CN111261305A - 海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤方法 - Google Patents

海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤方法 Download PDF

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焦永星
平萍
刘建生
安红萍
许常青
宋国旺
白泉
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Abstract

一种海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤方法，属于超声波无损探伤技术领域，解决海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤的技术问题，本方法包括以下步骤：S1、采购探伤检测用标准同声学性能试块；S2、斜探头试块切槽；S3、斜探头试块基准线校验；S4、对顶盖封头锻态坯料根据锻造工艺进行四次压力加工，每压力加工一次分别对顶盖封头的内部及外壁近表面进行扫查，根据结果对锻件进行缺陷定位和当量大小的标定，完成顶盖封头无损探伤。本发明根据锻件变壁厚的内、外部轮廓曲率变化，结合实际制造标准要求，制造特殊的对比试块，保证了采用直探头、斜探头以及双晶进行扫查时，提高对缺陷定位和当量大小的标定准确性。

Description

海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤方法
技术领域
本发明属于超声波无损探伤技术领域，涉及的是变壁厚产品无损探伤，具体涉及的是一种海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤方法。
背景技术
海上浮动核电站反应堆压力容器属于海上浮动核电站一回路里面的关键设备，顶盖封头是反应堆压力容器的重要主体锻件，是由锻造设备根据设计图纸整体锻造而成，机械压力加工后由于各探伤面不等壁厚，导致无法实现较好的耦合，入射波和回波存在相对损失，影响锻件中缺陷判断的准确性。
发明内容
本发明的发明的：为了克服现有技术的不足，解决海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头(非堆芯区整体异型锻件)无损探伤的技术问题，本发明提供了一种海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤方法。
海上浮动核电站反应堆压力容器用顶盖封头形状属于异型锻件，球顶为半球状，尺寸规格为Φ2910/Φ1250×1170mm，采用167t钢锭锻造，属于非堆芯区整体异型锻件，结构独特，法兰高度接近650mm，厚度接近550mm，与同类型顶盖封头锻件相比，尺寸大且厚度厚，而且各探伤面不等壁厚。
本发明通过以下技术方案实现对上述海上浮动核电站反应堆压力容器用顶盖封头的无损探伤。
海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤方法，包括以下步骤：
S1、采购探伤检测用标准同声学性能试块，所述同声学性能试块包括标准试块和比对试块，标准试块为ⅡW试块或者CSK-IA试块，对比试块包括双晶探头比对试块、直探头比对试块和斜探头试块，制作∨形、或者∪形、或者凵形斜探头试块，根据锻件的厚度制作直探头比对试块和双晶探头比对试块；
S2、斜探头试块切槽
斜探头试块上加工若干盲孔，盲孔的最小槽深为1.6％T，最大槽深为2.2％T，其中T表示需检测锻件的最大为公称厚度，槽宽不大于两倍的槽深，夹角θ为60°，其中θ表示∨形槽的开口角度；斜探头试块的信噪比至少为3:1，斜探头试块及波束角度选择为45°或要检测的几何形状，并能在所要求的斜射波声程内探到校验反射体；
S3、斜探头试块基准线校验
将步骤S2切槽后获得的斜探头试块放在切槽最高波幅处，得到最大的灵敏度，调节增益使该信号达满屏80±5％，在屏幕上标出该信号的波峰；不改变增益，将斜探头试块放在另一个切槽最大波幅处，在屏幕上标出该信号的波峰；安放斜探头试块从余下槽的半声程、全声程或3/2声程处得到最大波幅，并在屏幕上标出各波峰；安放斜探头试块从任何附加的声程得到最大波幅，在屏幕上标出各波峰，连接屏幕上各槽的波峰便得到距离波幅曲线。
S4、对顶盖封头锻态坯料根据锻造工艺进行四次压力加工，每压力加工一次分别对顶盖封头的内部及外壁近表面进行扫查，根据结果对锻件进行缺陷定位和当量大小的标定，完成顶盖封头无损探伤。
进一步地，所述步骤S2中，斜探头试块的槽深1mm≤斜探头试块槽深≤6mm，槽长≥25mm，所述槽深表示刻槽深度，即从锻件表面至内部的距离，所述槽长是锻件表面∨形槽的开口直线距离。
进一步地，所述步骤S1中，同声学性能试块用于获取辅助调节设备探头系统参数以及制作灵敏度曲线。
进一步地，采用直探头和斜探头对锻件内部进行扫查，所述直探头的型号为B2S、B1S、B4S中的一种或几种，斜探头的型号为WB系列和/或MWB系列，斜探头的扫查频率为1MHz、2MHz和4MHz，斜探头的扫查角度：35°、45°、60°以及70°。
进一步地，采用双晶直探头对锻件的外侧近表面进行扫查，所述双晶直探头的型号为SEB2、SEB1、SEB4、MSEB2、MSEB1、MSEB4。
与现有技术相比本发明的有益效果为：
本发明根据锻件变壁厚的内、外部轮廓曲率变化，结合实际制造标准要求，制造特殊的对比试块。同时从锻件机械加工源头控制，过程中充分考虑等壁厚因素，保证了采用直探头、斜探头以及双晶进行扫查时，提高对缺陷定位和当量大小的标定准确性，实际操作原理简单易行。
附图说明
图1为直探头试块结构示意图。
图2为双晶试块俯视结构示意图。
图3为双晶试块主视局部剖视结构示意图。
图4为斜探头切槽试块主视结构示意图。
图5为图4的左视结构示意图。
图6为顶盖封头进行锻造坯料态机加工结构示意图。
图7为顶盖封头进行第一次机加工结构示意图。
图8为顶盖封头进行第二次机加工结构示意图。
图9为顶盖封头进行第三次机加工结构示意图。
图10为顶盖封头进行第四次机加工结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1至图10所示的海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤方法，包括以下步骤：
S1、采购探伤检测用标准同声学性能试块，所述同声学性能试块包括标准试块和比对试块，标准试块为ⅡW试块或者CSK-IA试块，对比试块包括双晶探头比对试块、直探头比对试块和斜探头试块，制作∨形、或者∪形、或者凵形斜探头试块，根据锻件的厚度制作直探头比对试块和双晶探头比对试块；
S2、斜探头试块切槽
斜探头试块上加工若干盲孔，盲孔的最小槽深为1.6％T，最大槽深为2.2％T，槽宽不大于两倍的槽深，夹角θ为60°；斜探头试块的信噪比至少为3:1，斜探头试块及波束角度选择为45°或要检测的几何形状，并能在所要求的斜射波声程内探到校验反射体；
S3、斜探头试块基准线校验
将步骤S2切槽后获得的斜探头试块放在切槽最高波幅处，得到最大的灵敏度，调节增益使该信号达满屏80±5％，在屏幕上标出该信号的波峰；不改变增益，将斜探头试块放在另一个切槽最大波幅处，在屏幕上标出该信号的波峰；安放斜探头试块从余下槽的半声程、全声程或3/2声程处得到最大波幅，并在屏幕上标出各波峰；安放斜探头试块从任何附加的声程得到最大波幅，在屏幕上标出各波峰，连接屏幕上各槽的波峰便得到距离波幅曲线。
S4、对顶盖封头锻态坯料根据锻造工艺进行四次压力加工，每压力加工一次分别对顶盖封头的内部及外壁近表面进行扫查，根据结果对锻件进行缺陷定位和当量大小的标定，完成顶盖封头无损探伤。
进一步地，所述步骤S2中，斜探头试块的槽深1mm≤斜探头试块槽深≤6mm，槽长≥25mm。
进一步地，所述步骤S1中，同声学性能试块用于获取辅助调节设备探头系统参数以及制作灵敏度曲线。
进一步地，采用直探头和斜探头对锻件内部进行扫查，所述直探头的型号为B2S、B1S、B4S中的一种或几种，斜探头的型号为WB系列和/或MWB系列，斜探头的扫查频率为1MHz、2MHz和4MHz，斜探头的扫查角度：35°、45°、60°以及70°。
进一步地，采用双晶直探头对锻件的外侧近表面进行扫查，所述双晶直探头的型号为SEB2、SEB1、SEB4、MSEB2、MSEB1、MSEB4。
本发明以超声波无损检测技术原理出发，通过增加辅助的检测试块，从顶盖封头的原始机加工状态进行控制，通过分布对机加工状态进行控制，从而达到了检测目的。本发明涉及的锻件重量较大，针对斜探头切槽试块的制作提出了巧妙操作方法，在锻件本体上进行切槽处理，很好的节约生产制造单位的成本，便于向市场推广。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、采购探伤检测用标准同声学性能试块，所述同声学性能试块包括标准试块和比对试块，标准试块为ⅡW试块或者CSK-IA试块，对比试块包括双晶探头比对试块、直探头比对试块和斜探头试块，制作∨形、或者∪形、或者凵形斜探头试块，根据锻件的厚度制作直探头比对试块和双晶探头比对试块；
S2、斜探头试块切槽
斜探头试块上加工若干盲孔，盲孔的最小槽深为1.6％T，最大槽深为2.2％T，其中T表示需检测锻件的最大为公称厚度，槽宽不大于两倍的槽深，夹角θ为60°，其中θ表示∨形槽的开口角度；斜探头试块的信噪比至少为3:1，斜探头试块及波束角度选择为45°或要检测的几何形状，并能在所要求的斜射波声程内探到校验反射体；
S3、斜探头试块基准线校验
将步骤S2切槽后获得的斜探头试块放在切槽最高波幅处，得到最大的灵敏度，调节增益使该信号达满屏80±5％，在屏幕上标出该信号的波峰；不改变增益，将斜探头试块放在另一个切槽最大波幅处，在屏幕上标出该信号的波峰；安放斜探头试块从余下槽的半声程、全声程或3/2声程处得到最大波幅，并在屏幕上标出各波峰；安放斜探头试块从任何附加的声程得到最大波幅，在屏幕上标出各波峰，连接屏幕上各槽的波峰便得到距离波幅曲线。
S4、对顶盖封头锻态坯料根据锻造工艺进行四次压力加工，每压力加工一次分别对顶盖封头的内部及外壁近表面进行扫查，根据结果对锻件进行缺陷定位和当量大小的标定，完成顶盖封头无损探伤。
2.根据权利要求1所述的海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤方法，其特征在于：所述步骤S2中，斜探头试块的槽深1mm≤斜探头试块槽深≤6mm，槽长≥25mm，所述槽深表示刻槽深度，即从锻件表面至内部的距离，所述槽长是锻件表面∨形槽的开口直线距离。
3.根据权利要求1所述的海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤方法，其特征在于：所述步骤S1中，同声学性能试块用于获取辅助调节设备探头系统参数以及制作灵敏度曲线。
4.根据权利要求1所述的海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤方法，其特征在于：采用直探头和斜探头对锻件内部进行扫查，所述直探头的型号为B2S、B1S、B4S中的一种或几种，斜探头的型号为WB系列和/或MWB系列，斜探头的扫查频率为1MHz、2MHz和4MHz，斜探头的扫查角度：35°、45°、60°以及70°。
5.根据权利要求1所述的海上浮动核电站反应堆压力容器顶盖封头无损探伤方法，其特征在于：采用双晶直探头对锻件的外侧近表面进行扫查，所述双晶直探头的型号为SEB2、SEB1、SEB4、MSEB2、MSEB1、MSEB4。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113777269A (zh) * 2021-08-05 2021-12-10 上海核工程研究设计院有限公司 一种核安全3级hdpe无损检测试块的制备方法
RU225060U1 (ru) * 2023-10-31 2024-04-12 Алексей Сергеевич Зубарев Настроечный образец для настройки ультразвуковых толщиномеров

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63169555A (ja) * 1987-01-06 1988-07-13 Nippon Steel Corp 複雑な内部欠陥を有する鋳鍛造品及び厚肉鋼の超音波探傷法
CN102407271A (zh) * 2011-11-14 2012-04-11 上海工程技术大学 一种大型锻件的超声波辅助锻造装置及方法
CN202710520U (zh) * 2012-04-01 2013-01-30 南京迪威尔高端制造股份有限公司 纵向斜探测曲面锻件沟槽对比试块
CN103134856A (zh) * 2013-02-19 2013-06-05 重庆镪镔实业有限公司 冷轧带肋钢筋表面缺陷电磁超声检测装置及方法
CN104777225A (zh) * 2015-04-30 2015-07-15 南京迪威尔高端制造股份有限公司 一种钢锭内部缺陷的超声波a扫描识别方法
CN105628787A (zh) * 2015-12-30 2016-06-01 瓦房店轴承集团有限责任公司 风电偏航、变桨轴承的无损检测方法
CN105806951A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司 大型奥氏体不锈钢锻件超声波探伤技术及其应用
CN106442728A (zh) * 2016-10-11 2017-02-22 中航虹波风电设备有限公司 一种风塔锻造法兰脖颈的超声波检测方法
WO2017063355A1 (zh) * 2015-10-15 2017-04-20 浙江大学 超声相控阵检测聚乙烯电熔接头缺陷类型自动识别方法
CN106680373A (zh) * 2015-11-09 2017-05-17 上海金艺检测技术有限公司 压力容器凸形封头分层缺陷的检测方法
CN108267507A (zh) * 2016-12-30 2018-07-10 核动力运行研究所 反应堆压力容器接管内圆角区超声检测装置及方法
CN108490077A (zh) * 2018-02-08 2018-09-04 广东汕头超声电子股份有限公司 一种实时3d全聚焦相控阵超声成像方法、装置及存储介质

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63169555A (ja) * 1987-01-06 1988-07-13 Nippon Steel Corp 複雑な内部欠陥を有する鋳鍛造品及び厚肉鋼の超音波探傷法
CN102407271A (zh) * 2011-11-14 2012-04-11 上海工程技术大学 一种大型锻件的超声波辅助锻造装置及方法
CN202710520U (zh) * 2012-04-01 2013-01-30 南京迪威尔高端制造股份有限公司 纵向斜探测曲面锻件沟槽对比试块
CN103134856A (zh) * 2013-02-19 2013-06-05 重庆镪镔实业有限公司 冷轧带肋钢筋表面缺陷电磁超声检测装置及方法
CN105806951A (zh) * 2014-12-31 2016-07-27 沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司 大型奥氏体不锈钢锻件超声波探伤技术及其应用
CN104777225A (zh) * 2015-04-30 2015-07-15 南京迪威尔高端制造股份有限公司 一种钢锭内部缺陷的超声波a扫描识别方法
WO2017063355A1 (zh) * 2015-10-15 2017-04-20 浙江大学 超声相控阵检测聚乙烯电熔接头缺陷类型自动识别方法
CN106680373A (zh) * 2015-11-09 2017-05-17 上海金艺检测技术有限公司 压力容器凸形封头分层缺陷的检测方法
CN105628787A (zh) * 2015-12-30 2016-06-01 瓦房店轴承集团有限责任公司 风电偏航、变桨轴承的无损检测方法
CN106442728A (zh) * 2016-10-11 2017-02-22 中航虹波风电设备有限公司 一种风塔锻造法兰脖颈的超声波检测方法
CN108267507A (zh) * 2016-12-30 2018-07-10 核动力运行研究所 反应堆压力容器接管内圆角区超声检测装置及方法
CN108490077A (zh) * 2018-02-08 2018-09-04 广东汕头超声电子股份有限公司 一种实时3d全聚焦相控阵超声成像方法、装置及存储介质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
辽宁省安全科学研究院: "《超声检测》", 30 June 2017, 辽宁大学出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113777269A (zh) * 2021-08-05 2021-12-10 上海核工程研究设计院有限公司 一种核安全3级hdpe无损检测试块的制备方法
RU225060U1 (ru) * 2023-10-31 2024-04-12 Алексей Сергеевич Зубарев Настроечный образец для настройки ультразвуковых толщиномеров

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