CN102903407B - 核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头 - Google Patents

核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头，包括导向锥、第一花瓣、第一线槽盖、骨架、绕制在骨架上的线圈、第二线槽盖、第二花瓣、套环、第一连接件、波纹管、套设于波纹管上的多个对中环、铜帽、小径尼龙管、第二连接件、大径尼龙管；导向锥、第一花瓣、第一线槽盖依次通过第一弹簧相串接；第二线槽盖、第二花瓣、套环依次通过第二弹簧相串接；第一连接件与波纹管的相固定连接；波纹管通过铜帽与小径尼龙管相连接；小径尼龙管通过第二连接件与大径尼龙管相对接；小径尼龙管上套设有多个串珠，串珠之间设置有不锈钢环；线圈连接有电缆。本发明增加了探头的柔性及弹性，能够快速高效地一次性完成小曲率半径弯管的涡流探伤。

Description

核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头
技术领域
本发明涉及一种适用于核电站蒸汽发生器传热管的涡流检测所使用的柔性探头。
背景技术
蒸汽发生器传热管是压水堆核电机组一回路承压边界的重要组成部分，其在蒸发器中呈倒U型安装。随着蒸发器运行时间的增长，传热管会由于化学机械等机制而产生降质，包括壁厚减薄、点蚀、晶间腐蚀/应力腐蚀裂纹、疲劳、磨损等，这直接威胁到机组的长期安全稳定运行，所以核电站每年的定期维修中会将传热管作为重点检查对象。而对蒸发器传热管的检查唯一有效的方法是涡流检测，即利用内穿式涡流探头从管子内壁进行无损探伤。
目前对于蒸汽发生器传热管的涡流检查通用的做法是先利用定位装置将探头导管准确定位在传热管端口，然后通过推拔器将涡流探头推送到传热管的另一端，再以恒定的速度回拉探头并记录回拉信号。对于曲率半径在200mm以上的传热管，通常的BOBBIN探头可以满足全管检查的需求。但是对于曲率半径比较小（50mm～200mm）的小弯管，探头很难送达另一侧的管端。通常的做法是从一端以线圈直径较小的探头检测直管段与弯管段，再从另一侧检测直管段，然后将两部分数据相对接，获得全管数据。这种分两次检查的方法存在两个缺陷，一方面使用较小线圈直径的探头会减小填充系数，降低检测灵敏度；另一方面由于蒸发器涡流在役检查存在辐射风险，多拆装一次设备必然会增加检测人员的辐射剂量。
发明内容
本发明的目的是提供一种一次性通过蒸汽发生器的小曲率半径的传热管、快速高效的进行涡流探伤的柔性检测探头。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头，用于对核电站所使用的蒸汽发生器中的传热管进行涡流检测，其包括导向锥、第一花瓣、第一线槽盖、骨架、反向串联绕制在所述的骨架上的线圈、第二线槽盖、第二花瓣、套环、第一连接件、波纹管、套设于所述的波纹管上的多个对中环、铜帽、小径尼龙管、第二连接件、大径尼龙管；
所述的导向锥、所述的第一花瓣、所述的第一线槽盖依次通过第一弹簧相串接，且所述的第一弹簧的一端与所述的导向锥相固定连接，所述的第一弹簧的另一端与所述的骨架的一端相固定连接；
所述的第二线槽盖、所述的第二花瓣、所述的套环依次通过第二弹簧相串接，且所述的第二弹簧的一端与所述的骨架的另一端相固定连接，所述的第二弹簧的另一端与所述的第一连接件的一端相固定连接；
所述的第一连接件的另一端与所述的波纹管的一端相固定连接；所述的波纹管的另一端通过所述的铜帽与所述的小径尼龙管相固定连接；所述的小径尼龙管的另一端通过所述的第二连接件与所述的大径尼龙管相对接；所述的小径尼龙管上套设有多个串珠，相邻的串珠之间设置有不锈钢环将其夹紧；
所述的线圈连接有电缆，所述的电缆依次穿过所述的第二弹簧、所述的第一连接件、所述的波纹管、所述的铜帽、所述的小径尼龙管、所述的第二连接件、所述的大径尼龙管并连接有尾部接头。
优选的，所述的导向锥包括相固定连接的导向锥前端和导向锥后端，所述的导向锥后端通过所述的第一弹簧与所述的第一花瓣相连接。
优选的，所述的导向锥前端和所述的导向锥后端通过螺纹和粘接结构相连接。
优选的，所述的第一花瓣与所述的第二花瓣的结构相同，均为具有空心的圆台形，其具有第一截面和第二截面，且所述的第一截面的面积大于所述的第二截面的面积；所述的第一花瓣和所述的第二花瓣相对称的设置于所述的骨架的两侧，且所述的第一花瓣的第一截面和所述的第二花瓣的第一截面靠近所述的骨架，所述的第一花瓣的第二截面和所述的第二花瓣的第二截面背离所述的骨架。
优选的，所述的第一线槽盖与所述的第二线槽盖的结构相同，均为具有空心的圆台形，其具有第三截面和第四截面，且所述的第三截面的面积大于所述的第四截面的面积；所述的第一线槽盖和所述的第二线槽盖相对称的设置于所述的骨架的两侧，且所述的第一线槽盖的第三截面和所述的第二线槽盖的第三截面靠近所述的骨架，所述的第一线槽盖的第四截面和所述的第二线槽盖的第四截面背离所述的骨架。
优选的，所述的对中环等距的设置于所述的螺纹管上。
优选的，其还包括安全绳，所述的安全绳的一端固定于所述的导向锥内，所述的安全绳的另一端依次穿过所述的第一弹簧、所述的骨架、所述的第二弹簧、所述的第一连接件、所述的波纹管、所述的铜帽、所述的小径尼龙管、所述的第二连接件、所述的大径尼龙管，且所述的安全绳的另一端固定于所述的大径尼龙管的尾部。
优选的，所述的对中环呈球形，且所述的对中环的外径大于所述的螺纹管的外径并与所述的传热管的内径相适应。
优选的，所述的第一连接件与所述的波纹管通过螺纹及粘接结构相连接，所述的对中环与所述的螺纹管通过螺纹及粘接结构相连接，所述的螺纹管与所述的铜帽通过螺纹相连接，所述的铜帽与所述的小径尼龙管通过螺纹连接，所述的小径尼龙管与所述的第二连接件通过螺纹相连接，所述的第二连接件与所述的大径尼龙管通过螺纹相连接。
优选的，所述的线圈与所述的电缆、所述的电缆与所述的尾部接头分别通过焊接结构相连接。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头采用了探头前端全柔性与柔性软套护管设计，大大增加了探头的柔韧性和通过性能，能够在保证检测灵敏度的同时，一次完成蒸发器小曲率半径传热管涡流检测，检测效率大幅度提升。
附图说明
附图1为本发明的核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头的结构示意图。
附图2为本发明的核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头的装配示意图。
以上附图中：1、导向锥前端；2、导向锥后端；3、第一花瓣；4、第一弹簧；5、第一线槽盖；6、线圈；7、骨架；8、第二线槽盖；9、第二弹簧；10、第二花瓣；11、套环；12、第一连接件；13、对中环；14、波纹管；15、铜帽；16、串珠；17、不锈钢环；18、小径尼龙管；19、第二连接件；20、大径尼龙管；21、电缆；22、安全绳；23、尾部接头。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：
一种核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头，用于对核电站所使用的蒸汽发生器中的传热管进行涡流检测。
该柔性涡流检测探头包括导向锥、第一花瓣3、第一线槽盖5、骨架7、线圈6、第二线槽盖8、第二花瓣10、套环11、第一连接件12、波纹管14、套设于波纹管14上的多个对中环13、铜帽15、小径尼龙管18、第二连接件19、大径尼龙管20。
导向锥包括相固定连接的导向锥前端1和导向锥后端2，二者之间通过螺纹和粘接结构相连接。导向锥后端2、第一花瓣3、第一线槽盖5依次通过第一弹簧4相串接，即第一花瓣3、第一线槽盖5分别套设于第一弹簧4上，且第一弹簧4的一端与导向锥后端2相固定连接，第一弹簧4的另一端与骨架7的一端相固定连接。
根据实际所需的带宽和工作频率计算出线圈6的匝数为X匝，并将线圈6以反向串联的形式绕制在骨架7上，线圈6的外径依据被检测的传热管的内径而决定。
第二线槽盖8、第二花瓣10、套环11依次通过第二弹簧9相串接，即第二线槽盖8、第二花瓣10、套环11分别套设与第二弹簧9上，且第二弹簧9的一端与骨架7的另一端相固定连接，第二弹簧9的另一端与尼龙材质的第一连接件12的一端相固定连接。
第一花瓣3与第二花瓣10的结构相同，均为具有空心的圆台形，其具有第一截面和第二截面，且第一截面的面积大于第二截面的面积；第一花瓣3和第二花瓣10相对称的设置于骨架7的两侧，且第一花瓣3的第一截面和第二花瓣10的第一截面靠近骨架7，第一花瓣3的第二截面和第二花瓣10的第二截面背离骨架7。
第一线槽盖5与第二线槽盖8的结构相同，均为具有空心的圆台形，其具有第三截面和第四截面，且第三截面的面积大于第四截面的面积；第一线槽盖5和第二线槽盖8相对称的设置于骨架7的两侧，且第一线槽盖5的第三截面和第二线槽盖8的第三截面靠近骨架7，第一线槽盖5的第四截面和第二线槽盖8的第四截面背离骨架7。
第一连接件12的另一端通过螺纹及粘接结构与波纹管14的一端相固定连接，波纹管14的另一端通过螺纹与铜帽15相固定连接。
对中环13用尼龙材料以机械加工方式加工为球形，且对中环13的外径大于螺纹管的外径并与传热管的内径相适应。对中环13与螺纹管通过螺纹及粘接结构相连接，对中环13等距的设置于螺纹管上。
小径尼龙管18的长度为Ym，，其两端分别车制外螺纹，其一端与铜帽15通过螺纹相固定连接，而另一端与第二连接件19的一端通过螺纹相连接，第二连接件19为不锈钢材质。小径尼龙管18上套设有多个串珠16，相邻的串珠16之间设置有不锈钢环17以机械力将其夹紧。串珠16用尼龙材料注塑成型。
小径尼龙管18通过第二连接件19与大径尼龙管20相对接，大径尼龙管20的一端车制外螺纹，第二连接件19与大径尼龙管20之间通过螺纹相固定连接。大径尼龙管20的长度为Zm。
线圈6上焊接有电缆21，电缆21依次穿过第二弹簧9、第一连接件12、波纹管14、铜帽15、小径尼龙管18、第二连接件19、大径尼龙管20并焊接连接有尾部接头23。
该柔性检测探头中还包括安全绳22，安全绳22的一端以打结的方式固定于导向锥后端2内，安全绳22的另一端依次穿过第一弹簧4、骨架7、第二弹簧9、第一连接件12、波纹管14、铜帽15、小径尼龙管18、第二连接件19、大径尼龙管20，且安全绳22的另一端绑扎固定于大径尼龙管20的尾部。
该涡流检测探头采用前端全柔性设计，采用弹簧、波纹管14、小径尼龙管18加串珠16的设计，大大增加了探头的柔性及弹性，可很轻易地一次性穿过最小曲率半径为50mm、内径为10mm-25mm的传热管进行全管涡流检查，保证检测质量的同时大大提高了检测效率。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头，用于对核电站所使用的蒸汽发生器中的传热管进行涡流检测，其特征在于：其包括导向锥、第一花瓣、第一线槽盖、骨架、反向串联绕制在所述的骨架上的线圈、第二线槽盖、第二花瓣、套环、第一连接件、波纹管、套设于所述的波纹管上的多个对中环、铜帽、小径尼龙管、第二连接件、大径尼龙管；
所述的导向锥、所述的第一花瓣、所述的第一线槽盖依次通过第一弹簧相串接，且所述的第一弹簧的一端与所述的导向锥相固定连接，所述的第一弹簧的另一端与所述的骨架的一端相固定连接；
所述的第二线槽盖、所述的第二花瓣、所述的套环依次通过第二弹簧相串接，且所述的第二弹簧的一端与所述的骨架的另一端相固定连接，所述的第二弹簧的另一端与所述的第一连接件的一端相固定连接；
所述的第一连接件的另一端与所述的波纹管的一端相固定连接；所述的波纹管的另一端通过所述的铜帽与所述的小径尼龙管相固定连接；所述的小径尼龙管的另一端通过所述的第二连接件与所述的大径尼龙管相对接；所述的小径尼龙管上套设有多个串珠，相邻的串珠之间设置有不锈钢环将其夹紧；
所述的线圈连接有电缆，所述的电缆依次穿过所述的第二弹簧、所述的第一连接件、所述的波纹管、所述的铜帽、所述的小径尼龙管、所述的第二连接件、所述的大径尼龙管并连接有尾部接头。
2.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头，其特征在于：所述的导向锥包括相固定连接的导向锥前端和导向锥后端，所述的导向锥后端通过所述的第一弹簧与所述的第一花瓣相连接。
3.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头，其特征在于：所述的导向锥前端和所述的导向锥后端通过螺纹和粘接结构相连接。
4.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头，其特征在于：所述的第一花瓣与所述的第二花瓣的结构相同，均为具有空心的圆台形，其具有第一截面和第二截面，且所述的第一截面的面积大于所述的第二截面的面积；所述的第一花瓣和所述的第二花瓣相对称的设置于所述的骨架的两侧，且所述的第一花瓣的第一截面和所述的第二花瓣的第一截面靠近所述的骨架，所述的第一花瓣的第二截面和所述的第二花瓣的第二截面背离所述的骨架。
5.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头，其特征在于：所述的第一线槽盖与所述的第二线槽盖的结构相同，均为具有空心的圆台形，其具有第三截面和第四截面，且所述的第三截面的面积大于所述的第四截面的面积；所述的第一线槽盖和所述的第二线槽盖相对称的设置于所述的骨架的两侧，且所述的第一线槽盖的第三截面和所述的第二线槽盖的第三截面靠近所述的骨架，所述的第一线槽盖的第四截面和所述的第二线槽盖的第四截面背离所述的骨架。
6.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头，其特征在于：所述的对中环等距的设置于所述的波纹管上。
7.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头，其特征在于：其还包括安全绳，所述的安全绳的一端固定于所述的导向锥内，所述的安全绳的另一端依次穿过所述的第一弹簧、所述的骨架、所述的第二弹簧、所述的第一连接件、所述的波纹管、所述的铜帽、所述的小径尼龙管、所述的第二连接件、所述的大径尼龙管，且所述的安全绳的另一端固定于所述的大径尼龙管的尾部。
8.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头，其特征在于：所述的对中环呈球形，且所述的对中环的外径大于所述的波纹管的外径并与所述的传热管的内径相适应。
9.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头，其特征在于：所述的第一连接件与所述的波纹管通过螺纹及粘接结构相连接，所述的对中环与所述的波纹管通过螺纹及粘接结构相连接，所述的波纹管与所述的铜帽通过螺纹相连接，所述的铜帽与所述的小径尼龙管通过螺纹连接，所述的小径尼龙管与所述的第二连接件通过螺纹相连接，所述的第二连接件与所述的大径尼龙管通过螺纹相连接。
10.根据权利要求1所述的核电站蒸汽发生器传热管柔性涡流检测探头，其特征在于：所述的线圈与所述的电缆、所述的电缆与所述的尾部接头分别通过焊接结构相连接。
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