Монтаж оборудования ТЭС - Особенности контроля качества сварных соединений при монтаже АЭС

Для обеспечения своевременного контроля качества сварных соединений и сварочных материалов на атомных электростанциях, монтируемых Центроэнергомонтажем, организованы лаборатории, позволяющие выполнять следующие виды контроля:
просвечивание рентгеновскими и гамма-аппаратами; ультразвуковую дефектоскопию;
цветную дефектоскопию;
контроль плотности сварных соединений с (помощью галоидных течеискателей, вакуумными присосками и др.
механические испытания;
металлографические исследования;
испытания на склонность к межкристаллитной коррозии; контроль на содержание в наплавленном металле ферритной фазы.
Если на тепловых электростанциях основным методом контроля качества ответственных сварных соединений является ультразвуковая дефектоскопия, а контроль просвечиванием применяется ограниченно, то на атомных электростанциях, из-за наличия значительного количества ответственных сварных конструкций из аустенитной стали и отсутствия до настоящего времени надежной методики их контроля с помощью ультразвуковой дефектоскопии, основным методом контроля сплошности сварных соединений является контроль просвечиванием. Даже в тех случаях, когда сварные соединения ответственных конструкций из перлитных сталей контролируются ультразвуковой дефектоскопией, проводится дополнительно контроль просвечиванием в значительных объемах (для наиболее ответственных конструкций до 100%).
Для выполнения столь значительного объема контроля просвечиванием необходимо большое количество операторов. При монтаже аппаратов ВВЭР на Нововоронежской АЭС работало постоянно более 20 специалистов по просвечиванию. Контроль производится переносными рентгеновскими аппаратами РУП-120, РУП-200, а также мягкими радиоактивными изотопами иридий-192 и тулий-170.
Цветная дефектоскопия производится с целью выявления поверхностных трещин и не выявленных внешним осмотром поверхностных шор и других дефектов. Процесс цветной дефектоскопии сварных соединений состоит из следующих операций: подготовки поверхности сварного шва, нанесения специальной красной краски на контролируемую поверхность, удаления красной краски с поверхности, нанесения специальной белой краски, осмотра контролируемых поверхностей с целью выявления дефектов и удаления белой краски.  Контроль цветной дефектоскопией несложен в выполнении, но требует трудоемкой специальной обработки сварных швов для удаления поверхностных неровностей и дефектов; поэтому он назначается для наиболее ответственных сварных соединений и в тех случаях, когда применяемые сварочные материалы содержат ниобий, повышающий склонность сварных швов к трещинообразованию (например, для контроля водопаропроводов диаметром 36X4,5 на Белоярской АЭС).
К трубопроводам, работающим в контакте с радиоактивной средой, предъявляют повышенные требования по плотности, поэтому сварные соединения таких трубопроводов при толщине стенки до 8 мм, как правило, контролировались на плотность с помощью галоидного течеискателя типа ГТИ. При этом методе трубопровод заполняется галоидосодержащим газом — фреоном под давлением 5—6 кгс/см²·. При проникновении через неплотности в сварных швах молекулы фреона улавливаются специальным датчиком, помещенным в выносном щупе-пистолете, что регистрируется звуковыми сигналами электронной схемы течеискателя.
В настоящее время в Центроэнергомонтаже освоен еще более чувствительный метод контроля плотности — с помощью гелиевых течеискателей типа ПТИ.
Испытания на склонность к межкристаллитной коррозии производят на образцах, вырезаемых из контрольного сварного стыка, по методу AM ГОСТ 6032-58. Выдача правильного заключения по результатам иопытания требует высокой квалификации специалистов, поэтому обучение их проводится в компетентных исследовательских организациях.
Определенные трудности в проведении контроля создает необходимость непрерывного кипячения образцов в специальном растворе в течение 24 ч, что требует круглосуточного дежурства в лаборатории. Следует отметить, что этим методом контролируется каждая партия аустенитных электродов и сварочной проволоки перед выдачей в производство.
Контролю на содержание ферритной фазы подвергается каждая плавка аустенитной сварочной проволоки. Испытание проводится также на образцах, вырезанных из контрольного сварного стыка, магнитным методом с помощью ферритометров ФЦ-2. Содержание феррита в наплавленном металле не должно быть менее 2%, а верхний предел устанавливается в зависимости от температуры и, как правило, не превышает 5 — 8 %.
Опыт показал, что только строгое соблюдение технологической дисциплины, тщательный пооперационный контроль, своевременная и качественная проверка квалификации сварщиков, контроль сварочных материалов и выполненных сварных соединений позволяют обеспечить необходимое качество сварочных работ на АЭС.