郭召生，劉 瑜，劉 超

（中廣核核電運(yùn)營(yíng)有限公司，廣東深圳 518000）

1 設(shè)備相關(guān)信息

某電廠在SEC 系統(tǒng)使用的橡膠膨脹節(jié)均來自法國(guó)公司生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)上由本體、壓板等組成（圖1）。其中本體主要是橡膠制品，分為3 層：內(nèi)層主要材料為NR（天然橡膠），彈性大，伸縮強(qiáng)度高，抗撕裂性和電絕緣性好，耐磨性耐旱性能良好，但柔韌、強(qiáng)度耐候性較差，熱時(shí)發(fā)黏、攤軟，冷時(shí)發(fā)脆、變硬[1]；中層主要材料為粘膠纖維，一般由多層編織而成，主要提供膨脹節(jié)的強(qiáng)度功能；外層主要材料為CR（氯丁橡膠），基于優(yōu)良抗氧化、抗臭氧性以及耐油、耐溶劑、耐酸堿的特性，最大程度地保障惡劣環(huán)境下內(nèi)層粘膠纖維的可用性[1]。

圖1 橡膠膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)組成

2 常見典型缺陷

各基地在大修期間在對(duì)橡膠膨脹節(jié)例行檢查過程中，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部有裂紋（圖2）、鼓包（圖3）及鼓包破裂等典型缺陷，甚至個(gè)別橡膠膨脹節(jié)內(nèi)部出現(xiàn)了幾乎整圈的裂紋。

圖2 膨脹節(jié)內(nèi)部裂紋

圖3 膨脹節(jié)內(nèi)部鼓包

3 修復(fù)工藝開發(fā)

3.1 開發(fā)方向

通過分析現(xiàn)有缺陷類型及數(shù)量分布，重點(diǎn)考慮內(nèi)部裂紋和鼓包等缺陷。結(jié)合外部研究[2]和膨脹節(jié)制造廠家生產(chǎn)工藝流程，進(jìn)一步確認(rèn)膨脹節(jié)內(nèi)部裂紋、鼓包等缺陷是造成現(xiàn)場(chǎng)備件更換的主要原因。確定利用現(xiàn)場(chǎng)更換下有缺陷的膨脹節(jié)，著重開發(fā)針對(duì)內(nèi)部鼓包及裂紋等缺陷修復(fù)的工藝，同時(shí)通過外部獨(dú)立檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)檢測(cè)等手段，進(jìn)一步確定可通過修復(fù)來緩解的缺陷標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 開發(fā)范圍

從現(xiàn)場(chǎng)已有缺陷來看，天然橡膠層出現(xiàn)開裂的情況居多，且再次修復(fù)的可行性高。若發(fā)現(xiàn)中間支撐層損傷，將很快造成外層破裂產(chǎn)生介質(zhì)外漏的風(fēng)險(xiǎn)[3]。故確定在對(duì)缺陷打磨后發(fā)現(xiàn)不損傷膨脹節(jié)的強(qiáng)度支撐層為基礎(chǔ)進(jìn)行的工藝修復(fù)。

3.3 開發(fā)方案

歷經(jīng)修補(bǔ)材料確認(rèn)、膠粘劑選擇及實(shí)施方案優(yōu)化等過程，確定采取考慮待修復(fù)備件材質(zhì)（二次加工過的天然橡膠）與擬修補(bǔ)材質(zhì)（生膠）兩種材料性能基礎(chǔ)上，研制專用粘接劑。為確保已修補(bǔ)位置與過渡區(qū)性能的結(jié)合，在實(shí)施過程中增加修補(bǔ)位置及過渡區(qū)的硫化過程。

3.4 評(píng)價(jià)條件

根據(jù)工藝進(jìn)程，結(jié)合待修復(fù)備件的實(shí)際情況，同時(shí)滿足后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的需求，制定了《橡膠膨脹節(jié)內(nèi)層膠老化程度評(píng)價(jià)方案》，主要包含材料分析、性能檢測(cè)和修補(bǔ)產(chǎn)品材料性能檢測(cè)等3 個(gè)部分。

3.5 工藝驗(yàn)收

采用交叉對(duì)比的試驗(yàn)方法，確認(rèn)修復(fù)方案的可行性（修復(fù)部位、原樣品未修復(fù)部位、修復(fù)部位與未修復(fù)部位的過渡處三者性能進(jìn)行交叉對(duì)比），最終確認(rèn)使用修復(fù)工藝可以獲得過渡處、修復(fù)處的性能不低于原樣品中未修復(fù)部位的性能。

按照工藝對(duì)有缺陷產(chǎn)品進(jìn)行了修復(fù)，執(zhí)行相關(guān)打壓試驗(yàn)，結(jié)果合格（圖4）。

圖4 修復(fù)后橡膠膨脹節(jié)打壓試驗(yàn)

圖5 橡膠膨脹節(jié)缺陷修復(fù)專用工具

3.6 現(xiàn)場(chǎng)操作文件

根據(jù)已驗(yàn)收合格的工藝開發(fā)過程，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)客觀環(huán)境等，編制專門用于現(xiàn)場(chǎng)操作的技術(shù)文件，包括：現(xiàn)場(chǎng)操作人員的技能說明及要求，專用工具的使用說明，操作步驟中的特殊要求，實(shí)施用材料的涂抹說明，實(shí)施用材料在現(xiàn)場(chǎng)的保存要求，實(shí)施完成后的驗(yàn)證手段等。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

4.1 專用工具介紹

在研制用于工藝開發(fā)的工具基礎(chǔ)上，著重開發(fā)出適用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作的專用工具一套，由硬件和軟件兩部分組成：硬件主要由固定裝置、加熱裝置、連接線纜以及控制箱等部件組成，軟件主要通過信號(hào)傳輸系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和時(shí)間控制系統(tǒng)等組成，兩者相互配合實(shí)現(xiàn)滿足工藝要求的操作。

按照專用程序?qū)π迯?fù)部位進(jìn)行相關(guān)操作（圖5）。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)使用后效果

在大修期間對(duì)發(fā)現(xiàn)在工藝覆蓋范圍內(nèi)的缺陷（圖6）進(jìn)行了修復(fù)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)外觀進(jìn)行檢查合格[4]，并在下一個(gè)循環(huán)打開確認(rèn)修復(fù)位置良好（圖7）。

圖6 現(xiàn)場(chǎng)待修復(fù)缺陷

圖7 缺陷修復(fù)運(yùn)行1 個(gè)循環(huán)后

5 結(jié)束語

該項(xiàng)工藝成功開發(fā)以及后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)持續(xù)應(yīng)用，不僅解決了合格備件不足的現(xiàn)實(shí)問題，實(shí)現(xiàn)資源增量，同時(shí)也進(jìn)一步推動(dòng)生產(chǎn)廠家改進(jìn)和提高制造工藝水平，有力保障了機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。