一种用于核级闸阀阀板密封面修复工艺制造技术

本发明专利技术属于压水堆反应堆堆内构件的维修技术领域，具体涉及一种用于核级闸阀阀板密封面修复工艺，目的是设计一种用于核级闸阀阀板密封面修复工艺，修复因研磨、腐蚀、裂纹等导致闸阀不可用的阀板。本发明专利技术可保证第二次车削后阀板角度与原阀板基本一致，可以有效控制人员近距离接触待修复阀板，减少人员的辐照剂量，还可以通过阀板角度测量计色印试验对阀板角度进行双重验证，同时通过热处理电加热炉供现场实施热处理，既满足热处理同时可以有效控制人员的辐照剂量。

A Repair Technology for Sealing Surface of Nuclear Gate Valve Plate

【技术实现步骤摘要】
一种用于核级闸阀阀板密封面修复工艺
本专利技术属于压水堆反应堆堆内构件的维修
，具体涉及一种用于核级闸阀阀板密封面修复工艺。
技术介绍
秦山30万机组OT115及OT116大修结束后Ⅰ环热段至停冷入口管前隔离阀V08-01A均出现了不同程度的内漏，导致一回路一次压力边界遭到破坏。经过历史检修调查发现该阀门因“死管段”效应，阀板有效密封面已非常薄，因此维修一处提出一种用于核级闸阀阀板密封面修复工艺，目的是修复已接近报废的核级闸阀阀板，修复工艺流程大概如下：1、收集待检修阀门的相关信息，包括阀门结构，阀板及基体的材质等信息，根据修复工艺结合相关材质编写工艺步骤技术文件；2、解体待修复阀门，利用三维测量技术测量阀板及阀座角度，使用通用量具测量阀板密封面宽度、内外环直径等尺寸；3、将阀板固定在本修复工艺中特设的专用卡盘上，调整卡盘角度是阀板待车削密封面处于水平，将固定好阀板的专用卡盘安装至车床进行车削并记录车削量，对车削完成的阀板进行渗透检查确认阀板基材无缺陷；4、将车削完成的阀板放至定制的电加热炉中进行焊前热处理；5、阀板焊前热处理完成后再次安装至专用卡盘上，将专用卡盘固定在定制的等离子弧焊自动堆焊设备配置的变位机上，使阀板处于水平状态。通过调整控制仪参数来实现变位机的自转速率、横纵向移动装置在横向的摆动速率及控制、送粉量、焊接电流、引弧等参数，通过参数调整实现阀板密封面堆焊的均匀；6、将堆焊完成的阀板放至定制的电加热炉中进行焊后热处理；7、将热处理完成的阀板固定在专用卡盘上，再将卡盘固定在车床上根据前期的车削量、堆焊量进行车削，车削完成后进行渗透检查，确认密封面无缺陷；8、阀板车削完成后进行抛光，然后用阀板与原阀门阀座做色印试验，确认色印线清晰连续无断开，若色印试验结果不符需将阀板固定在车床上结合色印线印迹进行阀板角度调整，直至色印线清晰连续无断开；9、研磨阀板、阀座密封面回装阀门。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种用于核级闸阀阀板密封面修复工艺，修复因研磨、腐蚀、裂纹等导致闸阀不可用的阀板。本专利技术是这样实现的：一种用于核级闸阀阀板密封面修复工艺，具体包括如下步骤：步骤一：解体现场待修复阀体并将阀板移至检修区域，使用三维测量仪、间距测量仪测量阀板、阀座尺寸，研磨阀座；阀板角度测量首先使用三维测量仪触点采集阀板密封面信息，通过三维测量仪及电脑软件计算得出阀板两密封面之间角度；阀座相关尺寸测量时先使用间距测量仪将导轨紧靠在阀座密封面，滑动指针使其紧贴阀座密封面外圆边缘，取出间距测量仪使用游标卡尺进行二次测量并记录；步骤二：将阀板放至专用卡盘上旋动板上，调整合适位置并使用固定架将阀板固定在专用卡盘旋动板上；旋转手轮带动螺杆旋转推动楔形块移动，待楔形块触碰旋转板时，由于旋转板与固定板通过轴承连接，因此旋转板开始摆动，通过调整将待修复阀板密封面调节成水平状态；步骤三：将专用卡盘固定板固定在车床上进行密封面车削，待车削的铁屑由长条状变成碎片状停止车削，车削完成后将阀板拆除，此时专用卡盘角度不得改变，对车削完成的密封面进行PT检查并合格；步骤四：将车削后的阀板放在电加热炉中实施焊前热处理；步骤五：将阀板固定在等离子弧焊自动堆焊装置配套的变位机上进行固定，通过手动调节自动堆焊装置配套的控制仪来调节变位机的旋转速率、横向移动器和纵向移动器的摆动频率；自动堆焊装置配有储粉盒、焊枪，焊枪固定在横向移动器上，通过横向移动器的摆动来实现焊枪摆动，从而实现均匀堆焊；步骤六：启动等离子弧焊自动堆焊装置开始实施自动堆焊；步骤七：使用电加热炉对堆焊完成后的阀板进行焊后热处理；步骤八：将冷却完成的阀板再次固定在专用卡盘上并固定在车床进行粗加工，将阀板外观恢复至待修复状态，记录车削量，对粗加工完成的阀板进行抛光并测量阀板密封面进出口宽度、阀板角度、阀板上沿距离、阀瓣下沿距离数据；对抛光完成的阀板进行PT渗透检查；步骤九：使用三维测量装置测量车削完成后的阀板的角度，并进行阀门色印试验，结合数据及色印试验结果对阀板进行角度调整；首先结合抛光及研磨完成的阀板、阀座相关尺寸结合色印试验中色印线的结果，计算阀板密封面四周需加工的车削量，其次将阀板固定在车床上根据计算结果调整待车削面的垂直角度开始车削；步骤十：重复执行步骤八及步骤九过程，直至阀门色印试验结果合格；步骤十一：使用修复完成的阀板回装阀门。如上所述的步骤二中使用的专用卡盘包括轴承、螺杆、手轮、旋动板、固定板和楔形块；旋动板与固定板通过轴承连接并实现旋转，其中固定板有段开有方形槽，楔形块插入方形槽并在槽内实现左右滑动；螺杆、手轮以阀门暗杆方式与楔形块通过螺纹连接，旋转手轮带动螺杆旋转，实现楔形块在固定板方形槽内滑动。如上所述的步骤五中使用的等离子弧焊自动堆焊装置包括变位机、焊枪、储粉盒、横向移动器、纵向移动器和控制仪；变位机固定在下座上，内部装有电动机，通过控制仪操作实现变位机上部圆盘自转且速度可调；横向移动器、纵向移动器分别通过导轨连接，通过控制仪操作，实现焊枪的自动横纵向移动。如上所述的步骤一中使用的间距测量仪由两根导轨、四片活动臂、两个指针组成，活动臂之间及活动臂与导轨之间通过铆钉连接，且实现旋转，导轨两侧设有T型槽，指针装入T型槽实现滑动。本专利技术的有益效果是：阀板车削：本修复工艺中共需要三次车削，车削时待车削面的垂直状态是利用百分表确认的，而第二次车削时待车削面为不规则的凹凸状，百分表无法确认。因此在第一次车削时利用设计的专用卡盘及阀板另一面作为固定基准，确认待车削面的垂直状态，车削完成后保持卡盘角度不动即可保证第二次车削后阀板角度与原阀板基本一致。密封面均匀堆焊：密封面堆焊时首先需要保证均匀，通过特制的等离子弧焊自动堆焊装置中设计的变位机及横纵向移动装置的匀速转动、移动与控制可以保证堆焊效果均匀有效。另带修复阀板可能存在较大的放射性，通过等离子弧焊自动堆焊设备的使用，可以有效控制人员近距离接触待修复阀板，减少人员的辐照剂量。阀板角度调整：堆焊后的阀板在车削完成后可能存在微量的角度偏差，使得阀板与阀座的匹配程度下降，因此需要进行阀板角度的校正。根据色印线的印记可以判断出阀板角度的偏差具体由环形面的某段尺寸偏差导致。因此在车削时利用百分表进行尺寸的测量，测量结果对应的车削量为色印线痕迹清晰段略大于色印线模糊段，以此来进行角度的校正。阀板角度测量：在阀板车削前测量阀板角度以便后期阀板修复完成后进行角度校正时的角度验证。通过阀板角度测量计色印试验对阀板角度进行双重验证。阀板热处理：根据焊接工艺评定内容，阀板在焊接前后必须进行热处理，但阀板存在一定的辐照剂量无法外送，同时不符合修复工艺。因此通过热处理电加热炉供现场实施热处理，既满足热处理同时可以有效控制人员的辐照剂量。附图说明图1是阀座密封面和阀板密封面的结构示意图；图2是三维测量仪与阀板、阀座的连接关系图；图3是专用卡盘的结构示意图；图4是等离子弧焊自动堆焊装置的结构示意图；图5是间距测量仪的结构示意图。其中：1.阀座，2.阀板，3.阀体，4.三维测量仪触点，5.三维测量仪，6.轴承，7.螺杆，8.手轮，9.旋动板，10.固定板，11.楔形块，12.变位机，13.焊枪，14.储粉盒，15.横向移动器，16.纵向移动器，17.控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于核级闸阀阀板密封面修复工艺，具体包括如下步骤：步骤一：解体现场待修复阀体(3)并将阀板(2)移至检修区域，使用三维测量仪(5)、间距测量仪(18)测量阀板(2)、阀座(1)尺寸，研磨阀座(1)；阀板(2)角度测量首先使用三维测量仪触点(4)采集阀板(2)密封面信息，通过三维测量仪(5)及电脑软件计算得出阀板(2)两密封面之间角度；阀座(1)相关尺寸测量时先使用间距测量仪(18)将导轨紧靠在阀座(1)密封面，滑动指针使其紧贴阀座(1)密封面外圆边缘，取出间距测量仪使用游标卡尺进行二次测量并记录；步骤二：将阀板(2)放至专用卡盘上旋动板(9)上，调整合适位置并使用固定架将阀板(2)固定在专用卡盘旋动板(9)上；旋转手轮(8)带动螺杆(7)旋转推动楔形块(11)移动，待楔形块触碰旋转板(9)时，由于旋转板(9)与固定板(10)通过轴承(6)连接，因此旋转板开始摆动，通过调整将待修复阀板(2)密封面调节成水平状态；步骤三：将专用卡盘固定板(10)固定在车床上进行密封面车削，待车削的铁屑由长条状变成碎片状停止车削，车削完成后将阀板(2)拆除，此时专用卡盘角度不得改变，对车削完成的密封面进行PT检查并合格；步骤四：将车削后的阀板(2)放在电加热炉中实施焊前热处理；步骤五：将阀板(2)固定在等离子弧焊自动堆焊装置配套的变位机(12)上进行固定，通过手动调节自动堆焊装置配套的控制仪(17)来调节变位机(12)的旋转速率、横向移动器(15)和纵向移动器(16)的摆动频率；自动堆焊装置配有储粉盒(14)、焊枪(13)，焊枪(13)固定在横向移动器(15)上，通过横向移动器(15)的摆动来实现焊枪(13)摆动，从而实现均匀堆焊；步骤六：启动等离子弧焊自动堆焊装置开始实施自动堆焊；步骤七：使用电加热炉对堆焊完成后的阀板(2)进行焊后热处理；步骤八：将冷却完成的阀板(2)再次固定在专用卡盘上并固定在车床进行粗加工，将阀板(2)外观恢复至待修复状态，记录车削量，对粗加工完成的阀板(2)进行抛光并测量阀板(2)密封面进出口宽度、阀板角度、阀板上沿距离、阀瓣下沿距离数据；对抛光完成的阀板(2)进行PT渗透检查；步骤九：使用三维测量装置(5)测量车削完成后的阀板(2)的角度，并进行阀门色印试验，结合数据及色印试验结果对阀板(2)进行角度调整；首先结合抛光及研磨完成的阀板(2)、阀座(1)相关尺寸结合色印试验中色印线的结果，计算阀板(2)密封面四周需加工的车削量，其次将阀板(2)固定在车床上根据计算结果调整待车削面的垂直角度开始车削；步骤十：重复执行步骤八及步骤九过程，直至阀门色印试验结果合格；步骤十一：使用修复完成的阀板回装阀门。...

【技术特征摘要】
1.一种用于核级闸阀阀板密封面修复工艺，具体包括如下步骤：步骤一：解体现场待修复阀体(3)并将阀板(2)移至检修区域，使用三维测量仪(5)、间距测量仪(18)测量阀板(2)、阀座(1)尺寸，研磨阀座(1)；阀板(2)角度测量首先使用三维测量仪触点(4)采集阀板(2)密封面信息，通过三维测量仪(5)及电脑软件计算得出阀板(2)两密封面之间角度；阀座(1)相关尺寸测量时先使用间距测量仪(18)将导轨紧靠在阀座(1)密封面，滑动指针使其紧贴阀座(1)密封面外圆边缘，取出间距测量仪使用游标卡尺进行二次测量并记录；步骤二：将阀板(2)放至专用卡盘上旋动板(9)上，调整合适位置并使用固定架将阀板(2)固定在专用卡盘旋动板(9)上；旋转手轮(8)带动螺杆(7)旋转推动楔形块(11)移动，待楔形块触碰旋转板(9)时，由于旋转板(9)与固定板(10)通过轴承(6)连接，因此旋转板开始摆动，通过调整将待修复阀板(2)密封面调节成水平状态；步骤三：将专用卡盘固定板(10)固定在车床上进行密封面车削，待车削的铁屑由长条状变成碎片状停止车削，车削完成后将阀板(2)拆除，此时专用卡盘角度不得改变，对车削完成的密封面进行PT检查并合格；步骤四：将车削后的阀板(2)放在电加热炉中实施焊前热处理；步骤五：将阀板(2)固定在等离子弧焊自动堆焊装置配套的变位机(12)上进行固定，通过手动调节自动堆焊装置配套的控制仪(17)来调节变位机(12)的旋转速率、横向移动器(15)和纵向移动器(16)的摆动频率；自动堆焊装置配有储粉盒(14)、焊枪(13)，焊枪(13)固定在横向移动器(15)上，通过横向移动器(15)的摆动来实现焊枪(13)摆动，从而实现均匀堆焊；步骤六：启动等离子弧焊自动堆焊装置开始实施自动堆焊；步骤七：使用电加热炉对堆焊完成后的阀板(2)进行焊后热处理；步骤八：将冷却完成的阀板(2)再次固定在专用卡盘上并固定在车床进行粗加工，将阀板(2)外观恢复至待修复状态，记录车削量，对粗加工完成的阀板(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵震，程晓文，邹远波，陈梁，施靖峰，万国强，
申请(专利权)人：中核核电运行管理有限公司，秦山核电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33