压水堆核电站主蒸汽管道支撑焊缝渗透检测的应用

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压水堆承压部件 无损检测 第4部分:渗透检测-编制说明

压水堆承压部件 无损检测 第4部分:渗透检测-编制说明

《压水堆承压部件无损检测第4部分:渗透检测》编制说明(征求意见稿)一、工作简况1、任务来源《压水堆承压部件无损检测第4部分:渗透检测》来源于中国核能行业协会团体标准制定项目,与中国核能行业协会签订合同的编号为CNEA-TB-05-2020,本标准共分为八个部分,本部分为标准的第4部分。

计划2020年10月完成标准征求意见稿,2020年12月完成标准送审稿,2021年3月完成标准报批稿。

2、主要工作过程起草阶段:计划下达后,国核电站运行服务技术有限公司及时成立了标准起草小组,结合重大专项课题“中国先进核电标准体系研究(第二阶段)”的相关工作,启动标准编制,2020年4月完成标准工作组讨论稿。

工作组内函审、修改阶段:2020年7月,根据工作组内函审反馈的意见进行修改,编制完成了标准征求意见稿。

专家咨询阶段:2020年9月18日,中国核能行业协会组织召开了《压水堆承压部件无损检测第1部分:通用要求》等8项系列标准的专家咨询会,按本次会议意见经修改、完善后,可开展行业内征求意见。

3、主要参加单位和工作组成员本部分起草单位:国核电站运行服务技术有限公司、上海核工程研究设计院有限公司、中机生产力促进中心、核工业标准化研究所、中广核工程有限公司、中核武汉核电运行技术股份有限公司。

本部分起草人:钱征宇、冯春杰、黄逸峰、杨义忠、耿璞、邓瑞源、唐亮、王金龙。

二、标准编制原则和主要内容1、标准编制原则(1)协调性中国先进核电标准体系研究(第二阶段)中的压水堆承压部件标准体系,划分为三个层次。

第一层,核岛机械设备设计制造统一规范,包括了与压力边界完整性相关的基本要求,保证核岛机械设备安全运行的必要条件,以及设计方及安全评审方所应遵守的最低要求;第二层,共性专篇加设备通用标准,共性专篇是工业级的共性要求,包括材料、焊接和无损检测;设备通用标准规定了设备的个性化要求,包括反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、堆内构件和控制棒驱动机构;第三层,其他针对特定堆型的行业标准、企业标准。

渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用研究

渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用研究

渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用研究发布时间:2021-09-28T06:26:02.288Z 来源:《工程建设标准化》2021年第13期作者:刘波雷[导读] 在日常生活之中,随处都可以见到压力容器,对比其他机械设备刘波雷浙江省特种设备科学研究院浙江杭州310000摘要:在日常生活之中,随处都可以见到压力容器,对比其他机械设备,压力容器有着非常大的差别,其工作环境具备一定的特殊性,也就是高压环境,所以,最为重要的一项内容,就是安全检测。

由于保证压力容器质量的重要手段是无损检测,其中,对于渗透检测而言,其可以在完全无损的情况下,就对各种表面存在的缺陷问题进行检测,并且对具体状态进行实时显示,由此可见,对压力容器开展定期的渗透检测,是非常必要的。

基于此,本篇文章主要对渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用进行深入研究和分析。

关键词:渗透检测;压力容器;焊缝检测前言:在人们的日常生活之中,最不可或缺的就是压力容器,与此同时,压力容器由于受到各种各样因素的影响,就会出现相应的问题,其中,非常重要的一个焊缝检测,保证焊缝检测的高效性,可以最大化避免压力容器出现质量问题,在进行压力容器焊缝检测的过程中,有效应用渗透检测,可以实现无损检测,既方便,又不会对压力容器造成任何的影响和损害,同时,渗透检测的效率还非常高,应广泛推广并应用。

1、实验所用的压力容器简介在本文的实验过程过程中,进行的场地,就是容器制作场,对一部分壳体进行检测,实际的要求检测等级为I级。

对于该容器而言,其实际的材质为0Cr18Ni10Ti,整个壳体的组成部分为两方面,首先就是椭圆封头,其次就是筒体。

整个筒体的长度,可以达到2000mm,实际外径为1200mm,底厚度为8mm。

在壳体之中,存在一条焊缝,在焊接的过程中,选用焊条电弧焊打底和埋弧焊盖面的焊接方法,进一步完成。

对于筒体上的焊缝而言,将其定义为纵向焊缝A,在椭圆风头与筒体连接的环形环缝为另一条焊缝,将其定义为焊缝B。

渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用

 渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用

渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用摘要:压力容器主要是由封头、筒体焊缝连接而组成的,因此明确压力容器的强度问题就是要明确容器在内部压力作用下,会产生怎样的应力及这种应力的分布规律,最终明确整个压力容器中最容易发生强度破坏的关键危险部位及其应力状态。

渗透探伤具有检测操作容易、方法灵活、原理简单、适应性强的特点,对于小零件可以采用浸液法,对大设备可采用刷涂或喷涂法。

它是利用毛细现象,当渗透液渗入被检测设备一定时间后,清洗、去除表面渗透液,无缺陷部位渗透液无残留,而缺陷部位的渗透液却残留,再然后应用显像剂的毛细作用吸附出缺陷中残留的渗透液,最终达到发现、检验缺陷的目的。

关键词:渗透检测;压力容器;焊缝检测引言:渗透检测是确保压力容器质量的重要途径,在焊缝检测中具有非常明显的效果。

本文对渗透检测法在压力容器焊缝检测中的应用进行了实验分析研究。

1、本文实验中采用的压力容器简介本文所进行的实验都是在容器制作场所完成,检测对象是容器部分壳体。

要求检测的等级为一级,容器的材质为0Crl8Nil0Ti,壳体是由两个椭圆形的封头和筒体组成,筒体的长度约为20cm,外径为12cm,底层厚度为0.8cm。

壳体中有一条焊缝,焊接方法为采用焊条电弧焊打底和埋弧焊盖面的方法完成。

筒体上的焊缝方向为纵向,封头到筒体的连接焊缝方向为环形。

2、液体渗透探伤检测的方法2.1渗透探伤检测法分类按照渗透探伤检测法中所使用的渗透液、观察时光线的不同渗透探伤检测法大致可分成着色渗透检测法和荧光渗透检测法。

A.着色渗透检测法着色渗透探伤检测法应用的渗透试剂液体是用红色颜料配制而成,呈红色油状液体,在自然光线下观察红色的痕迹提示缺陷,所以在观察评估时不必配合应用其他光源。

只要在明亮的自然光线照射下便可进行观察评估。

因此因其特点适用范围广,使用方便,尤其适用于缺乏电源和水源的压力容器的无损探伤检测。

着色渗透检测法的缺点主要是检测灵敏度相对较低,目前主要用于奥氏体不锈钢焊缝的表面质量检验。

渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用

渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用

渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用摘要:渗透检测是一种基于毛细作用原理作为基础的检查表面开口缺陷的无损检测方法。

与其他无损检测方法一样,渗透检测也是在一个前提之下,即不破坏被检测对象使用性能,利用物理、化学、材料科学和工程理论对各种工程材料、零部件和产品进行有效检验,从而对其完整性、连续性和安全可靠性进行评价。

渗透检测是实现质量控制,节约原料,改进工艺,提高产品制造劳动生产率的重要手段,也是设备维修保养中必不可少的一种手段。

关键词:渗透检测;压力容器;焊缝检测前言渗透探伤检测法是工业发展过程中衍生出来的一种应用技术,该技术是除了目视检查之外,所应用的一种无损检测措施。

由于渗透检测在操作中简单快捷,现阶段已经被广泛应用于各个领域中。

随着科学技术的飞速发展,这种技术将会获得更进一步的提升和广泛应用。

1渗透检测的原理主要依据液体的流动、可随时改变形状、无间隙依附特性来进行渗透检测,可立足于以下层面进行论述。

①渗透:将小工件全面浸渍于渗透剂中,倘若工作表面存有缺陷,便可通过缺陷边壁,逐步向缺陷内部渗入。

②清洗:在渗透剂全面渗入容器的缺陷之后,将剩余的渗透剂清除干净。

③显像:将显像剂均匀涂敷于压力容器的工作表面,生成显像膜。

在毛细现象的作用下,容器中残余的渗透液将被吸附,将缺陷痕迹放大显示出来。

④观察:检验人员使用目视法观察缺陷,若无,则进行评估,如存在缺陷,则需将渗透剂清洗以后进行评估,为了保障安全生产,应及时转告企业中止使用。

值得一提的是,焊缝表面的预清洗极为重要,倘若未能处理油垢,则易于堵塞缺陷,进而对最终检测结果带来不良影响,无法及时发现缺陷。

渗透检测方法操作简单便捷,不需要复杂设备,耗费的成本费用较少,缺陷显示也比较直观,能够发现宽度一微米以下的缺陷。

这种检测方法也不受检测对象、不受材料组织结构和化学成分的限制,因而广泛应用于黑色和有色金属锻件、焊接件、机加工件以及陶瓷、玻璃、塑料等表面缺陷的检查。

液体渗透检验在核电厂不锈钢管道焊缝无损检验中的应用

液体渗透检验在核电厂不锈钢管道焊缝无损检验中的应用

Science &Technology Vision 科技视界0引言核电厂应用无损检验方法以确证其设备或系统的完整性与安全状况,无损检验是执行过程控制和质量验收的重要手段之一,也是对运行设备或系统作周期检查的最好办法。

核电厂役前和在役检查依据已批准的检查大纲,对有代表性的设备、部件进行包括目视、渗透、磁粉、泄漏、超声、射线和涡流等检验,其中液体渗透检验在核电厂无损检验中应用广泛并受到重视,因为液体渗透检验适用于检验受检表面上尺寸很小,间隙极窄(微米级)的不连续性,而大多数设备、部件的失效是从表面损坏开始的。

奥氏体不锈钢耐腐蚀,焊接性能良好,在核电厂中广泛使用,核电厂系统中有大量的奥氏体不锈钢管道,管道中有大量的对接焊缝、接管焊缝,管道与支承件之间的连接焊缝、防泄漏密封焊缝、异种金属焊缝等,焊缝的完整性直接影响核电厂的安全运行。

本文介绍了核电厂役前和在役检查时,奥氏体不锈钢管道焊缝的液体渗透检验方法、检验工艺要点以及焊缝缺陷在返修处理时的液体渗透检验,并对奥氏体不锈钢管道焊缝缺陷案例进行了初步分析。

1液体渗透检验的原理受检表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透液后,在毛细管作用下,经过一定时间,渗透液可以渗入表面开口缺陷中;去除受检表面多余的渗透液,经干燥后,再在受检表面施涂显像剂;同样在毛细管作用下,渗透液回渗到显像剂中;在一定的光源下(黑光或白光),缺陷处的渗透液痕迹被显示(黄绿色荧光或鲜艳红色),从而探测出缺陷的形貌及分布状态[1]。

2奥氏体不锈钢管道焊缝的液体渗透检验2.1奥氏体不锈钢管道焊缝缺陷产生的原因由于焊缝自身的力学、化学成分和组织的不均匀性,以及焊缝设计、焊接质量控制等多种因素的影响,焊缝容易产生缺陷,并在随后的电厂运行过程中,在诸如应力、温度、辐照、氢吸附、腐蚀、振动和磨损等单一或组合因素的作用下,引起焊缝材料性能的变化,甚至造成裂纹的萌生和扩展,这些裂纹通常从表面开始产生,即首先在表面产生一个细微的开口性缺陷,然后再逐步扩展,最后产生破裂或断裂引起设备或部件失效。

核电站压力管道焊缝缺陷的评估方法与应用研究

核电站压力管道焊缝缺陷的评估方法与应用研究

62 EPEM 2020.7发电运维Power Operation核电站压力管道焊缝缺陷的评估方法与应用研究上海核工程研究设计院有限公司 陈 坤 潘科琪 祁 涛摘要:以某核电厂不锈钢和铁素体钢管道接管座焊缝缺陷疲劳裂纹扩展为例,综合考虑管道载荷作用和焊接残余应力的影响,按照规范的评定要求和验收准则,对缺陷扩展进行了公式法计算和评估。

关键词:缺陷;焊缝;缺陷扩展核电站内有大量的压力管道,压力管道运行中会受到诸多载荷因素的影响导致管道上可能有各种裂纹型缺陷萌生或裂纹扩展,管道缺陷是导致管道破坏失效的主要原因之一。

受建造、安装和在役运行等因素影响,管道焊缝位置较易产生裂缝缺陷,其存在会影响到核电站的安全运营。

由于在役运行核电厂厂房内存在核辐射较高、区域内不易达等因素,有效快速的判断焊缝缺陷扩展对寿期内管道的影响,对于管线的安全运行、维修、更换决策以及降低维修风险等显得尤为重要。

在裂纹疲劳扩展的研究中普遍采用有限元的方法对裂纹扩展进行计算,其存在分析周期长、过程复杂、占用计算资源多、不利于快速计算等约束。

管道裂纹扩展分析亦可采用ASME 规范第XI 卷的公式法进行,可将管道焊缝存在的裂缝型缺陷视为裂纹进行疲劳扩展分析。

某核电厂核级支管座焊缝存在未熔合或未焊透缺陷,该类型的焊缝缺陷可视为裂缝型缺陷。

按照规范要求,裂纹的扩展分析应分为碳钢和不锈钢两种情况,在评定过程中选取具有代表性的缺陷尺寸并保守视为管道内表面周向裂纹,考虑各种管道载荷工况和焊缝残余应力的作用,分析了寿期内缺陷疲劳裂纹扩展情况,为管道焊缝缺陷评估提供快速有效的方法和流程。

1 ASME 第XI 卷缺陷评价过程如果在役检查中发现了管道焊缝缺陷,可根据ASME 第XI 卷IWA-3000和C-2000确定缺陷类型,进行缺陷的归并。

1.1 焊缝缺陷的筛选依据ASME 第XI 卷IWB-3514.3节奥氏体钢管的允许缺陷标准要求,允许缺陷尺寸不得超过表IWB-3514-2允许缺陷限值;对于碳钢材料,依据IWB-3514-1铁素体钢的允许缺陷标准要求对碳钢管道缺陷进行筛选。

渗透检验在核电站凝汽器钛管焊缝检查中的应用

渗透检验在核电站凝汽器钛管焊缝检查中的应用

渗透检验在核电站凝汽器钛管焊缝检查中的应用摘要:核电站的发电机组通常采用凝汽式汽轮机,核电站多分布于沿海地区,直接采用海水作为凝汽器的冷却水。

而钛在海水及大多数酸碱盐介质具有良好的抗腐蚀性能。

因此钛管成为核电站凝汽器传热管首选,单台机组的凝汽器钛管焊缝数量高达几万只。

本文针对凝汽器钛管密封焊常见缺陷制定合理的渗透检验工艺,为现场凝汽器钛管焊缝渗透检验提供有力的技术支持。

关键词:凝汽器钛管管板焊缝渗透检验0引言凝汽器钛管焊缝一般由Ø25×0.5/0.7mm的钛管嵌入全钛板采用胀管+自动/手工钨极氩弧焊焊接而成,钛管焊缝的质量直接关系到凝汽器的安全以及汽轮机的真空密封性,钛管焊缝质量检验尤为重要。

目前,针对凝汽器钛管焊缝检查主要以溶剂去除型着色渗透检测(ⅡC-d)为主图1 钛管焊缝形式1.检验前准备工作凝汽器开孔后,服务人员对水室内的钛管焊缝及传热管进行冲洗,冲洗后使用压缩空气吹扫凝汽器内部传热管以及钛管焊缝的表面残余水渍,并使其充分干燥。

2.渗透器材及材料的选用渗透材料应严格控制卤素总含量(不超过200×10-6),氯、氟元素含量质量不得超过1%。

钛管焊缝表面光洁,基本无焊波,多为垂直固定焊接,因此渗透材料的润湿性能好,附着力强且缺陷显示对比度大,多采用上海驰尊CZ系列渗透探伤剂。

3.实施检验3.1预清洗检验前需对钛管焊缝外沿5mm、钛管内沿25mm范围清洗,采取清洗剂直接(或者间接)对检测区域清洗,采取自然干燥方式使检测表面干燥,关注重点:1)干燥过程中应注意不得有新的异物吹落至检测面;2)钛管内侧注意观察,不得存在有肉眼可见的水雾层。

3.2施加渗透剂使用刷子蘸取渗透剂均匀的刷涂至检测部位。

渗透时间:10℃~50℃区间应不低于10min、5℃~10℃不得少于20min;关注重点:1)涂刷钛管内壁时渗透剂不宜过多,否则极易流入钛管内壁深处而难以清理;2)渗透表面的润湿情况,若表面出现干燥倾向时,应复刷涂使表面始终处于湿润状态3.3去除多余的渗透剂先采用擦拭纸对钛管焊缝进行整体清理,以去除大部分渗透剂;再使用擦拭布蘸取少量的清洗剂对焊缝进行局部清理,直至检测区域范围表面无肉眼可见渗透剂为准。

核电站ASG管嘴焊缝超声检测工艺改进

核电站ASG管嘴焊缝超声检测工艺改进

核电站ASG管嘴焊缝超声检测工艺改进郑德卓;肖爱武;王国圈【摘要】As ASG nozzle welding structure is complex,in order to optimize it's nondestructive testing,the ultrasonic testing(UT) procedures.The paper desiged whole-size ASG contrastive block(0°and 90°profile) accordingto RCC-M.The paper also used theoretical analysis and diverse angle probes verification,and got the conclusion that probes with refraction angle of 35°and 45°could cover the whole range of the welding thickness,and find artificial defects on the contrastive block.The result meets RCC-M requirements.In the end,the paper establishes pertinent nondestructive testing procedures according to test result.%由于ASG管嘴焊缝结构的复杂性,为优化其无损检测方法,改进超声波检测工艺,按照RCC-M规范要求,设计了全尺寸0°和90°ASG管嘴焊缝对比试块。

通过理论分析和采用多角度探头的试验验证,确定35°和45°探头的组合可以覆盖整个焊缝的厚度范围,能有效检测出试块上的人工缺陷,且满足RCC-M标准要求。

CPR1000核电站主管道自动焊焊缝超声检测工艺总结

CPR1000核电站主管道自动焊焊缝超声检测工艺总结

CPR1000核电站主管道自动焊焊缝超声检测工艺总结发布时间:2021-04-30T13:53:41.843Z 来源:《中国建设信息化》2021年1期作者:王俊龙[导读] CPR1000核电站主管道采用窄间隙自动焊接工艺,材质为奥氏体不锈钢,各向异性,晶粒粗大。

王俊龙核工业工程研究设计有限公司北京 101300摘要:CPR1000核电站主管道采用窄间隙自动焊接工艺,材质为奥氏体不锈钢,各向异性,晶粒粗大。

执行超声检验时,声能衰减严重,晶间反射形成草状回波,致信噪比下降考虑到不锈钢材料特性,对其开展超声检查时需采用不同聚焦深度和角度的探头进行分层检验,通过模拟试验验证本文中的检测工艺和检测方法具有较高的可靠性。

关键字:窄间隙自动焊、分层检测、超声检测0 背景CPR1000型核电主回路管道(简称主管道)是核电站主系统冷却系统的重要部分,其焊接的质量直接关系到整个核电站运行的安全性。

主管道由奥氏体不锈钢材料Z3CN20.09M铸造制成。

其外径一般为828-976mm,厚度为66-98mm。

其焊接工艺采用“窄间隙全自动钨极惰性气体保护电弧焊”技术,特点是可大幅度地减少坡口截面积和焊接金属的填充量。

可实现高效化焊接。

但窄间隙坡口可能存在侧壁熔合不良的问题,而在RCC-M系列标准中对于主管道的体检检验仅有射线检验一种。

众所周知,射线检验对于面积型缺陷存在检验局限。

为保证主管道焊接质量,国内外监督机构均要求对主管道窄间隙自动焊焊缝增加超声检测以验证其焊缝质量。

奥氏体不锈钢铸造材料组织各向异性,晶粒粗大。

执行超声检验时,声能衰减严重,晶间反射形成草状回波,致信噪比下降。

本文根据试验及实践中获得的数据及经验,总结了部分窄间隙自动焊焊缝超声检验的基本流程,以供相关方参考。

1 主管道窄间隙自动焊焊缝窄间隙坡口相对传统手工焊宽坡口,其焊材填充量小,不但可减少焊接残余应力和变形,还可提高工作效率。

但窄间隙坡口角度较小,两侧基本处于垂直状态,因此在焊接过程中,坡口侧壁最易产生未熔合缺陷。

无损检测技术在核电设备检测中的应用案例分享

无损检测技术在核电设备检测中的应用案例分享

无损检测技术在核电设备检测中的应用案例分享无损检测技术在核电设备检测中起着至关重要的作用。

核电设备作为高风险、高安全要求的设备,其正常运行对于核能行业的发展至关重要。

因此,对核电设备的安全性和可靠性进行检测和评估至关重要。

无损检测技术以其非破坏性、精确、高效的特点,成为核电设备检测中不可或缺的工具。

本文将分享几个无损检测技术在核电设备检测中的应用案例。

首先,超声波无损检测技术是核电设备检测领域常用的方法之一。

其原理是利用超声波在物质中传播的特性,通过检测超声波的传播速度、反射和衰减等参数,识别出可能存在的缺陷。

在核电设备的焊缝检测中,超声波无损检测技术被广泛应用。

例如,在核电压力容器的焊缝检测中,超声波无损检测技术可以有效地检测出焊缝中可能存在的气孔、夹杂物等缺陷,确保焊缝的质量符合要求。

其次,磁粉无损检测技术也是核电设备检测中常用的方法之一。

该技术利用磁场的作用,在被检测物体表面产生磁场,并通过在被检测物体表面撒布磁粉,观察磁粉的聚集情况以发现可能存在的裂纹和缺陷。

在核电设备中,磁粉无损检测技术常被用于检测压力容器、管道和轴承等组件的裂纹。

例如,在核电压力容器的检测中,磁粉无损检测技术可以迅速、准确地发现裂纹缺陷,为核电设备的安全性评估提供重要依据。

此外,涡流无损检测技术也被广泛应用于核电设备的检测领域。

这种技术利用交变磁场在导体中产生涡流的原理,通过检测涡流的衰减和幅度变化,来判断被检测物体的缺陷情况。

在核电站的管道和焊缝检测中,涡流无损检测技术可以识别出可能存在的裂纹、腐蚀和磨损等缺陷,确保核电设备的安全性和可靠性。

此外,热红外无损检测技术也被应用于核电设备的检测和评估中。

该技术利用红外热辐射与物体温度的关系,通过红外相机记录物体表面的热量分布,识别出可能存在的缺陷和热量异常。

在核电设备的电缆和电气设备检测中,热红外无损检测技术可以非常快速地检测出电缆接头、电气设备的接触不良和过载等问题,确保核电设备的正常运行。

一种压水堆核电站主管道窄间隙自动焊焊缝超声检测技术

一种压水堆核电站主管道窄间隙自动焊焊缝超声检测技术

一种压水堆核电站主管道窄间隙自动焊焊缝超声检测技术朱德才刘以亮李予卫(中广核工程有限公司,广东深圳518000)The ultrasonic examination technique of main coolant pipelines automatic weld in PWRZhu Decai; Liu Yiliang; Li Y uwei(China Nuclear Power Engineering Company, Shenzhen of Guangdong Prov.518000, China)Abstract:The primary equipments like the reactor stress vessel, steam generator and reactor coolant pumps are connected by the main coolant pipelines (MCL). The MCL is the biggest and thickness pipeline in the nuclear island of PWR, the welding quality of MCL welds is critical to nuclear reactors.The MCL base metal is austenitic-ferrite stainless steel formed by case, its internal structure contains coarse columnar crystal and anisotropy. So the ultrasonic inspection is not quire valid for the MCL welds and according to the design requirement the MCL manual welds do not need ultrasonic test (UT). But with the application of narrow gap automatic welding technique in MCL welding, the UT inspection for the weld now is required in order to guarantee the quality of the welds. Key words :Primary coolant pipe ;Automatic welding;Stainless steel;Ultrasonic examination摘要:压水堆核电站主管道是连接核岛主设备的大管径、大厚壁承压管道,主管道母材由奥氏体- 铁素体不锈钢材料铸造而成,其内部组织包括粗大柱状晶且具有各向异性的特点。

核电站VVP系统管道焊缝超声检测技术研究

核电站VVP系统管道焊缝超声检测技术研究

核电站VVP系统管道焊缝超声检测技术研究作者:聂凯来源:《科技创新导报》2019年第08期摘要:核电站VVP系统主要是将蒸汽发生器产生的主蒸汽送到汽轮机高压缸中,属于核二级系统,在核电站中的作用举足轻重。

机组大修中对VVP系统管道焊缝的检查主要采用射线检测方法,但是该方法受限于时间、隔离、风险大等因素,往往较难开展。

厂方希望找出另外一种检测方法代替射线检验,笔者针对VVP系统管道焊缝的结构特点,研究制定了专门的超声检测工艺,通过实际检测并跟射线检测结果对比,验证了该工艺的可行性。

关键词:VVP系统超声检测工艺中图分类号:TM623.7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)03(b)-0083-03核电站VVP系统主要是将蒸汽发生器产生的主蒸汽送到汽轮机高压缸中,属于核二级系统。

VVP系统管道所输送的工质流量大、参数高(其设计运行压力为8.6MPa,设计温度为316℃),因此对核电厂运行的安全性和经济性影响相当大。

VVP系统管道焊缝在长期高温、高压、汽蚀的在役条件下,一些原来存在的小缺陷可能会进一步扩大,也可能产生新的疲劳、裂纹等危险类缺陷,从而影响机组安全。

机组停堆大修期间对VVP管道焊缝的检测通常采用射线检测的方法,但是该方法受限于时间、隔离及风险大等因素,实施起来较为困难。

厂方希望找出另外一种检测方法代替射线检验,该方法应简单易操作,检测时可以不影响其他工作,最重要的是对缺陷的检出应该不低于射线。

笔者针对VVP系统管道焊缝的结构特点,并根据法国RCC-M规范,研究制定了专门的超声检测工艺,通过实际检测并跟射线检测结果对比,验证了该工艺的可行性。

1 检测对象检测对象为核电厂VVP系统管道焊缝,规格为φ813mm×37mm,材质为TU48C,被检区域包括焊缝及焊缝边缘两侧热影响区,热影响区宽度为焊缝边缘两侧10mm。

检验区域照片见图1。

2 检测工艺分析TU48C钢属于低合金钢,等同于国内的20MnG鋼,该对接焊缝易产生的缺陷种类主要有裂纹、气孔、夹渣、未焊透及未熔合等[1],制定的超声检测工艺应能保证对焊缝进行全体积扫查,在对上述缺陷不漏检的同时,应能根据信号特征分辨出缺陷种类。

压水堆核电站主管道焊缝理化性能分析

压水堆核电站主管道焊缝理化性能分析

关键词:主管道 焊缝 理化性能
中图分类号:TG404
文献标识码:A
文章编号:1674-098X(2012)12(a)-0011-02
Analysis on the welded joints’ physical and chemical properties of the PWR nuclear power plant primary coolant pipes
MA Li-chuan,LI Yu-wei,ZHANG Wen,XIE Jing (China Nuclear Power Engineering Company,Shenzhen of Guangdong Prov.518000,China)
Abstract:PWR primary coolant pipes are large thick-walled low carbon austenitic stainless steel pipes;they carry high temperature, great pressure and huge radioactivity coolant during the operation.Nowadays in our nation,there are two kinds of welding procedures in the primary coolant pipes weld:argon tungsten arc welding + manual arc welding (TIG+SMAW) and narrow-gap automatic welding (TOCE).Based on the rules of destructive test prescribed by RCC-M WELDING PROCEDURE QUALIFICATION and PRODUCTION WELD TEST COUPONS,we compares and analyses the physical and chemical properties of each welding procedure in the paper.Through comparisons and analyses,we discover that it is a better improvement for welded joints’ physical and chemical properties to adopt TOCE than TIG+SMAW. Key words:primary coolant pipe welded joint physical and chemical property

关于渗透检测在大型储罐底板角焊缝检测中的应用研究

关于渗透检测在大型储罐底板角焊缝检测中的应用研究

关于渗透检测在大型储罐底板角焊缝检测中的应用研究摘要:大型储罐底板角焊缝是罐体重要的受压元件,在储存过程中,受介质腐蚀、热膨胀、冲击等因素影响,罐体会发生变形或破裂。

本文针对大型储罐底板角焊缝缺陷的检测方法进行了研究,主要探讨了大型储罐底板角焊缝渗透检測的理论分析、储耀底板角焊缝渗透检测的特征分析、渗透检测在大型储罐底板角焊缝检测中的应用,希望本文内容能对相关领域有所帮助。

关键词:渗透检测;大型储罐;焊缝检测一、大型储罐底板角焊缝渗透检測的理论分析渗透检测是利用一种化学试剂(一般是酸或碱),将其均匀地涂布于待测工件表面,通过一定的显影工艺,使试剂渗入工件表面的孔隙、裂纹和缺陷中,形成一层与缺陷内部结构相对应的渗透膜,再将显影液通过该膜冲洗掉,就可以发现工件表面缺陷和材料内部结构。

在工业中,渗透检测被广泛应用于各种工业产品的生产中。

渗透检测是一种非破坏性、无损检测技术,它可以确定工件表面以及材料内部是否存在裂纹、气孔、夹渣等缺陷。

在我国,渗透检测主要用于石油化工、锅炉、压力容器等行业。

渗透检测是一种无损检测技术,它利用显影液将被检测工件表面及材料内部的缺陷显示出来。

二、储耀底板角焊缝渗透检测的特征分析(一)灵敏度高渗透检测灵敏度高,在储罐底板角焊缝无损检测中,渗透检测的灵敏度非常高,一般情况下,在进行储罐底板角焊缝无损检测的过程中,渗透检测的灵敏度通常是最大的,在对储罐底板角焊缝进行无损检测时,一般情况下,都需要将渗透检测作为主要的无损检测手段。

渗透检测的灵敏度主要是由几个方面决定的:第一,渗透检测方式。

目前,在大型储罐底板角焊缝无损检测中,渗透检测方法的应用相对比较广泛。

这种方法是将荧光染料作为一种透皮材料应用到清洗液中,然后使用刷子蘸取清洗液清洗储罐底板角焊缝表面,就能够使储罐底板角焊缝表面出现荧光染料渗透的现象。

第二,在储罐底板角焊缝无损检测中,渗透检测的灵敏度与缺陷的位置以及大小有直接关系,通常情况下,缺陷的位置以及大小对渗透检测的灵敏度会造成直接影响,同时,缺陷的位置以及大小也会对渗透检测的灵敏度产生影响。

一种压水堆核电站主管道窄间隙自动焊焊缝超声检测技术

一种压水堆核电站主管道窄间隙自动焊焊缝超声检测技术

一种压水堆核电站主管道窄间隙自动焊焊缝超声检测技术一种压水堆核电站主管道窄间隙自动焊焊缝超声检测技术朱德才刘以亮李予卫(中广核工程有限公司,广东深圳518000)The ultrasonic examination technique of main coolant pipelines automatic weld in PWRZhu Decai; Liu Yiliang; Li Y uwei(China Nuclear Power Engineering Company, Shenzhen of Guangdong Prov.518000, China)Abstract:The primary equipments like the reactor stress vessel, steam generator and reactor coolant pumps are connected by the main coolant pipelines (MCL). The MCL is the biggest and thickness pipeline in the nuclear island of PWR, the welding quality of MCL welds is critical to nuclear reactors.The MCL base metal is austenitic-ferrite stainless steel formed by case, its internal structure contains coarse columnar crystal and anisotropy. So the ultrasonic inspection is not quire valid for the MCL welds and according to the design requirement the MCL manual welds do not need ultrasonic test (UT). But with the application of narrow gap automatic welding technique in MCL welding, the UT inspection for the weld now is required in order to guarantee the quality of the welds.Key words :Primary coolant pipe ;Automatic welding;Stainless steel;Ultrasonic examination摘要:压水堆核电站主管道是连接核岛主设备的大管径、大厚壁承压管道,主管道母材由奥氏体- 铁素体不锈钢材料铸造而成,其内部组织包括粗大柱状晶且具有各向异性的特点。

渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用

渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用

工业技术幸福生活指南 2019年第27期81幸福生活指南渗透检测在压力容器焊缝检测中的应用冷 涵 鄢长雨沈阳东方钛业股份有限公司 辽宁 沈阳 110000摘 要:压力容器在我们的日常生活工作当中随处可见,它与机械化的设备相比较,存在着较大的差异性,主要是它经常在高温高压的环境下进行工作。

因此我们要对其进行全面的安全检测。

而渗透检测是压力容器检测非常重要的手段,通过这样的检测,能够更好的判断压力容器是否出现损伤,并对焊缝接口处的完整性进行充分的判断,如果出现一定的问题,可以及时有效的提出相关的解决措施。

关键词:渗透检测;压力容器;焊缝检测;应用引言 压力容器主要是由封头结构和主体结构进行焊接而成,因此一定要对压力容器的强度问题进行有效的明确,保证内部压力能够正常稳定。

因此我们要采用科学合理的检测手段,对于内部的危险性环节进行充分判断,而在所有的检测方法当中,渗透检测法将会起到良好的作用。

主要是因为整个的操作流程更加的简便易懂,每一分项的检测步骤也更加的灵活,同时还会展现出良好的适应性。

1对渗透检测原理进行充分的分析 利用渗透液进行检测的主要原理是通过液体的流动性和液体的无间隙性进行充分的检测实施,并且能够根据不同的压力容器形状进行充分的检测,对于内部产生的变化,可以进行充分的判断。

对于采用的渗透步骤进行充分的分析。

首先,从表现出的渗透性进行分析。

将渗透液体全部的灌输到压力容器的各个零部件当中,在各个表面都能够进行全面的覆盖,如果出现一定的损伤情况,渗透液就会渗入到压力容器的内部结构当中。

在内部将会产生不同程度的滴液现象。

其次,进行清洗处理工作。

在渗透液渗入到内部当中,并发现相关的缺陷问题之后,我们要利用某种特殊的溶剂,进行压力容器表面的清洗。

再次,进行显像处理。

利用二氧化硅和氧化镁进行显像剂的配合应用,然后将形成的显像液均匀的涂抹的压力容器表面,以此能够形成更加全面的成膜影像。

同时还能够保证渗透液在有问题缺陷的部分进行全面的体现,对于这部分缺陷问题的痕迹进行充分的放大。

压水堆核电厂换料水箱底板焊缝的渗透查漏检测

压水堆核电厂换料水箱底板焊缝的渗透查漏检测

㊀第41卷第2期2020年06月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀电㊀站㊀辅㊀机P o w e r S t a t i o nA u x i l i a r y E q u i pm e n t ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀V o l .41N o .2J u n .2020㊀文章编号:1672G0210(2020)02G0045G04压水堆核电厂换料水箱底板焊缝的渗透查漏检测李守彬(大亚湾核电运营管理有限责任公司,深圳518124)摘㊀要:针对核电厂某容器的底板焊缝泄漏失效类型和特点,叙述了容器底板焊缝及母材实施着色渗透检测工艺的特点㊁检测过程注意事项及缺陷类型与分析,确定了适合容器底板焊缝检查的溶剂去除型着色渗透检测工艺;探讨了大型储罐水箱容器焊缝在役渗透检测的特殊性及实施细节,对其它容器的渗透检测工艺制定及实施具有一定指导意义.关键词:底板焊缝;失效;大型容器;渗透检测中图分类号:T L 374+.5㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:AP e n e t r a n tL e a kD e t e c t i o no fB o t t o mP l a t eW e l do fR e f u e l i n gW a t e rT a n k i nP W RN u c l e a rP o w e rP l a n tL i S h o u b i n(D a y aB a y N u c l e a rP o w e rO p e r a t i o n s a n d M a n a g e m e n tC o .,L t d .,S h e n z h e n518124,G u a n g d o n g ,C h i n a )A b s t r a c t :A c c o r d i n g t ot h et y p ea n dc h a r a c t e r i s t i c so f t h e l e a k a gef a i l u r eo f t h eb o t t o m p l a t ew e l do fav e s s e l i na n u c l e a r p o w e r p l a n t ,t h i s p a p e r d e s c r i b e s t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e d y e p e n e t r a n t t e s t i n gp r o c e s s f o r t h e b o t t o m p l a t e w e l da n d t h eb a s em e t a l o f t h e v e s s e l ,t h em a t t e r s n e e d i n g a t t e n t i o n i n t h e t e s t i n gp r o c e s s a n d t h e t y p e s a n d a n a l y s i s o f d e f e c t s ,d e t e r m i n e s t h e s o l v e n t r e m o v a l d y e p e n e t r a n t t e s t i n g p r o c e s s s u i t a b l e f o r t h e i n s p e c t i o n o f t h e b o t t o m p l a t e w e l do f t h e v e s s e l ,a n d p r o b e s i n t o t h e p a r t i c u l a r i t y o f t h e i n -s e r v i c e p e n e t r a n t t e s t i n g f o r t h ew e l do f t h e l a r g e t a n k w a t e r t a n kA n d i m p l e m e n t a t i o nd e t a i l s ,f o r o t h e r c o n t a i n e r s o f t h e d e v e l o p m e n t a n d i m p l e m e n t a t i o no f t h e p e n e t r a n t t e s t i n gp r o c e s sh a s a c e r t a i n g u i d i n g s i gn i f i c a n c e .K e y wo r d s :b o t t o m p l a t ew e l d ;t h e l e a k a g e f a i l u r e ;v e s s e l ;p e n e t r a n t t e s t i n g 收稿日期:2020G04G02作者简介:李守彬(1988-),男,硕士,高级工程师,从事核电厂无损检测和在役检查监督管理工作.0㊀概㊀述压水堆核电中,与主一㊁二回路系统相关联的较多容器在在役期间受温度㊁介质㊁载荷的影响易发生本体及焊缝的失效.在巡检过程中发现,某换料水箱(如图1所示)底部钢板与水泥基础之间的橡胶密封圈向外渗水,从泄漏处取样并进行成份分析,泄漏点中的氚含量数量级与箱内介质的含量数量级相近,由此判断该箱体底部基座存在轻微渗漏.该换料水箱材质为不锈钢,服役期间工作温度为7~40ħ,大气压力加正常时15.5m处静水压力图1㊀换料水箱结构54电站辅机总第153期(2020N o.2)㊀介质,容器内介质均为一回路高浓度硼酸水溶液(P H为4~6).安装过程中采取碱性焊条进行焊接,V型坡口.换料水箱底板外围采用1圈厚度为20mm的钢板,剩余底板是厚度为6mm的钢板错落搭接拼焊而成,6mm的钢板间搭接拼焊是单面焊接,与混凝土接触的边未焊接,板与板之间的未焊接面存在微小缝隙.由于换料水箱在室外,底板如果密封不严,雨水可能会渗入到水箱底板位置,在焊缝搭接处可能存在缝隙腐蚀和化学腐蚀;同时外围由于靠近地脚螺栓,存在一定的应力载荷,或者内部焊缝由于受10m多深水的静压力,焊缝与混凝土存在未密实贴住的可能性,故此位置长时间在应力和化学腐蚀的联合作用下造成腐蚀漏穿,从而导致泄漏.2㊀底板焊缝渗透检测针对该渗漏特点,综合考虑各类无损检测方法的特点,制定了失效缺陷的排查方案,如表1所示.表1㊀失效缺陷排查方案步骤检查方法检查范围第一步目视检查全部底板表面检查第二步渗透检查检查焊缝及其两边100mm区域第三步超声测厚每块底板按5点抽查第四步真空检查目视检查和渗透检查有显示的地方第五步电动钢丝刷进行修磨后进行液体渗透检验目视检查和渗透检查有显示的地方第六步打磨直至显示消除,然后进行渗透检查㊀对第五步渗透检查仍有显示的地方第七步焊缝焊补后渗透检查焊补处㊀㊀选用溶剂去除型着色渗透检测法,配合溶剂悬浮显像,检测流程为:通风干燥ң预清洗ң渗透ң去除ң显像ң评定ң后清洗ң溶液冲洗.2.1㊀渗透检测范围及预清洗图2为某大型换料水箱底板焊缝布置图和现场焊缝图片,因该水箱在役期间的隔离排空窗口有限,缺陷查漏的范围确定为底板全部焊缝,并在渗透实施前先进行目视确定重点检查区域.考虑到焊缝临近母材区域出现缺陷的可能性,故将焊缝临近母材区域的检验范围由«压水堆核岛机械设备设计和建造规则»(R C C-M)规范要求的15mm扩展至100mm.对大修期间隔离排空的水箱在役检查,因其体积较大,通风烘干效果不佳,易在箱内壁凝结水蒸气影响检验的实施,故待检焊缝表面的烘干和预清洗非常重要.所有焊缝及临近母材的检验范围,须确保待检表面干燥且无任何影响检测结果的残留物.图2㊀检验部位焊缝示意图2.2㊀施加着色渗透液因换料水箱箱底的焊缝数量众多,且检查工作属于控制区作业,存在放射性颗粒沾污内照射的风险,需穿戴气面罩进行作业.作业场地附属的辐射防护设备较多,须采取分小组分区域的方法进行检查,以保障检查质量,提升检查效率.着色渗透液施加方式有喷涂㊁刷涂㊁浇涂和浸涂4种方式.由于本文的检测对象是较长的焊缝及临近母材区域,因工作人员均佩戴气面罩,喷涂方式既提升了工作效率又不会对作业人员造成伤害,所以在分片检查时采取喷涂的方式施加渗透剂.依据R C C-M规则要求,渗透时间至少为20m i n,但从缺陷的类型和失效特征考虑,底板焊缝极有可能存在微裂纹渗漏,所以实际现场实施渗透浸64压水堆核电厂换料水箱底板焊缝的渗透查漏检测电站辅机总第153期(2020N o .2)润的时间选取不低于20m i n .根据R C C -M 要求,溶剂中卤素的质量分数ɤ2ˑ10-4,这不仅考虑了对核级材料本身的抗侵蚀要求,还综合考虑了箱内充水后介质的微量元素要求.2.3㊀去除多余着色渗透液根据R C C -M 规范的要求,对于溶剂去除型着色渗透法,要求先用干净无绒毛的布去除过量着色渗透液,然后用干净无绒毛的布蘸吸溶剂来去除.如果用清洗剂直接喷洒被检件表面清洗,极有可能清洗掉已渗入焊缝缺陷内的着色渗透液,从而造成缺陷漏检,所以应禁止用清洗剂直接清洗表面.值得注意的是在缺陷已知㊁窗口紧张的情况下,在检验前要树立检验人员负责的工作态度,加强核安全文化的学习,避免由于检验人员责任心不强造成的差错,关注检验人员心理和身体的状态对检验的可靠性带来的影响,减少人员长时间作业或疲劳作业以及工作的负面情绪带来的差错.图3㊀实施现场检验2.4㊀显像及评定换料水箱的工作环境较为昏暗,且工作人员戴有气面罩影响观察,须保证环境的照明满足规范要求,在具体实施中光照度应大于1500l x .显像后,应立即观察迹痕显示的形成过程,并对迹痕显示做出解释㊁评定.底板焊缝在安装制作过程中表面状态受钢板组对过程中的结构及平整度影响,表面状态沟槽较多.因此,需对所有迹痕显示做出解释,确定迹痕显示是否为相关显示.对有疑问不能做出明确解释的迹痕显示,可用沾有酒精的棉球擦拭,虚假显示易擦去,且不会重新出现.必要时,应从预处理开始重新渗透检测全过程或补充真空盒泄漏检查.对迹痕显示做出解释后,应按相关质量验收标准做出合格㊁返修㊁拒收的评定.3㊀显示的分析3.1㊀相关显示经过现场检验,共发现几种典型渗透缺陷特征:⑴母材裂纹显示经过检查共发现一处母材缺陷显示(如图4所示),距离焊缝边缘的距离约30mm ,显示特征为密集的微裂纹.经表面修磨处理后缺陷消除,未贯穿至母材下部.图4㊀母材缺陷显示⑵弧坑裂纹经过检查发现多处焊缝起收弧处的弧坑裂纹缺陷显示(如图5所示),在返修过程中该类缺陷有一定深度,未贯穿,挖补缺陷消除后实施补焊,针对补焊部位进行渗透检查,结果合格.图5㊀弧坑裂纹显示⑶贯穿性裂纹对于贯穿性裂纹(如图6所示),因底板下方已经存在渗漏的残水,在施加显像剂时残水直接通过贯穿的裂纹被显像剂吸附,形成水印而不是形成红色的线性显示.该类缺陷在实施检验过程中,往往被检验人员忽视,误认为是水滴造成滴到被检工件74电站辅机总第153期(2020N o .2)㊀表面,从而造成漏检.图6㊀贯穿性裂纹显示⑷密集气孔在检验过程中也发现了较多的气孔或密集气孔显示(如图7所示),该类显示作为非役致缺陷,在安装过程中应加强无损检测过程质量控制.图7㊀密集气孔显示3.2㊀缺陷的分析与评价结合目视㊁液体渗透检查及金相复膜分析等试验的结果,缺陷主要有焊缝表面原焊接缺陷㊁点蚀和裂纹3种.焊缝表面原焊接缺陷主要有未填满㊁咬边㊁成形不良等,是焊接过程中形成的;对于点蚀形成原因,焊接区域原304L 母材表面的钝化膜被打磨掉,焊接完成后虽进行了酸洗钝化,但如果钝化效果不好则仍无法形成致密㊁耐腐蚀的钝化膜.据介绍[1],当介质中含有活性阴离子(常见的如氯离子)时,能够在钝化膜缺损处的基体金属上形成小蚀孔,蚀孔通常沿重力方向发展.而底板处静水压较大,约为大气压加15.5m 水压,所以底板焊缝区域特别是表面成形不良㊁咬边㊁飞溅等部位易于发生点蚀.且为手弧焊条焊接,焊缝质量不佳,在材料内部形成较大残余应力;对缺陷实施微观金相分析发现起源于焊缝向母材扩展的树枝状裂纹.据介绍[1],金属或合金发生应力腐蚀时,在局部出现由表及里的裂纹,在金相显微镜下观察,裂纹的特点是在主干裂纹延伸的同时还有若干分支同时发展,裂纹出现在与最大拉应力垂直的平面上,且奥氏体不锈钢应力腐蚀的组合条件是拉应力+氯化物溶液.从裂纹的形貌看符合应力腐蚀的特征.4㊀结束语本文对换料水箱底板焊缝的焊接工艺过程㊁易产生的缺陷性质㊁工作环境㊁项目工作量等因素进行分析,确定出最适合的渗透检测工艺方法.在执行在役检查机组大批量焊缝渗透检测工作时,通过合理的人员安排㊁对工作量的合理分解,保证了检验的顺利实施,也为国内在役电厂的换料水箱焊缝检查积累了丰富的经验.参考文献:[1]魏宝明.金属腐蚀理论及应用[M ].北京:化学工业出版社,2004:197G210.84。

浅谈液压支架结构件焊缝渗透显影检测技术的应用

浅谈液压支架结构件焊缝渗透显影检测技术的应用

目前,公司制造、修理各液压支架结构件及千斤 顶时,对于焊缝的检测还只是采用肉眼观察的方法, 这种检测手段判断失误较大,经常会把一些主要受力 结构件部位上的开裂当作划痕,或者将划痕当作开裂。
对于一些受压力较大的焊接结构件,在焊接过程 中焊接部位容易呈现裂纹、气孔、夹渣等焊接缺点。 因此,为了加大结构件及焊接部件的强度,提升液压 支架结构件及缸柱件的焊缝检测精度,提高产品使用 过程中的安全系数,焊缝的检测对于制造和修理厂家 来说尤为重要。焊缝显影检测技术是一种简单可靠的 检测手段,可大大提高待修液压支架结构件及焊接部 件检测隐性缺陷的效率,同时为缸柱类及同类的焊接 制造指明了方向,调整了焊接工艺,保证了质量。
收稿日期:2021-01-31 作者简介:刘鸿玉,1985年生,男,山西广灵人,2009年毕业于太 原科技大学机械设计制造及其自动化专业,工程师。
·206·
外表面缺点的有效措施之一,常用于焊接结构以下部位 的探伤。渗透处理方法如表 1 所示。
表 1 渗透处理方法
方法
特点
应用
浸透法 浸透比较充分,速度比较快 适用于批量大的小型加工件
着色渗透剂配方如表 2 所示。
2021 年第 6 期
刘鸿玉:浅谈液压支架结构件焊缝渗透显影检测技术的应用
2021 年 6 月
图 1 渗透显影检测
表 2 着色渗透剂配方
配方编号 成分
苏丹郁


煤油
水杨酸甲酯
炼油

松节油
苏丹郁
比例
1 g/100 mL 20% 80%
30% 60% 10% 18 g/100 mL
表 3 显象剂配方
配方编号
成分
比例
备注

压水堆承压部件无损检测第4部分:渗透检测-编制说明

压水堆承压部件无损检测第4部分:渗透检测-编制说明

《压水堆承压部件无损检测第4部分:渗透检测》编制说明(征求意见稿)一、工作简况1、任务来源《压水堆承压部件无损检测第4部分:渗透检测》来源于中国核能行业协会团体标准制定项目,与中国核能行业协会签订合同的编号为CNEA-TB-05-2020,本标准共分为八个部分,本部分为标准的第4部分。

计划2020年10月完成标准征求意见稿,2020年12月完成标准送审稿,2021年3月完成标准报批稿。

2、主要工作过程起草阶段:计划下达后,国核电站运行服务技术有限公司及时成立了标准起草小组,结合重大专项课题“中国先进核电标准体系研究(第二阶段)”的相关工作,启动标准编制,2020年4月完成标准工作组讨论稿。

工作组内函审、修改阶段:2020年7月,根据工作组内函审反馈的意见进行修改,编制完成了标准征求意见稿。

专家咨询阶段:2020年9月18日,中国核能行业协会组织召开了《压水堆承压部件无损检测第1部分:通用要求》等8项系列标准的专家咨询会,按本次会议意见经修改、完善后,可开展行业内征求意见。

3、主要参加单位和工作组成员本部分起草单位:国核电站运行服务技术有限公司、上海核工程研究设计院有限公司、中机生产力促进中心、核工业标准化研究所、中广核工程有限公司、中核武汉核电运行技术股份有限公司。

本部分起草人:钱征宇、冯春杰、黄逸峰、杨义忠、耿璞、邓瑞源、唐亮、王金龙。

二、标准编制原则和主要内容1、标准编制原则(1)协调性中国先进核电标准体系研究(第二阶段)中的压水堆承压部件标准体系,划分为三个层次。

第一层,核岛机械设备设计制造统一规范,包括了与压力边界完整性相关的基本要求,保证核岛机械设备安全运行的必要条件,以及设计方及安全评审方所应遵守的最低要求;第二层,共性专篇加设备通用标准,共性专篇是工业级的共性要求,包括材料、焊接和无损检测;设备通用标准规定了设备的个性化要求,包括反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、堆内构件和控制棒驱动机构;第三层,其他针对特定堆型的行业标准、企业标准。

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压水堆核电站主蒸汽管道支撑焊缝渗透检测的应用压水堆核电站主蒸汽管道支撑焊缝在电站运行过程中承受着巨大动载荷,支撑焊缝可能出现疲劳缺陷,为保证电站正常运行,应对其进行无损检测。

本文结合现场实际情况,对检测方法的选择、检测工艺步骤、缺陷评判与处理进行了重点应用分析,确保支撑焊缝无损检测应用的可靠性。

标签:核电站;支撑焊缝;渗透检测;检测工艺压水堆核電站主蒸汽管道承担将核岛蒸汽发生器产生的饱和蒸汽输送到常规岛的重要功能,其支撑对主蒸汽管道起固定作用。

支撑有多种形式,但总体而言基本采用焊缝与固定件来连接。

下图1为-种支撑结构示意图,支撑末端采用焊接方式与图1b支架托连接在-起,支架托焊接在厂房钢梁上或固定在墙壁上。

支撑焊缝的长度约为10-20cm,材质为铁素体不锈钢。

在电站运行过程中,主蒸汽管道始终输送着高温高压的蒸汽,在其自重和震动等因素作用下,支撑承受着巨大动载荷,动载荷经支撑连接焊缝传递到支架托上,在动载荷持续作用下,支撑焊缝可能出现疲劳缺陷,当这种缺陷不断扩展时,焊缝可能断裂、脱落,从而使主蒸汽管道因失去支撑而失稳,给核电站运行带来重大安全隐患,因此在核电站换料大修时,即实施在役检查期间,需对主蒸汽管道支撑焊缝进行无损检测,以及时发现缺陷,保证核电站正常安全运行。

主蒸汽管道分布于核岛和常规岛,其检验遵从不同的规范要求,但检验工艺等要求大致相同。

下面以常规岛检验为例,简述主蒸汽管道支撑焊缝无损检测应用经验。

1检测方法的选择根据国内外核电运行经验反馈,主蒸汽管道支撑焊缝存在失效的案例,如法国的Blayais核电站3号机于2010年8月27检查时发现蒸汽管线支座焊缝出现裂缝,国内的岭澳-期在役检查时也发现过支撑焊缝的断裂,故国内外核电站运营商都采用无损检测方法对支撑焊缝进行检测。

目前国内CPR堆型采用的无损检测方法主要是渗透检测,选择该检测方法的原因如下:从检测对象上分析:支撑焊缝检测属于大工件局部检测、缺陷类型为疲劳缺陷,采用渗透检测既可保证缺陷检测灵敏度,又可降低检测成本。

从检测可达性角度上分析:支撑焊缝现场检查空间狭小,如图1.d,部分焊缝距离厂房平台高,有的高达16m,不适合检测设备进入现场,特别是射线检测设备很难布置在狭小的作业空间内,也很难进行作业区域隔离,而超声检测探头扫描路径也常受到空间限制,故不适合做射线和超声检测;大部分焊缝位于墙壁或钢梁正下方,不易采用设备进行磁化,故也不适合做磁粉检测。

从经验反馈角度分析:根据法国核电运营经验反馈,部分运营商采用目视检查对焊缝表面进行检测,对发现的可疑焊缝采用渗透检测进行复查,但国内核电运营商对质量要求更为严格,都要求采用渗透检测。

综上,核电站主蒸汽管道支撑焊缝检测选用渗透检测方法。

根据上面陈述的焊缝工件的结构特点、缺陷类型,并结合现场用电、水源等问题,最终选择溶剂去除型渗透检测,该检测方法在渗透检测中具有较高的灵敏度和可靠性,能够满足核电站主蒸汽管道支撑焊缝无损检测的质量要求。

2主蒸汽管道支撑焊缝渗透检测工艺主蒸汽管道支撑焊缝渗透检测工艺总流程见图2,共分为四个部分:渗透检测前期准备、现场检测工艺步骤、缺陷评判及缺陷处理,通过对总体工艺流程的详细分析,确保支撑焊缝渗透检测现场应用的可靠性。

2.1渗透检测前期准备核电站主蒸汽管道支撑焊缝现场检测前期准备包括以下几点:(1)检测范围检测前应根据电站设计图纸将需进行渗透检测的支撑位置标示出来,以免漏检。

具体检测范围为支撑末端与支架托焊接接头、支架托与厂房钢梁焊接接头及距两侧母材各为25mm的区域。

(2)工具与材料检测剂:包括清洗剂、渗透剂和显像剂,质量应符合JB/T9216-1999标准的要求,不同类型的检测剂不可以混用。

对比试块:镀铬试块。

辅助工具:白纸或面布,5~10倍放大镜。

(3)现场条件工件表面照度应不低于500Lx,被检工件温度应在15~50℃之间,超出此范围应进行对比试验,对比试验采用JB/T4730.5-2005推荐的方法。

(4)风险控制核电站对现场活动风险控制要求高,渗透检测材料属于易燃化学品,现场检测时应配置灭火器,现场检测时还应注意其他工业安全事项。

2.2现场检测工艺步骤现场检测时具体工艺步骤如下:(1)灵敏度校验检测工作开始前,应采用对比试块进行灵敏度试验。

由于现场检测环境温度符合标准范围,故采用B型镀铬试块验证渗透检测系统灵敏度,要求清晰显示三个辐射状裂纹区,裂纹图像与随试块图片基本-致,针对检测缺陷的类型以及核电站高可靠性检测要求,适当增加了渗透时间和显像时间,以提高灵敏度,最终确定的渗透时间为14min,显像时间为12min。

(2)表面准备渗透检测前应采用砂轮打磨去除焊缝表面的油漆、两侧各25mm内的焊渣、飞溅等。

(3)表面预清洗采用清洗剂对表面进行清洗,去除焊缝表面污染物,采用喷洗方式清洗,清洗过程中防止清洗不当造成缺陷堵塞。

清洗后应保持被检表面干燥。

(4)渗透采用刷涂方式对焊缝表面施加渗透剂,使之覆盖整个被检表面并保持润湿状态。

由于部分支撑焊缝位于钢梁或墙壁正下方,施加时要注意控制渗透剂量,防止渗透剂滴入工作现场其他设备。

同-支撑渗透时可由两人同时完成,渗透施时间为14min。

(5)去除采用干净的不脱毛的布对表面进行擦拭,擦拭时不能往复擦拭,直至大部分渗透剂去除后,再用沾有少量清洗剂的干净的不脱毛布进行擦拭,直至将被检面上多余的渗透剂全部擦净,清洗过程中要避免过清洗。

主蒸汽支撑管道焊缝由于空间位置限制,在擦拭过程中要选好擦拭方向,擦拭过程中对于人眼不能看清的区域,可借助手电筒和反光镜来查看。

去除后自然干燥,时间应尽量短。

(6)显像采用喷涂施加显像剂,喷嘴离被检面距离300~400mm,方向与被检表面夹角为30~40°,使用前应充分摇匀,不得在同-地点反复多次施加。

显像时间为12min。

(7)观察观察时,表面白光照度应≥500Lx,光线较暗的部位,应采用充电式聚光灯辅助照明。

必要时采用放大镜观看,部分焊缝受空间限制可借助反光镜进行观察。

对现场检测中发现缺陷的显示应进行拍照记录并对缺陷尺寸进行测量,画出在焊缝托架上的具体位置,记录焊缝所在支撑编号。

(8)后处理检测完毕后对表面的显像剂进行清洗,清洗完毕后所有现场检测设备都必须清点后带离现场放置于电站指定位置。

3缺陷评判及处理根据现场检测结果的记录,需对缺陷进行分析、评判,对于发现不合格的焊缝需进行处理,缺陷评判及处理总流程见图2Ⅲ、Ⅳ部分。

3.1缺陷显示主蒸汽管道支撑焊缝渗透检测过程中,重点检测的是由于疲劳引起的缺陷,根据其缺陷显示痕迹-般分为:线形显示、圆形显示和分散状显示。

在现场记录过程中还应区分非相关显示和虚假显示。

非相关显示:通常由焊接飞溅、刻痕、毛刺及未打磨彻底的油漆等引起的显示,下图2为油漆未打磨彻底引起的非相关显示。

对于非相关显示,可先用干净不脱毛的纸擦掉显示,直接用肉眼即可分辨。

虚假显示:由渗透剂的污染、或外来细小颗粒、凹坑、几何工件结构等引起的显示为虚假显示,如图3。

对虚假显示,可用沾有少量清洗剂的干净不脱毛的纸擦拭痕迹,若很容易擦掉,且不再重新显示,即可判断为虚假显示,对于几何工件结构引起的虚假显示,擦干显示后可直接用肉眼分辨。

显示的记录:检测过程中,除了小于0.5mm的圆形及最大尺寸小于等于2mm 的孤立的显示之外,检测发现的显示均应进行记录。

下列组图为某核电站-次大修中支撑焊缝渗透检测现场记录:3.2缺陷评判主蒸汽管道支撑焊缝渗透检测中发现的缺陷评判流程见图2Ⅲ部分,常规岛焊缝检测的评判准则依据于JB/T4730.5-2005,具体见表1。

缺陷显示形状的判定:(1)长度与宽度之比大于3的缺陷显示痕迹,按线性缺陷处理;长度与宽度之比小于或等于3的缺陷显示痕迹,按圆形缺陷处理。

(2)缺陷显示痕迹长轴方向与工件轴线或母线的夹角大于或等于30°时,按横向缺陷处理,其它按纵向缺陷处理。

(3)两条或两条以上缺陷显示痕迹在同-直线上间距小于或等于2mm时,按-条缺陷处理,其长度为显示痕迹长度之和加间距。

根据验收准则,按照质量1级要求,可判断图4中的焊缝均不合格。

3.3处理措施对于评定不合格的支撑焊缝应进行修复,流程见图2Ⅳ部分,在修复过程中,重新进行焊接的焊缝应在整个焊接工序完成之后实施渗透检测,对有延迟裂纹倾向的,至少应在焊接工序完成24h后实施检测。

缺陷验收之后,出具最终检测报告。

4总结核电站主蒸汽管道支撑焊缝渗透检测应用过程中,应特别注意如下事项:(1)检测过程中尤其要关注微小裂纹的显示,为发现微小裂紋的显示,应间隔几分钟观察-次,重复观察2-3次,留意显示痕迹扩展面积及速度,以此来判断裂纹深度。

适当时候可以对该部位重新进行渗透检测,并对前后两次检测结果进行对比分析;(2)现场检测过程中,对于-些不可达的特殊位置处,可借助放大镜采用目视进行检测,同时记录该支撑编号,以在下次检查中作为重点关注项。

(3)检测过程中需严格执行检测工艺规程,按照核电站渗透检测质量控制计划实施现场检测,确保现场检测活动的规范与可靠。

参考文献[1]吴力.轴流风机部件的渗透检测[J].无损检测,2010,32(1):72-73.[2]张强,江向华.抽水蓄能电站水轮机叶轮渗透检测工艺[J].无损检测,2009,31(5):401-403.[3]樊明岩.关于电站安装现场低温环境渗透检测的探讨[J].科技信息,2010(12)776.[4]赵永.浅谈钢结构渗透检测原理及方法[J].石河子科技,2009(06):44.[5]全国特种设备无损检测人员资格考核统编教材.渗透检测,第二版.[6]JB/T4730.5-2005,渗透检测[s].。

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