ni-Cr-Fe)合金,Cr含量超过28%,Ni含量超过58%,Fe含量一般在8%-11%之间,Ni-Cr-Fe三种元素总和超过94%。高铬高镍含量使得这种合金具有显著的抗氧化能力及抗应力腐蚀能力,并具有高强度、优良的冶金稳定性及加工特性。各传热管生产厂尽管牌号不尽相同,但化学成分、力学性能、抗氧化性能、腐蚀性能等相差不大,制造工艺也基本相同。目前所用蒸汽发生器传热管外径17-19mm,壁厚1.01-1.07mm,最大单支长度29000mm,一座百万千瓦级压水堆核电站大约需要160t传热管。
[0006] 核电蒸汽发生器用传热管的制造工艺流程为:真空感应冶炼→电渣重熔→锻造开坯→热挤压→冷轧→脱脂及清洁度→终轧→固溶处理→矫直→带式修磨→无损检测→TT热处理(Thermal Treatment)→抛光→理化检验→弯管→消应力热处理(小弯曲半径)→水压试验→尺寸检查→U形管内涡流检测→清洁度检查→包装。
[0007] 核电蒸汽发生器传热管的预制批是指制造厂在正式生产批量产品前,按预期要求制造和检验的一定数量的一批传热管,其制造条件应与正式生产的传热管相同。预制批评定也是换热器传热管批量生产前通常采用的验证方法。
[0008] 现有技术(RCC-M标准)中只提到预制批评定的基本要求,即预制批数量不少于50支;逐支执行验收试验:①一端取样进行室温拉伸、高温拉伸试验②硬度试验③扩口试验④显微组织。对预制批评定来说这些检验仅是最低要求,在蒸汽发生器传热管批量生产前不足以验证管子的整体质量和制造稳定性。只有通过合理的预制批评定方案、评定取样及质量检验方法,以有限的检验部位和检验手段来验证预制批传热管内部质量的均匀性以及验收试验的代表性,从而固化制造工艺,保证制造厂长期稳定的提供合格产品。
[0009] 考虑到蒸汽发生器传热管实际生产时的检验局限性(尤其对弯管部分)以及制造成本,批量生产中不可能对传热管进行全面地检验,因此必须在工艺评定过程中充分考虑各种制造因素和使用条件,设计出既能完全检验出蒸汽发生器传热管整体质量又能最大程度地降低检验成本的取样方法。

发明内容

[0010] 本发明的目的是克服现有技术的缺陷,提供一种既能全面检验预制批核电蒸汽发生器传热管的整体质量又能降低取样成本的取样方法。
[0011] 为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种核电蒸汽发生器传热管预制批检验的取样方法,其中,所述预制批传热管的制造工艺流程至少依次包括如下步骤:终轧→固溶处理→矫直→特殊热处理→抛光→弯管→消应力热处理,所述取样方法包括以下步骤:
[0012] (1)所述预制批传热管的数量为m支,在固溶处理工序之后、矫直工序之前,选取所述m支传热管中的n1支逐支沿其长度方向解剖成至少7个试样,每个试样分别进行碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、表面残余应力检测试验、硬度检测试验,其中,m≧100,3≦n1≦10;
[0013] (2)在所述步骤(1)剩余的m-n1支所述传热管中选取n2支每支截取试样进行室温拉伸试验,然后对m-n1支所述传热管进行矫直操作,将矫直工序后的所述n2支传热管每支再次截取试样进行室温拉伸试验,其中,3≦n2≦9;
[0014] (3)在所述步骤(2)之后的m-n1支所述传热管进行特殊热处理操作,在特殊热处理工序之后、抛光工序之前,选取m-n1支所述传热管中的n3支每支沿其长度方向解剖成至少7个试样,每个所述试样分别进行碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、表面残余应力检测试验、硬度检测试验,其中,3≦n3﹤m;
[0015] (4)在所述步骤(3)剩余的m-n1-n3支所述传热管中选取n4支每支截取试样分别进行表面残余应力检测试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、扩口试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、微观组织检测试验,然后将m-n1-n3支所述传热管进行抛光操作,将抛光工序后的所述n4支传热管每支再次截取试样分别进行表面残余应力检测试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、扩口试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、微观组织检测试验,其中,3≦n4﹤m;
[0016] (5)将所述步骤(4)之后的m-n1-n3支所述传热管的每支截取端部试样分别进行室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验;
[0017] (6)在所述步骤(5)之后的m-n1-n3支所述传热管中选取n5支每支截取试样进行全面化学成分分析试验,其中3≦n5≦9;
[0018] (7)将所述步骤(6)之后的m-n1-n3支所述传热管进行弯管操作,并选取弯管操作后其中的n6支所述传热管进行消应力热处理,选取弯管操作后的n7支所述传热管、以及消应力热处理后的所述n6支传热管逐支进行解剖并截取弯曲段、直管段、弯曲/直管过渡段,在所述弯曲段截取试样分别进行表面残余应力检测试验、最小壁厚检测试验、裂纹检验试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验,在所述直管段截取试样分别进行表面残余应力检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验,在所述弯曲/直管过渡段靠近弯曲段处截取试样分别进行表面残余应力检测试验、最小壁厚检测试验、裂纹检验试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验,在所述弯曲/直管过渡段靠近直管段处截取试样分别进行表面残余应力检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验,其中,2≦n6≦10,2≦n7≦10。
[0019] 进一步的,所述步骤(1)、所述步骤(2)和所述步骤(3)中的所述n1支传热管、所述n2支传热管以及所述n3支传热管中均至少包含在其上一道的固溶处理工序或上一道的特殊热处理工序中位于热处理炉的温度最高处的最热管以及温度最低处的最冷管。
[0020] 进一步的,所述步骤(1)、所述步骤(3)、所述步骤(4)以及所述步骤(7)中的表面残余应力测试试验包括轴向和环向两个应力方向,所选取的用以进行表面残余应力测试的试样其长度至少为300mm。
[0021] 进一步的,所述步骤(1)、所述步骤(2)、所述步骤(3)、所述步骤(4)、所述步骤(5)以及所述步骤(7)中所选取的用以进行室温拉伸试验的试样其长度至少为300mm,用以进行高温拉伸试验的试样其长度至少为800mm,用以进行硬度检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验的试样长度至少为20mm,用以进行扩口试验的试样长度至少为50mm。
[0022] 进一步的,所述步骤(1)、所述步骤(2)、所述步骤(3)、所述步骤(4)、所述步骤(5)以及所述步骤(7)中用于碳化物分布检验试验的试样取其纵向方向进行检测、用于晶粒度测定试验的试样取其纵向和横向分别进行检测、用于晶间腐蚀试验的试样取其横向进行检测。
[0023] 进一步的,所述步骤(4)、所述步骤(5)和所述步骤(7)中的表面粗糙度检测试验其试样长度至少为100mm,且包括内壁和外壁两个位置的粗糙度测量,每个所述位置至少测量3次。
[0024] 进一步的,所述步骤(4)中的微观组织检测试验其试样长度至少为30mm,取纵向检测,通过所述传热管抛光前以及抛光后的微观组织变形情况用以评估有无渗碳、脱碳和渗氮。
[0025] 进一步的,所述步骤(6)中所选取的所述n5支传热管中至少包含相对于钢锭头部、钢锭中部和钢锭尾部的所述传热管各1支,用以进行全面化学成分分析试验的试样长度至少为200mm。
[0026] 进一步的,所述步骤(7)中的所述n6支传热管中至少包括具有最小弯曲半径的U形管以及小于消应力热处理/非消应力热处理的临界弯曲半径的特征管,所述n7支传热管中至少包括具有最小弯曲半径的U形管以及通过不用弯曲工艺制造的特征管。
[0027] 进一步的,所述步骤(7)中相邻直管段之间的取样间距至少为1000mm,所述的扩口试验仅在所述直管段的自由端取样,所述的用于最小壁厚检测试验的测量位置位于壁厚减薄最严重的弯头的外拱处且试样两端部之间的直线长度至少为60mm,所述的裂纹检验试验的测量位置位于所述壁厚减薄最严重的弯头的内表面和外表面且试样两端部之间的直线长度至少为100mm。
[0028] 采用以上技术方案后,本发明与现有技术相比具有如下优点:本发明在取样过程中充分考虑制造因素和使用条件,通过对所述传热管进行表面残余应力检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验、全面化学成分分析试验、裂纹检验试验等,能够全面检验出传热管的直管及弯管的整体质量,验证制造商的制造能力和管理能力,评判传热管的质量是否满足设计和核安全的要求,保证制造质量的可重复性,有效减少检验项目,最大程度的降低检验成本。

附图说明

[0029] 附图1为本发明的预制批评定直管阶段固溶处理工序之后、矫直工序之前取样管10的解剖取样示意图;
[0030] 附图2为本发明的预制批评定直管阶段固溶处理工序之后、矫直工序之前取样管20的取样位置示意图;
[0031] 附图3为将附图2中的取样管20矫直后的取样位置示意图;
[0032] 附图4为本发明的预制批评定直管阶段特殊热处理工序之后、抛光工序之前取样管30的解剖取样示意图;
[0033] 附图5为本发明的预制批评定直管阶段特殊热处理工序后、抛光工序之前取样管40的取样位置示意图;
[0034] 附图6为将附图5中的取样管40抛光后的取样位置示意图;
[0035] 附图7为预制批评定直管阶段抛光工序后100%逐支检验的取样管50的取样位置示意图;
[0036] 附图8为本发明的预制批评定直管阶段相对于钢锭头部的取样管60的全面化学成分分析取样位置示意图;
[0037] 附图9为本发明的预制批评定直管阶段相对于钢锭中部的取样管70的全面化学成分分析取样位置示意图;
[0038] 附图10为本发明的预制批评定直管阶段相对于钢锭尾部的取样管80的全面化学成分分析取样位置示意图;
[0039] 附图11为本发明的预制批评定弯管阶段弯管工序之后或消应力热处理之后取样管90的解剖取样示意图;
[0040] 附图12为在附图11中的M取样段、R取样段以及U取样段上的取样位置示意图;
[0041] 附图13为在附图11中的N取样段、V取样段上的取样位置示意图;
[0042] 附图14为在附图11中的P取样段、S取样段、W取样段以及Q取样段上的取样位置示意图;
[0043] 附图15为在附图11中的T取样段、Y取样段上的取样位置示意图。

具体实施方式

[0044] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0045] 如图1至图15所示,一种核电蒸汽发生器预制批传热管的取样方法,其中,所述预制批传热管的制造工艺流程至少依次包括如下步骤:终轧→固溶处理→矫直→特殊热处理→抛光→弯管→消应力热处理。其中,所述固溶处理工序用以改善蒸汽发生器传热管在强度、韧性或显微组织等方面的性能。所述特殊热处理工序为核电蒸汽发生器传热管生产工序中的TT(Thermal Treatment)热处理工序,主要用以改善碳化物分布以及提高蒸汽发生器传热管的耐腐蚀性能等。
[0046] 所述预制批传热管至少为100支,预制批评定分为直管评定和弯管评定。评定取样管取自预制批特征管或随机管,对不同制造工序阶段的传热管进行取样。
[0047] 如图1所示为预制批评定直管阶段固溶处理工序之后、矫直工序之前取样管10的解剖取样示意图,在所述取样管10的头部和尾部分别截取扩口试样F1和H1,沿试样F1和H1向内分别依次截取碳化物分布检验试样F2和H2、晶粒度测定试样F3和H3、晶间腐蚀试样F4和H4、硬度检测试样F5和H5、表面残余应力检测试样F6和H6、室温拉伸试样F7和H7、高温拉伸试样F8和H8。在所述取样管10的中部依次截取碳化物分布检验试样G1、晶粒度测定试样G2、晶间腐蚀试样G3、硬度检测试样G4、表面残余应力检测试样G5、室温拉伸试样G6、高温拉伸试样G7。本实施例中,各个试样的轴向长度如下:F1、H1长为50mm;F2、H2、G1、F3、H3、G2、F4、H4、G3、F5、H5、G4长为20mm;F6、H6、G5、F7、H7、G6长为300mm;F8、H8、G7长为800mm。
[0048] 如图2所示为预制批评定直管阶段固溶处理工序之后、矫直工序之前取样管20的取样位置示意图。在取样管20的一端端部截取矫直前的室温拉伸试样A1,A1沿取样管20的轴向长度为300mm。
[0049] 将取样管20进行矫直操作,如图3所示为将取样管20矫直后的取样位置示意图,在取样管20顺接A1尾部的部位切除长为500mm的弃料区A2,并截取顺接所述A2尾部的室温拉伸试样A3,A3沿取样管20的轴向长度为300mm。
[0050] 如图4所示为预制批评定直管阶段特殊热处理工序之后的取样管30的解剖取样示意图,在所述取样管30的头部和尾部分别截取扩口试样J1和L1,沿试样F1和H1向内分别依次截取碳化物分布检验试样J2和L2、晶粒度测定试样J3和L3、晶间腐蚀试样J4和L4、硬度检测试样J5和L5、表面残余应力检测试样J6和L6、室温拉伸试样J7和L7、高温拉伸试样J8和L8。在所述取样管30的中部依次截取碳化物分布检验试样K1、晶粒度测定试样K2、晶间腐蚀试样K3、硬度检测试样K4、表面残余应力检测试样K5、室温拉伸试样K6、高温拉伸试样K7。本实施例中,各个试样的轴向长度如下:J1、L1长为50mm;J2、L2、K1、J3、L3、K2、J4、L4、K3、J5、L5、K4长为20mm;J6、L6、K5、J7、L7、K6长为300mm;J8、L8、K7长为800mm。
[0051] 如图5所示为预制批评定直管阶段特殊热处理工序后、抛光工序之前取样管40取样位置示意图。在所述取样管40的一端端部向内依次截取扩口试样B1、碳化物分布检验试样B2、晶粒度测定试样B3、晶间腐蚀试样B4、硬度检测试样B5-1、微观组织检测试样B6、表面粗糙度检测试样B7、表面残余应力检测试样B8、室温拉伸试样B9、高温拉伸试样B10,在取样管40的另一端端部设置硬度检测试样B5-2。
[0052] 将取样管40进行抛光操作,如图6所示为取样管40抛光后的取样位置示意图,在抛光后的取样管40顺接B10的尾部一端向内依次设置扩口试样C1、碳化物分布检验试样C2、晶粒度测定试样C3、晶间腐蚀试样C4、硬度检测试样C5-1、微观组织检测试样C6、表面粗糙度检测试样C7、表面残余应力检测试样C8、室温拉伸试样C9、高温拉伸试样C10,其中,在抛光后的取样管40另一端端部截取硬度检测试样C5-2,C5-2顺接B5-2的尾部。本实施例中,各个试样的轴向长度如下:B1、C1、B2、C2长为50mm;B3、C3、B4、C4、B5-1、C5-1、B5-2、C5-2长为20mm;B6、C6长为30mm;B7、C7长为100mm;B8、C8、B9、C9长为300mm;B10、C10长为800mm。
[0053] 如图7所示为预制批评定直管阶段抛光工序后100%逐支检验的取样管50的取样位置示意图,在所述取样管50的一端端部向内依次设置扩口试样D1、碳化物分布检验试样D2、晶粒度测定试样D3、晶间腐蚀试样D4、硬度检测试样D5-1、表面粗糙度检测试样D6、室温拉伸试样D7、高温拉伸试样D8。在取样管50的另一端端部设置硬度检测试样D5-2。本实施例中,各个试样的轴向长度如下:D1长为50mm;D2、D3、D4长为20mm;D5-1、D5-2长为50mm;D6长为100mm;D7长为300mm;D8长为800mm。
[0054] 外壁抛光后,选取最具代表性的传热管取样进行全面化学成分分析,用以进行全面化学成分分析的传热管至少包含相对于钢锭头部、钢锭中部和钢锭尾部的传热管各1支。
[0055] 如图8所示为预制批评定直管阶段相对于钢锭头部的取样管60的全面化学成分分析取样位置示意图;如图9所示为预制批评定直管阶段相对于钢锭中部的取样管70的全面化学成分分析取样位置示意图;如图10所示为预制批评定直管阶段相对于钢锭尾部的取样管80的全面化学成分分析取样位置示意图;在取样管50、取样管60、取样管70的两端端部分别截取化学成分分析试样E1和E2、E3和E4、E5和E6。本实施例中,E1、E2、E3、E4、E5、E6轴向长度均为200mm。
[0056] 如图11所示为预制批评定弯管阶段弯管工序之后或消应力热处理之后取样管90的解剖取样示意图,在所述取样管90上按弯曲段、过渡段、直管段分布特征取样段,分别为弯曲段处的R取样段;过渡段处的M取样段、N取样段、U取样段、V取样段;直管段区域P取样段、S取样段、W取样段、Q取样段、T取样段、Y取样段。上述相邻直管段之间的取样间距至少为1000mm。
[0057] 如图12所示为在附图11中的M取样段、R取样段以及U取样段上的取样位置示意图。在R、M、U取样段上分别依次设置表面残余应力检测试样R1/M1/U1、碳化物分布检验试样R2/M2/U2、晶粒度测定试样R3/M3/U3、晶间腐蚀试样R4/M4/U4、裂纹检验试样R5/M5/U5、最小壁厚检测试样R6/M6/U6。
[0058] 附图13为在附图11中的N取样段、V取样段上的取样位置示意图。在N、V取样段上分别依次设置表面残余应力检测试样N1/V1、碳化物分布检验试样N2/V2、晶粒度测定试样N3/V3、室温拉伸试样N4/V4、高温拉伸试样N5/V5。
[0059] 附图14为在附图11中的P取样段、S取样段、W取样段以及Q取样段上的取样位置示意图。在P、S、W、Q取样段上依次分别设置表面残余应力检测试样P1/S1/W1/Q1、碳化物分布检验试样P2/S2/W2/Q2、晶粒度测定试样P3/S3/W3/Q3、晶间腐蚀试样P4/S4/W4/Q4、硬度检测试样P5/S5/W5/Q5、表面粗糙度检测试样P6/S6/W6/Q6、室温拉伸试样P7/S7/W7/Q7、高温拉伸试样P8/S8/W8/Q8。
[0060] 附图15为在附图11中的T取样段、Y取样段上的取样位置示意图。在T、Y取样段的自由端端部设置扩口试样T1/Y1、向内依次设置表面残余应力检测试样T2/Y2、碳化物分布检验试样T3/Y3、晶粒度测定试样T4/Y4、晶间腐蚀试样T5/Y5、硬度检测试样T6/Y6、表面粗糙度检测试样T7/Y7、室温拉伸试样T8/Y8、高温拉伸试样T9/Y9。
[0061] 本发明在取样过程中能充分考虑制造因素和使用条件,通过对所述传热管进行表面残余应力检测试验、碳化物分布检验试验、晶粒度测定试验、晶间腐蚀试验、室温拉伸试验、高温拉伸试验、硬度检测试验、表面粗糙度检测试验、扩口试验、全面化学成分分析试验、裂纹检验试验等,能够全面检验出传热管的直管及弯管的整体质量,验证制造商的制造能力和管理能力,评判传热管的质量是否满足设计和核安全的要求,保证制造质量的可重复性,有效减少检验项目,最大程度的降低检验成本。
[0062] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。