水溶紙在核電廠焊接過程中的應用與研究

【摘? 要】焊接時需要有完善的氣體保護，水溶紙的使用，可以固定放置在離焊縫極近的位置制作氬氣室，提供氣體保護，提高焊縫光潔度，并于焊后用水沖洗溶解。因此在無法隔離的情況下核電廠引入水溶紙，輔助完成焊接。但是水溶紙的使用不當會形成系統異物，造成管線堵塞，對核電設備的安全穩定運行帶來不利影響。論文論述了水溶紙的使用環境、注意事項及控制方法，避免因水溶紙使用不當給核電系統運行造成不利影響。

【Abstract】Perfect gas protection is required during welding. The use of water soluble paper can be fixed in the position close to the weld to make argon chamber， provide gas protection， improve the smoothness of the weld， and wash and dissolve with water after welding. Therefore， in the case of no isolation， the nuclear power plant introduces water soluble paper to assist in the completion of welding. However， the improper use of water-soluble paper will form foreign matters in the system and cause pipeline blockage， which will have adverse effects on the safe and stable operation of nuclear power equipment. This paper discusses the use environment， precautions and control methods of water soluble paper， so as to avoid adverse effects on the operation of nuclear power system due to improper use of water soluble paper.

【關鍵詞】水溶紙;使用環境;管控方法

【Keywords】water soluble paper; use environment; control method

【中圖分類號】TM623? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）08-0170-02

1 引言

水溶紙的用途：藥用，保密文件用紙，金屬焊接用紙等，其質量指標各有側重，藥用強調無毒，保密文件用除白度，書寫印刷外要求銷毀方便，投入水中化解以達到多種方法快速銷毀的目的。金屬焊接用水溶紙，除易溶外，要求水溶紙對金屬不腐蝕。本文主要討論水溶紙在金屬焊接過程中的應用及注意事項。

2 水溶紙的使用條件

金屬焊接時，為防止高溫氧化使金屬材料的機械強度和耐腐蝕性下降，通常采用氬弧焊。對管材而言，外壁雖有氬氣保護而內壁若無適當防護，仍有被氧化的危險，所以一般的做法是用水溶紙封堵在管道兩端，使管內空氣流動受阻，減少了內壁氧化，起到保護的作用。詳見圖1焊接管道剖面圖。

3 水溶紙的清除方法

焊接完成后，須經自然冷卻至常溫，再向管內灌入清水沖洗，水溶性紙可在30s左右化解分散，其中不溶紙漿隨水流從管的另一端排出，若排出端有8目/英寸以上濾網，應預先拆除或具備逆向反沖洗條件。正因其有快速水溶特性，是金屬管道焊接安裝、壓力容器等設備維修經常用到的材料。

4 使用水溶紙焊接存在的風險

水溶紙使用不當會導致管線、設備堵塞，造成系統設備不可用，在核電廠甚至會增加集體劑量。近年來因水溶紙使用不當導致的管道或設備堵塞的事件屢見不鮮（圖2為造成管道堵塞的水溶紙）。

案例1：氣回路使用水溶紙，遺留在管線內堵塞管線，導致TEP001DZ長期不可用。某核電廠除氧器TEP001DZ，每次啟動后均觸發TEP113SP（排氫溫度高），導致TEP001DZ啟動后從生產狀態跳閘到備用狀態。原因是半個月前上游逆止閥替代整體更換，焊接過程中使用的水溶紙未取出，被沖至下游隔膜閥， 導致管線堵塞。

案例2：水溶紙使用過多，導致安全殼噴淋泵入口被水溶紙殘留堵塞。某核電廠大修現場安全殼噴淋泵再鑒定時，主控出現流量低報警，開啟出口管線上的排水閥，發現排水一直渾濁且約一分鐘后無水再流出，隨后開啟泵入口管線上的排水閥，有帶壓水流出且較清澈，說明沒有入口管段的涼水流經泵體，將泵解體后發現泵入口已被水溶紙殘留堵塞。

案例3：過量使用水溶紙，導致某機組RCV001FI濾芯堵塞。某核電廠大修結束后，PTR/RCV系統的部分設備輻射水平升高，由于大修更換RCV050VP閥門時，過量使用水溶紙，導致RCV001FI濾芯堵塞，引起一回路失去凈化，活化腐蝕產物（Ag-110m）在RCV凈化回路下游設備表面沉積。

案例4： 水溶紙堵塞取壓管線導致GRE/GPV重要儀表顯示異常。某核電廠汽輪機由390rpm沖轉至1500rpm期間，GRE023/044MP和GPV0003MP儀表顯示異常。現場檢查發現儀表管線對空時無法排出氣體或冷凝水，懷疑儀表取壓管線被堵塞。切割相應的儀表取壓管一次閥前焊縫后，發現取壓管被水溶紙殘留堵塞。

5 核電廠水溶紙使用的注意事項及使用要求

根據水溶紙的特性及使用歷史經驗，總結出核電廠水溶紙使用的注意事項及使用要求：

①水溶紙用于制作焊接用的氬氣室，一般只能用在介質為水、蒸汽的系統管道。油、氣等其他介質，因水溶紙無法溶解，不建議使用，如在氣體、油、堿性介質的系統設備上使用水溶紙，焊接工作完成之后必須清理水溶紙，并進行確認。②如在海水或含硼水系統中使用，需考慮如下三種措施中的一種以消除水溶紙溶解困難的影響：焊接后取出水溶紙;焊后沖洗管道;使用70～90℃的水加速溶解水溶紙。③水溶紙粘貼前，確認管道、設備的內表面無水、無穿堂風，以免影響水溶紙的使用效果。④介質為水的管道內，在使用水溶紙前，工作組應確認管道內部介質的隔離情況，確認水溶紙不被用于隔絕水，否則大量使用時將造成很難被快速溶解;根據管道、設備的口徑大小，進行裁剪，切勿過量使用。⑤粘貼時，水溶紙應展開平整，或用水溶膠紙將水溶紙貼好，貼緊管道內壁，且粘貼數量不得超過2層。禁止將水溶紙揉成一團塞入管道、設備，防止過量水溶紙無法溶解引起管道堵塞，記錄水溶紙的具體用量以便追溯。⑥由于水溶紙暴露在高于150℃下將會粉碎而不會溶解，因此使用時必須保證其與焊縫之間足夠的距離，確保水溶紙在溶解前的工作環境溫度低于150℃，控制與水溶紙貼合部位的管道溫度≤110℃。⑦水溶紙貼合部位與待焊焊縫的距離應盡可能≥200mm，如需要進行焊前預熱和焊后熱處理工作，或者現場條件不能滿足距離要求的情況下，則水溶紙的位置需要根據可能加熱到的管道位置進行適當調整，前提是滿足與水溶紙貼合部位的管道溫度≤110℃的要求。⑧在焊接后采取措施將水溶紙沖洗或清理出系統;如無法清理，則需考慮使用系統中的過濾器對水溶紙進行過濾。⑨實施部門對于現場使用水溶紙的工作，應安排QC人員進行現場控制，確保水溶紙的規范使用。

6 水溶紙的領用推薦使用“水溶紙使用管控單”

注：領用人持簽字后的該單方可領出水溶紙，此單作為工作文件放入工作文件包中，并最終歸檔。

水溶紙使用的注意事項：

□可在除鹽水、水蒸氣等介質系統中使用;

□禁止在氣、油介質、化學取樣系統中使用;

水溶紙的使用要求：

□使用前，根據管道、設備的口徑大小，進行裁剪，切勿過量使用。

□水溶紙粘貼前，確認管道、設備的內表面無水、無穿堂風，以免影響水溶紙的使用效果。

□禁止將水溶紙揉成一團塞入管道、設備，粘貼時，水溶紙應平整，且粘貼數量不得超過2層。

□水溶紙的粘貼位置與焊接接頭的距離應大于200mm，實際距離：

工作負責人：______? ?QC：______

□記錄水溶紙的用量

規格：______? ?張數：______

□如現場條件不能滿足大于200mm的距離要求，則在焊接過程中，測量水溶紙粘貼位置的外壁溫度，確認焊接過程中溫度不超過110℃，實測最高溫度：

測溫儀編號：______? ?有效期：______

□如在氣體、油、堿性介質的系統設備上使用水溶紙，焊接工作完成之后清理水溶紙并進行確認，介質： ______? ，工作負責人：______? ? ?QC： ______

□如在海水系統中使用，需考慮如下三種措施中的一種以消除水溶紙溶解困難的影響：①焊接后取出水溶紙;②焊后沖洗管道;③使用70～90℃的水加速溶解水溶紙。

執行方案______? ?工作負責人：______? ?QC：______

□如在含硼水系統中，需考慮如下四種措施中的一種以消除水溶紙溶解困難的影響：①焊接后取出水溶紙;②焊后沖洗管道;③使用70～90℃的水加速溶解水溶紙，④如以上三條措施也無法實施則各專業討論評價處理，結論為：_______。

執行方案______? ?工作負責人：______? ?QC：______

【作者簡介】侯立成（1980-），男，江蘇徐州人，工程師，從事核電廠設備管護與維修研究。