CN101598683B - 核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测设备及其气囊组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核反应堆压力容器接管安全端焊缝射线检测设备以及该检测设备上的气囊组件，所述的焊缝射线检测设备包括：焊缝检测设备主体，主体包括主密封箱，该主密封箱的内部装有射线源的源罐以及用于将源罐内的射线源送入准直器的送源装置；气囊组件，气囊组件用于排除待检查部位的液体，准直器位于气囊组件的中心；气囊组件包括用于收容准直器的支撑圆筒、分别固定连接在支撑圆筒的前端部和后端部的一对内夹板、以及分别固定连接在一对内夹板上的一对外夹板、夹紧在内夹板与外夹板之间的气囊，支撑圆筒与内夹板以及气囊之间围成密封腔，内夹板上设置有与密封腔相连通的气嘴。本发明的焊缝检测设备可快速排除焊缝所在位置的液体。

Description

核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测设备及其气囊组件

技术领域

本发明属于核反应堆压力容器的检测设备领域，特别涉及一种焊缝射线检测设备以及一种应用于该检测设备上的气囊组件。

背景技术

核反应堆压力容器是核反应堆的重要部件，核反应堆压力容器的质量是保证核电设备和核动力装置正常安全运行的关键，为确定压力容器的质量，在核电厂和核动力装置的检验规范和大纲中，对反应堆压力容器的焊缝及其它部位提出了无损检测的强制性要求，并指定分别在投入使用前和运行一定间隔时间内对反应堆压力容器实施役前检查和在役检查。役前检查和在役检查的结果为分析评定压力容器的运行状态将提供极其重要的依据。

如附图1所示，对核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测包括压力容器的进水接管8或出水接管分别与安全端81的连接处、主管道82与安全端81连接处的焊缝检测，其中主管道82与安全端81的连接处为同种金属焊接，即第二道焊缝84；而压力容器的进水接管8与安全端81的连接处为异种金属焊缝，即第一道焊缝83。由于异种材料的焊接容易发生气孔、虚焊、未熔合或未焊透等缺陷，这些缺陷是发生安全事故的隐患，因此需要重点进行检查。

通常对核反应堆压力容器的无损检测主要有超声检测技术和射线检测技术。根据RCCM标准(Design and Construction Rules for Mechanical Components of PWR Nuclear Islands，《压水堆核电站核岛机械设备设计与建造法则》)和RSEM标准(In-Service Inspection Rulesfor Mechanical Components of PWR Nuclear Islands，《压水堆核电站核岛机械设备在役检查规则》)的要求，核反应堆压力容器接管安全端焊缝除了要进行超声检查外，还要进行射线检查。射线检查是通过放射线透过焊缝使照相底片感光，从而获得待检测部位的内部结构信息，然而由于核反应堆压力容器接管安全端焊缝射线检查是在水下作业的，而我们知道水可以阻止放射线透过，因此在进行检查前需要先利用气囊将待检测位置的水排除。具体地说，检测过程是：首先检测设备在核反应堆压力容器的内部伸入进水接管或出水接管内，找到曝光处，将焊缝检测设备定位；然后使位于焊缝检测设备前端的气囊组件开始充气，从而排光待检测的焊缝位置处的水。现有技术中采用的是球形气囊，气囊的中心设置有准直器，放射源会透过送源装置被送入准直器中，由于球形气囊充气量比较大，且压力分散，因此其排水速度慢、对待测管道的内壁压力不足；此外，气囊组件在设计时还应考虑放射线的投射角度，放射线不但应该覆盖焊缝所在的区域，而且还要防止气囊的支架或侧板遮挡放射线。

发明内容

本发明的目的是提供一种核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测设备，其具有能够迅速膨胀的气囊组件，从而压紧待测管道的内壁。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测设备，用于对核反应堆压力容器接管与安全端的连接焊缝以及安全端与主管道的连接焊缝进行检测，它包括：

焊缝检测设备主体，所述的主体包括主密封箱，该主密封箱的内部装有射线源的源罐以及用于将所述的源罐内的射线源送入准直器的送源装置；

气囊组件，所述的气囊组件用于排除待检查部位的液体，所述的准直器位于所述的气囊组件的中心；

所述的气囊组件包括用于收容所述的准直器的支撑圆筒、分别固定连接在所述的支撑圆筒的前端部和后端部的一对内夹板、以及分别固定连接在所述的一对内夹板上的一对外夹板、夹紧在所述的内夹板与所述的外夹板之间的气囊，所述的支撑圆筒与内夹板以及气囊之间围成密封腔，所述的内夹板上设置有与所述的密封腔相连通的气嘴。

本发明更进一步的技术方案是：所述的内夹板上沿圆周边缘开设有一圈凹槽，所述的外夹板上沿其圆周边缘设置有一圈凸条，所述的凸条位于所述的凹槽内，并且所述的气囊的边缘夹紧在凸条与凹槽之间。所述的凸条和凹槽通过螺钉锁紧连接在一起，所述的螺钉的一端部穿过所述的凸条和气囊边缘后螺纹连接在所述的内夹板上。并且，所述的凸条与凹槽的结合面为平面。

更进一步地，为避免焊缝检测设备伸入待测管道时，气囊组件刮伤待测管道的内壁面，位于前侧的外夹板上还设置有柔性保护件，所述的柔性保护件凸出于所述的外夹板的外圆周边缘，因此当气囊组件在待测管道内移动时，柔性保护件可以有效防止外夹板与待测管道之间发生碰撞。

所述的柔性保护件为橡胶材质的滚轮，所述的滚轮可转动地连接在所述的外夹板上。

所述的气囊的材料为聚氨酯，厚度为1至2mm，由于气囊具有一定弹性，因此当外夹板与内夹板锁紧固定时，利用气囊自身的弹性变形就可以达到良好的密封效果。

本发明的另一目的是提供一种能够迅速沿径向发生膨胀的气囊组件。

本发明所采用的技术方案是提供一种气囊组件，其设置于核反应堆压力容器接管安全端焊缝射线检测设备的前端，用于排除待检查部位的液体，所述的气囊组件包括用于收容准直器的支撑圆筒、分别固定连接在所述的支撑圆筒的前端部和后端部的一对内夹板、以及分别固定连接在所述的一对内夹板上的一对外夹板、夹紧在所述的内夹板与所述的外夹板之间的气囊，所述的支撑圆筒与内夹板以及气囊之间围成密封腔，所述的内夹板上设置有与所述的密封腔相连通的气嘴。

通过上述技术方案，使得本发明与现有技术相比具有如下优点：由于在气囊组件的两侧分别设置了固定的夹板，气囊仅在径向发生膨大，因此可快速排除焊缝所在位置的液体；另外，本发明的焊缝射线检测设备在进行焊缝检查时，准直器的出射方向上存在较少的遮挡物，因此照相底片上的成像更清晰，更容易准确获知焊缝的内部结构。

附图说明

附图1为本发明的焊缝检测设备的主视图；

附图2为本发明的气囊组件的主视图；

其中：1、本体；11、主密封箱；13、水平仪；14、外框；21、止推杆；22、传感器；30、支撑腿；4、源罐；5、送源装置；51、电机；52、丝杆；53、导源管；6、气囊组件；61、准直器；62、气囊支架；63、支撑圆筒；64、内夹板；641、凹槽；65、外夹板；651、凸条；66、气囊；67、滚轮；68、螺钉；69、气嘴；

7、操作杆；8、进水接管、81、安全端、82、主管道；83、第一道焊缝；84、第二道焊缝。

具体实施方式

参见附图1所示，一种核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测设备，用于对核反应堆压力容器接管与安全端81的连接焊缝以及安全端81与主管道82的连接焊缝进行检测，它包括：

焊缝检测设备主体1，所述的主体1包括主密封箱11和设置在主密封箱11外侧的外框14，该主密封箱11的内部装有γ源的源罐4以及用于将所述的源罐4内的γ源送入准直器61的送源装置5；

用于使主体1在待测管道内定位的止推杆21和支撑腿30，所述的止推杆21和支撑腿30固定连接在外框14上；

气囊组件6，所述的气囊组件6用于排除待检查部位的液体。如附图2所示，所述的准直器61位于所述的气囊组件6的中心，所述的气囊组件6包括用于收容所述的准直器61的支撑圆筒63、分别固定连接在所述的支撑圆筒63的前端部和后端部的一对内夹板64、以及分别固定连接在所述的一对内夹板64上的一对外夹板65、夹紧在所述的内夹板64与所述的外夹板65之间的气囊66，所述的内夹板64上沿圆周边缘开设有一圈凹槽641，所述的外夹板65上沿其圆周边缘设置有一圈凸条651，所述的凸条651位于所述的凹槽641内，并且所述的气囊66的边缘夹紧在凸条651与凹槽641之间。所述的凸条651和凹槽641通过螺钉68锁紧连接在一起，螺钉68的一端部穿过所述的凸条651和气囊66边缘后螺纹连接在所述的内夹板64上。采用以上结构，能够使准直器61的出射范围内没有遮挡物，使感光底片成像更清晰；另外，在设计气囊组件6时，还应保证准直器61的出射角度刚好覆盖焊缝宽度。

支撑圆筒63与内夹板64以及气囊66之间围成密封腔，由于气囊66本身为弹性材料，因此当内夹板64与外夹板65之间夹紧并固定时，气囊66发生弹性变形，能够保证密封腔的气密性。所述的内夹板64上设置有与所述的密封腔相连通的气嘴69，气嘴69通过导管与气源向连接，在充气和放气时，一般保证密封腔内外压差在0.2个大气压左右。

所述的气囊66的材料为聚氨酯，厚度为1至2mm，优选1mm，内夹板64与外夹板65之间锁紧时，气囊66可以充当密封垫的作用。为更好地达到密封的效果，本实施例中采用面密封，如图所示，所述的凸条651与凹槽641的结合面为平面。

位于前侧的外夹板65上还设置有柔性保护件，其可以是橡胶条或凸起，气囊66充气以前所述的柔性保护件凸出于所述的外夹板65的外圆周边缘。本实施例中，柔性保护件为橡胶材质的滚轮67，所述的滚轮可转动地连接在所述的外夹板65上。由于进水接管的内径是逐渐缩小的，因此设置柔性保护件，可以使气囊组件6在进水接管8内移动时，防止外夹板65刮伤进水接管8的内壁面。

在进行焊缝检测时，首先将检测设备主体1送入待测管道，使气囊组件6到达第一道焊缝83所在位置，对密封腔进行充气，使气囊66膨胀，然后通过焊缝检测设备的主控制系统，使送源装置5将源罐4内的γ源通过导源管53送入准直器61中，通过γ源的辐照，使位于待测管道外侧的底片感光，从而得到焊缝的内部结构情况。第一道焊缝83检查完毕以后，使密封腔放气，然后移动气囊组件6，使其到达第二道焊缝84所在位置，重复上述检查过程。第二道焊缝84检查完毕以后，对密封腔放气，使气囊组件6退回原点，收缩支撑腿，通过操作杆7将焊缝检测设备从进水管或出水管中缓缓退出来，完成整个检测过程。

本说明书中所述的“前侧”指附图1中的右侧，相应地，说明书中的“后侧”指附图1中的左侧。

Claims (9)

1.一种核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测设备，它包括：

焊缝检测设备主体，所述的主体包括主密封箱，该主密封箱的内部装有射线源的源罐以及用于将所述的源罐内的射线源送入准直器的送源装置；

气囊组件，所述的气囊组件用于排除待检查部位的液体，所述的准直器位于所述的气囊组件的中心；

其特征在于：所述的气囊组件包括用于收容所述的准直器的支撑圆筒、分别固定连接在所述的支撑圆筒的前端部和后端部的一对内夹板、以及分别固定连接在所述的一对内夹板上的一对外夹板、边缘夹紧在所述的内夹板与所述的外夹板之间的气囊，所述的支撑圆筒与内夹板以及气囊之间围成密封腔，所述的内夹板上设置有与所述的密封腔相连通的气嘴。

2.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测设备，其特征是：所述的内夹板上沿圆周边缘开设有一圈凹槽，所述的外夹板上沿其圆周边缘设置有一圈凸条，所述的凸条位于所述的凹槽内，并且所述的气囊的边缘夹紧在凸条与凹槽之间。

3.根据权利要求2所述的核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测设备，其特征是：所述的凸条和凹槽通过螺钉锁紧连接在一起，所述的螺钉的端部穿过所述的凸条和气囊边缘后螺纹连接在所述的内夹板上。

4.根据权利要求2所述的核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测设备，其特征是：所述的凸条与凹槽的结合面为平面。

5.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测设备，其特征是：位于前侧的外夹板上还设置有柔性保护件，所述的柔性保护件凸出于所述的外夹板的外圆周边缘。

6.根据权利要求5所述的核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测设备，其特征是：所述的柔性保护件为橡胶材质的滚轮，所述的滚轮可转动地连接在所述的外夹板上。

7.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测设备，其特征是：所述的气囊的材料为聚氨酯。

8.根据权利要求1所述的核反应堆压力容器接管安全端焊缝检测设备，其特征是：所述的气囊的厚度为1至2mm。

9.一种气囊组件，设置于核反应堆压力容器接管安全端焊缝射线检测设备的前端，用于排除待检查部位的液体，其特征是：所述的气囊组件包括用于收容准直器的支撑圆筒、分别固定连接在所述的支撑圆筒的前端部和后端部的一对内夹板、以及分别固定连接在所述的一对内夹板上的一对外夹板、边缘夹紧在所述的内夹板与所述的外夹板之间的气囊，所述的支撑圆筒与内夹板以及气囊之间围成密封腔，所述的内夹板上设置有与该密封腔相连通的气嘴。

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