CN104142367A - 一种超声波检测核电站安全壳混凝土缺陷的方法 - Google Patents
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Abstract
Description
技术领域
[0001] 本发明属于核电站建造施工质量控制技术领域，具体涉及一种用超声波检测核电 站安全壳混凝土缺陷的无损检测方法。
背景技术
[0002] 目前在混凝土无损检测技术领域，基本都是根据中国工程建设标准化协会标准 CECS21 :2000《超声法检测混凝土缺陷技术规程》公开的一种超声法检测混凝土缺陷的方法 来进行的，其方法是利用超声脉冲波在技术条件相同的混凝土中传播的时间（或速度)、接 受波的首波振幅和接收信号主频率等声学参数的相对变化，来判断混凝土中的缺陷情况。
[0003] 该标准在检测混凝土缺陷时，采用了单面平测法、双面对测法、双面斜测、钻孔对 测法、径向对测法等。前三种方法构件的检测面均为平面或两个平行面，第四种方法是专 门针对大体积混凝土构件，最后一种方法是对圆柱形构件(灌注桩和钢管混凝土）的检测做 出规定。但对于检测面是曲面的圆环形构件，其内外壁处在同心圆的不同半径的曲面上， CECS21 :2000《超声法检测混凝土缺陷技术规程》标准未对其做出一般规定、测试方法及测 试后的数据处理和分析具体规定。
[0004] 核电站安全壳是核电站重要的安全屏障，其构造为圆环形，厚度为0. 8-lm,外壁 是钢筋混凝土，内壁为6_的碳钢钢衬里，钢筋混凝土内钢筋直径较大、分布密集，并且还 有水平和坚向的预应力套管，混凝土内部结构复杂，用传统的超声波无损检测方法会有较 大的干扰，影响其检测的准确性。而对于核电站安全壳混凝土缺陷检测，目前没有具体的、 有针对性的方法。因此，亟需研制一种超声波检测核电站安全壳混凝土缺陷的方法。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是克服现有超声波检测混凝土缺陷技术中的对圆环形 构件的检测没有做出一般规定、测试方法及测试后的数据处理和分析具体规定的不足，提 供一种超声波检测核电站安全壳圆环形构件混凝土缺陷检测的方法。
[0006] 超声波检测混凝土的方法的理论基础是认为混凝土质量是服从正态分布的，测得 的声速、波幅和频率也是基本属于正态分布。利用超声脉冲波在技术条件相同的混凝土中 传播的时间（或速度)、接受波的首波振幅和接收信号主频率等声学参数的相对变化，来判 断混凝土中的缺陷情况。针对核电站安全壳混凝土质量缺陷发明专门的检测方法。检测的 具体实施流程如下：
[0007] -种超声波检测核电站安全壳混凝土缺陷的方法，核电站安全壳构造为厚度为 0. 8〜lm的圆环形，具体包括以下步骤：
[0008] -种超声波检测核电站安全壳混凝土缺陷的方法，用于核电站安全壳构造厚度为 0. 8-lm的圆环形，具体包括以下步骤：
[0009] (1)检测前的准备：
[0010] 根据核电站安全壳混凝土的内部结构和构件尺寸设置超声波检测仪器的测距、布 点间距、采样周期、发射电压，对仪器进行调零；
[0011] (2)布置测点：
[0012] 布置内壁测点，先测量安全壳内壁检测区域实际弧长，再将弧长等分，画出等间距 的网格；对检测点进行编号；
[0013] 布置外壁测点，外壁测点位置与内壁测点处于同一工程标高，而且与内壁测点在 同心圆上的经过内壁测点和圆心确定的直线上，与内壁测点进行对应编号；水平面上的等 分弧长和标高方向上的网格间距一致；
[0014] (3)测量并保存数据：
[0015] 按编号顺序将两个换能器分别置于筒体内外两侧对应的测点上，依次测量并保存 以下声学参数：声时、波幅、主频，并观察波形状态；
[0016] (4)数据处理：
[0017] 将采集保存的声学参数进行处理和分析，判断是否存在异常测点；
[0018] (5)后期处理：
[0019] 对重点关注区域，在上述步骤的基础上，进行复测或者加密检测。
[0020] 进一步的，如上所述的一种超声波检测核电站安全壳混凝土缺陷的方法，其中： 步骤（1)中，测距=安全壳厚度，布点间距为50〜500mm，采样周期彡0.4 μ S，发射电压 > 250V ;超声波检测仪器具备以下性能：声时最小分度为0. 1 μ s，衰减系统的最小分度为 0. ldB，接受放大器频响范围10-5000kHz，总增益不小于80dB，接受灵敏度在信噪比为3:1 时不大于50 μ V。
[0021] 进一步的，如上所述的一种超声波检测核电站安全壳混凝土缺陷的方法，其中：步 骤（2)中，布置测点时，等分弧长为50〜500mm。
[0022] 进一步的，如上所述的一种超声波检测核电站安全壳混凝土缺陷的方法，其中：步 骤（2)中，布置测点时，外壁测点位置通过测量定位仪器测定。
[0023] 进一步的，如上所述的一种超声波检测核电站安全壳混凝土缺陷的方法，其中：安 全壳混凝土缺陷检测采用以下两种方法中的单独一种或其结合：斜测、双面对测。
[0024] 进一步的，如上所述的一种超声波检测核电站安全壳混凝土缺陷的方法，其中：步 骤（3)中，换能器采用的是非金属超声检测分析仪。
[0025] 本发明技术方案根据我国核电站工程质量检测的实际需要，增添了混凝土缺陷检 测，已在核电站建设现场得到了应用验证，同时填补了 CECS21 :2000《超声法检测混凝土缺 陷技术规程》中如何对圆环形构件的检测的空白，为我国核电站重要的第三道安全屏障的 工程质量的检测提供了一种科学、合理和易操作的检测方法，为工程质量竣工验收提供了 科学、可靠的依据。
具体实施方式
[0026] 下面对本发明技术方案进行详细说明。
[0027] 本发明主要是针对于核电站安全壳的构造为圆环形，下面是某核电站安全壳混凝 土缺陷检测，采用对测法检测混凝土结合层的具体步骤：
[0028] -种超声波检测核电站安全壳混凝土缺陷的方法，核电站安全壳构造为厚度为 0. 8〜lm的圆环形，具体包括以下步骤：
[0029] (1)检测前的准备：
[0030] 根据核电站安全壳混凝土的内部结构和构件尺寸设置超声波检测仪器的测距、布 点间距、采样周期、发射电压，对仪器进行调零；
[0031] 测距=安全壳厚度，布点间距为50〜500mm，采样周期彡0.4μ s，发射电压 > 250V ;超声波检测仪器具备以下性能：声时最小分度为0. 1 μ s，衰减系统的最小分度为 0. ldB，接受放大器频响范围10-5000kHz，总增益不小于80dB，接受灵敏度在信噪比为3:1 时不大于50 μ V。
[0032] (2)布置测点：
[0033] 布置内壁测点，先测量安全壳内壁检测区域实际弧长，再将弧长等分，画出等间距 的网格；等分弧长为50〜500mm ;对检测点进行编号；
[0034] 布置外壁测点，外壁测点位置通过测量定位仪器测定。外壁测点位置与内壁测点 处于同一工程标高，而且与内壁测点在同心圆上的经过内壁测点和圆心确定的直线上，与 内壁测点进行对应编号；水平面上的等分弧长和标高方向上的网格间距一致；
[0035] (3)测量并保存数据：
[0036] 按编号顺序将两个换能器分别置于筒体内外两侧对应的测点上，依次测量并保存 以下声学参数：声时、波幅、主频，并观察波形状态；换能器采用的是非金属超声检测分析 仪。
[0037] (4)数据处理：
[0038] 将采集保存的声学参数进行处理和分析，判断是否存在异常测点；
[0039] (5)后期处理：
[0040] 对重点关注区域，在上述步骤的基础上，进行复测或者加密检测。
[0041] 安全壳混凝土缺陷检测采用以下两种方法中的单独一种或其结合：斜测、双面对 测。
[0042] 本方法适用于安全壳混凝土缺陷检测，包括钢衬里与混凝土胶结良好性。超声波 检测设备满足CECS21 :2000《超声法检测混凝土缺陷技术规程》中第3章规定。声学参数 测量符合CECS21 :2000《超声法检测混凝土缺陷技术规程》中第4章规定。同一测距的声 时、波幅和和频率的统计计算及异常值判别应按CECS21 :2000《超声法检测混凝土缺陷技 术规程》中第6. 3条的规定执行。当同一测位的测试数据离散性较大或数据较少时，可将怀 疑部位的声速、波幅和主频与相同内部结构、混凝土的质量正常部位的声学参数相比较，综 合分析判断所测部位的内部质量。
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