核级储罐屈曲状态下的修复方法与流程

1.本发明属于核电维修技术领域，具体涉及一种核级储罐屈曲状态下的修复方法。


背景技术：

2.储罐作为各种溶液的存储装备，是石油化工、储运系统及核电站的重要组成部分。由于储罐的大型化带来的稳定性问题是当前立式圆筒形储罐研究的重点问题之一。常压储罐设计压力较低，壳体壁厚较薄，若罐内负压增大到某一值时，壳体会突然失去原来的形状，图2是根据一示例性实施例示出的一种核级储罐屈曲状态下的示意图。如图2所示，壳体被压扁或出现波纹，载荷卸去后壳体不能恢复原状,即发生了屈曲或称为失稳。特别是核电站用大型储罐，由于检修过程不规范，出现因负压导致罐子吸瘪的情况发生，给电厂带来严重的经济损失和安全隐患。在以往出现的储罐吸瘪事件发生时，核电厂多采用割顶补焊的方式，该方法一方面工程耗资大，另一方面工程周期长，将会大幅度延长大修周期。因此如何能够合理的修复屈曲状态下的储罐成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.为克服相关技术中存在的问题，提供了一种核级储罐屈曲状态下的修复方法。
4.根据本公开实施例的一方面，提供一种核级储罐屈曲状态下的修复方法，所述方法包括：
5.对待修复的储罐进行检测，得到待修复的储罐的屈曲状态数据；
6.根据所述屈曲状态数据，确定待修复的储罐的屈曲部位；
7.根据所述屈曲状态数据，对试验材料进行弯曲处理；
8.对弯曲后的试验材料进行矫形，并确定矫形后的试验材料的力学性能；
9.判断矫形后的试验材料的力学性能是否符合设计要求，得到判断结果；
10.根据所述判断结果确定待修复的储罐的矫形方式；
11.采用确定的矫形方式对待修复的储罐进行矫形处理；
12.对矫形后的储罐进行水压试验，得到试验结果；
13.在试验结果符合水压试验技术要求的情况下，将矫形后的储罐进行清洗和化学钝化处理后交付使用。
14.在一种可能的实现方式中，对待修复的储罐进行检测，得到待修复的储罐的屈曲状态数据，包括：
15.对待修复的储罐进行三维激光扫描，得到待修复的储罐内壁的各扫描点的扫描数据；
16.据所述屈曲状态数据，确定待修复的储罐的屈曲部位，包括：
17.确定每个扫描点的扫描数据与该扫描点的设计数据之间的差异数据；
18.将差异数据符合预设条件的扫描点所组成的扫描点集合确定为待修复的储罐的屈曲部位。
19.在一种可能的实现方式中，根据所述判断结果确定待修复的储罐的矫形方式，包括：
20.在矫形后的试验材料的力学性能符合设计要求的情况下，将水加压矫形、气加压矫形或机械矫形三者中的任意一种或多种作为确定的矫形方式。
21.在一种可能的实现方式中，根据所述判断结果确定待修复的储罐的矫形方式，还包括：
22.在矫形后的试验材料的力学性能不符合设计要求的情况下，将局部母材更换矫形作为确定的矫形方式。
23.在一种可能的实现方式中，采用确定的矫形方式对待修复的储罐进行矫形处理，包括：
24.在确定的矫形方式为水加压矫形或气加压矫形的情况下，根据预设加压模式对待修复的储罐进行矫形处理。
25.在一种可能的实现方式中，所述预设加压模式包括：
26.向待修复的储罐中持续加入介质，直至所述储罐内的压力值在第一预设时段内稳定在第一压力阈值区间，所述介质为液体或气体；
27.在第一时段结束时，持续从所述储罐中排出介质，直至所述储罐内的压力值降至第二压力阈值区间；
28.在待修复的储罐内的压力值降至第二压力阈值区间的情况下，在第二预设时段内维持所述储罐内的压力值稳定在第二压力阈值区间；
29.在第二预设时段后，持续从所述储罐中排出介质，直至所述储罐内的压力值降至0。
30.在一种可能的实现方式中，采用确定的矫形方式对待修复的储罐进行矫形处理，包括：
31.在确定的矫形方式为机械矫形的情况下，采用千斤顶托举矫形装置对确定的屈曲部位进行挤压，使得确定的屈曲部位恢复原貌。
32.在一种可能的实现方式中，所述矫形装置包括底座和设置在所述底座上的一个或多个顶块；
33.根据每个屈曲部位所对应的设计数据，确定该屈曲部位对应的矫形装置的顶块的长度，以及顶块与底座上表面的倾斜夹角。
34.在一种可能的实现方式中，采用确定的矫形方式对待修复的储罐进行矫形处理，包括：
35.在确定的矫形方式为局部母材更换矫形的情况下，采用切割的方式将确定的屈曲部位去除，将符合所述储罐设计数据的部分焊接在原屈曲部位的位置。
36.在一种可能的实现方式中，在采用切割的方式将确定的屈曲部位去除之前，对待修复的储罐进行清洗处理。
37.本公开的有益效果在于：本公开的方法通过三维激光扫描；水、气加压整体矫形和箱体内部整体冲洗和喷淋化学清洗钝化技术，保证了储罐修复后结构恢复、局部机械矫形后钢板材料力学性能满足设计要求，可有效执行设计规定的功能和安全功能。缩短了修复周期，降低了因大修周期延长而造成的经济损失。
附图说明
38.图1是根据一示例性实施例示出的一种核级储罐屈曲状态下的修复方法的流程图。
39.图2是根据一示例性实施例示出的一种核级储罐屈曲状态下的示意图。
40.图3是根据一示例性实施例示出的一种储罐屈曲状态下的扫描数据与设计数据之间差异数据的色谱对比示意图。
41.图4是根据一示例性实施例示出的一种加压模式的示意图。
42.图5是根据一示例性实施例示出的一种矫形装置的示意图。
具体实施方式
43.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
44.图1是根据一示例性实施例示出的一种核级储罐屈曲状态下的修复方法的流程图。如图1所示，该方法包括：
45.步骤100，对待修复的储罐进行检测，得到待修复的储罐的屈曲状态数据；
46.作为本实施例的一个示例，步骤100包括：对待修复的储罐进行三维激光扫描，得到待修复的储罐内壁的各扫描点的扫描数据，各扫描点可以为储罐内壁在基于建立的三维坐标系中的坐标，扫描数据可以为该坐标与三维坐标系原点之间的距离。
47.步骤101，根据所述屈曲状态数据，确定待修复的储罐的屈曲部位；
48.作为本实施例的一个示例，步骤101包括：
49.步骤1010，确定每个扫描点的扫描数据与该扫描点的设计数据之间的差异数据；
50.步骤1011，将差异数据符合预设条件的扫描点所组成的扫描点集合确定为待修复的储罐的屈曲部位。图3是根据一示例性实施例示出的一种储罐屈曲状态下的扫描数据与设计数据之间差异数据的色谱对比示意图。如图3所示，扫描点a002对应的差异数据为d：
‑
16.8703、dx：
‑
2.0747、dy：16.7423、dz：0.0000。差异数据符合色谱对比规则的(预设条件的示例)则作为凹陷处(屈曲部位的示例)
51.步骤102，根据所述屈曲状态数据，对试验材料进行弯曲处理；
52.步骤103，对弯曲后的试验材料进行矫形，并确定矫形后的试验材料的力学性能；
53.步骤104，判断矫形后的试验材料的力学性能是否符合设计要求，得到判断结果；
54.步骤105，根据所述判断结果确定待修复的储罐的矫形方式；
55.作为本实施例的一个示例，步骤105包括：
56.在矫形后的试验材料的力学性能符合设计要求的情况下，将水加压矫形、气加压矫形或机械矫形三者中的任意一种或多种作为确定的矫形方式。
57.作为本实施例的一个示例，步骤105还包括：
58.在矫形后的试验材料的力学性能不符合设计要求的情况下，将局部母材更换矫形作为确定的矫形方式。
59.这样，本公开通过三维激光扫描结果，准确的获知储罐屈曲状态，从而能够根据扫描数据用试验材料逼真的模拟得到储罐材料矫形后的力学性能，有利于工程人员选择更恰当的矫形方式，对试验结果符合设计要求的储罐采用更经济更便捷的水、气加压矫形和机械矫形，由此避免一味的局部母材更换造成的时间和金钱上的巨大消耗。
60.步骤106，采用确定的矫形方式对待修复的储罐进行矫形处理；
61.作为本实施例的一个示例，步骤106包括：
62.在确定的矫形方式为水加压矫形或气加压矫形的情况下，根据预设加压模式对待修复的储罐进行矫形处理。
63.图4是根据一示例性实施例示出的一种加压模式的示意图，如图4所示，预设加压模式可以包括：升压阶段、初始泄压阶段、稳压阶段、降压阶段。
64.在升压阶段中，可以向待修复的储罐中持续加入介质，直至所述储罐内的压力值在第一预设时段内稳定在第一压力阈值区间，所述介质为液体或气体；
65.在初始降压阶段中，在第一时段结束时，持续从所述储罐中排出介质，直至所述储罐内的压力值降至第二压力阈值区间；
66.在稳压阶段中，在待修复的储罐内的压力值降至第二压力阈值区间的情况下，在第二预设时段内维持所述储罐内的压力值稳定在第二压力阈值区间；
67.在降压阶段中，在第二预设时段后，持续从所述储罐中排出介质，直至所述储罐内的压力值降至0。
68.在一种可能的实现方式中，步骤106包括：
69.在确定的矫形方式为机械矫形的情况下，采用千斤顶托举矫形装置对确定的屈曲部位进行挤压，使得确定的屈曲部位恢复原貌。
70.图5是根据一示例性实施例示出的一种矫形装置的示意图。如图5所示，所述矫形装置包括底座50和设置在所述底座50上的一个或多个顶块51；
71.可以根据每个屈曲部位所对应的设计数据，确定该屈曲部位对应的矫形装置的顶块的长度，以及顶块与底座上表面的倾斜夹角。这样，可以使得矫形装置的外形更贴合屈曲部位原有的轮廓，有助于更准确的矫形。
72.在一种可能的实现方式中，步骤106包括：
73.在确定的矫形方式为局部母材更换矫形的情况下，采用切割的方式将确定的屈曲部位去除，将符合所述储罐设计数据的部分焊接在原屈曲部位的位置。
74.在一种可能的实现方式中，在采用切割的方式将确定的屈曲部位去除之前，对待修复的储罐进行清洗处理。清洗工艺如下：预冲洗
→
脱脂
→
水冲洗
→
酸洗
→
漂洗
→
钝化
→
干燥。
75.步骤107，对矫形后的储罐进行水压试验，得到试验结果；
76.在步骤107中，按照核电站水压试验要求，对修复后的辅助给水箱实施水压试验，分别在设计压力及实验压力时，停止升压进行检查，各平台检查确认无异常，满足水压试验技术要求后方可进行下一步操作
77.步骤108，在试验结果符合水压试验技术要求的情况下，将矫形后的储罐进行清洗和化学钝化处理后交付使用。在步骤108中，该步骤包括整体高压水清洗和化学清洗，高压水清洗采用高压水射流清洗机和高压清洗车进行，化学清洗采用喷淋清洗，该过程中需建立清洗循环系统，通过调整喷淋头的转速及位置，使清洗液均匀的喷到罐顶以及罐壁，保证整个内表面清洗的洁净度。
78.以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技
术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

技术特征：
1.一种核级储罐屈曲状态下的修复方法，其特征在于，所述方法包括：对待修复的储罐进行检测，得到待修复的储罐的屈曲状态数据；根据所述屈曲状态数据，确定待修复的储罐的屈曲部位；根据所述屈曲状态数据，对试验材料进行弯曲处理；对弯曲后的试验材料进行矫形，并确定矫形后的试验材料的力学性能；判断矫形后的试验材料的力学性能是否符合设计要求，得到判断结果；根据所述判断结果确定待修复的储罐的矫形方式；采用确定的矫形方式对待修复的储罐进行矫形处理；对矫形后的储罐进行水压试验，得到试验结果；在试验结果符合水压试验技术要求的情况下，将矫形后的储罐进行清洗和化学钝化处理后交付使用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对待修复的储罐进行检测，得到待修复的储罐的屈曲状态数据，包括：对待修复的储罐进行三维激光扫描，得到待修复的储罐内壁的各扫描点的扫描数据；据所述屈曲状态数据，确定待修复的储罐的屈曲部位，包括：确定每个扫描点的扫描数据与该扫描点的设计数据之间的差异；将差异符合预设条件的扫描点所组成的扫描点集合确定为待修复的储罐的屈曲部位。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述判断结果确定待修复的储罐的矫形方式，包括：在矫形后的试验材料的力学性能符合设计要求的情况下，将水加压矫形、气加压矫形或机械矫形三者中的任意一种或多种作为确定的矫形方式。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述判断结果确定待修复的储罐的矫形方式，还包括：在矫形后的试验材料的力学性能不符合设计要求的情况下，将局部母材更换矫形作为确定的矫形方式。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用确定的矫形方式对待修复的储罐进行矫形处理，包括：在确定的矫形方式为水加压矫形或气加压矫形的情况下，根据预设加压模式对待修复的储罐进行矫形处理。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设加压模式包括：向待修复的储罐中持续加入介质，直至所述储罐内的压力值在第一预设时段内稳定在第一压力阈值区间，所述介质为液体或气体；在第一时段结束时，持续从所述储罐中排出介质，直至所述储罐内的压力值降至第二压力阈值区间；在待修复的储罐内的压力值降至第二压力阈值区间的情况下，在第二预设时段内维持所述储罐内的压力值稳定在第二压力阈值区间；在第二预设时段后，持续从所述储罐中排出介质，直至所述储罐内的压力值降至0。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用确定的矫形方式对待修复的储罐进行矫形处理，包括：
在确定的矫形方式为机械矫形的情况下，采用千斤顶托举矫形装置对确定的屈曲部位进行挤压，使得确定的屈曲部位恢复原貌。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述矫形装置包括底座和设置在所述底座上的一个或多个顶块；根据每个屈曲部位所对应的设计数据，确定该屈曲部位对应的矫形装置的顶块的长度，以及顶块与底座上表面的倾斜夹角。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用确定的矫形方式对待修复的储罐进行矫形处理，包括：在确定的矫形方式为局部母材更换矫形的情况下，采用切割的方式将确定的屈曲部位去除，将符合所述储罐设计数据的部分焊接在原屈曲部位的位置。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在采用切割的方式将确定的屈曲部位去除之前，对待修复的储罐进行清洗处理。
技术总结
本公开属于核电维修技术领域，具体涉及一种核级储罐屈曲状态下的修复方法。本公开的方法通过三维激光扫描；水、气加压整体矫形和箱体内部整体冲洗和喷淋化学清洗钝化技术，保证了储罐修复后结构恢复、局部机械矫形后钢板材料力学性能满足设计要求，可有效执行设计规定的功能和安全功能。缩短了修复周期，降低了因大修周期延长而造成的经济损失。大修周期延长而造成的经济损失。大修周期延长而造成的经济损失。


技术研发人员：张维 胡明磊 尚宪和 韩光辉 梅炳云 方江 刘恒 忻勇 雷水雄
受保护的技术使用者：核电秦山联营有限公司
技术研发日：2021.04.02
技术公布日：2021/6/29