CN112903826A - 核电站安放式管座角焊缝超声检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及核电站检测技术领域，具体涉及一种核电站安放式管座角焊缝超声检测方法。所述方法包括：制备安放式管座角焊缝的第一对比试块和第二对比试块；通过35°探头和45°探头对第一对比试块进行超声检测模拟，并记录第一检测数据；通过35°探头和45°探头对第二对比试块进行超声检测模拟，并记录第二检测数据；根据第一检测数据和第二检测数据生成焊缝检测工序；控制35°探头和45°探头根据焊缝检测工序对安放式管座角焊缝进行超声检测，并获取超声检测结果。本发明35°探头和45°探头的组合使得安放式管座角焊缝的超声检测过程中不再存在较大的不可达区域，且其最终得到的超声检测结果精准度高，有效保证了在役核电站设备的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及核电站检测技术领域，具体涉及一种核电站安放式管座角焊缝超声检测方法。
背景技术
在核电站中，对于设备进行在役检查以确定在役设备的安全性能，是十分重要的。目前，在对核电站进行在役检查的过程中，针对安放式全焊透管座角焊缝，尤其是核电站辅助给水系统(ASG)管道与核电站主给水系统(ARE)管道连接位置的管嘴焊缝，不存在标准的超声检测方法；现有技术中红，通过针对其他设备的超声检测方法对该连接位置的管嘴焊缝进行检测，会导致检测过程中存在不能被完全覆盖整个焊缝厚度范围的不可达区域，且不可达范围往往较大；如此，会导致检测过程中获得的人工反射体的信号比较难分辨，同时还会存在比较强烈的结构信号；上述问题会影响检测结果，导致最终的超声检测结果不准确，而不准确的检测结果可能会影响设备的安全性能。
发明内容
本发明实施例提供一种核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，本发明解决了检测过程中存在不能被完全覆盖整个焊缝厚度范围的不可达区域，且不可达范围较大的问题，保证了设备超声检测结果的准确性。
一种核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，包括：
制备安放式管座角焊缝的第一对比试块和第二对比试块；所述第一对比试块是指与所述安放式管座角焊缝的0°位置对应的1：1试块；所述第二试块是指与所述安放式管座角焊缝的90°位置对应的1：1试块；
获取所述第一对比试块和第二对比试块的尺寸结构数据；
根据预设的超声检测条件以及所述尺寸结构数据选取35°探头和45°探头；
通过所述35°探头和所述45°探头对所述第一对比试块进行超声检测模拟，并记录第一检测数据；
通过所述35°探头和所述45°探头对所述第二对比试块进行超声检测模拟，并记录第二检测数据；
根据所述第一检测数据和所述第二检测数据生成焊缝检测工序；
控制所述35°探头和所述45°探头根据所述焊缝检测工序对所述安放式管座角焊缝进行超声检测，并获取超声检测结果。
可选地，所述第一对比试块包括第一连接块、第二连接块以及第一角焊缝；所述第一连接块和所述第二连接块的端部垂直连接；所述第一角焊缝位于所述第一连接块和所述第二连接块的连接位置。
可选地，所述第一角焊缝上平行间隔设置多个第一通孔；所述第一通孔的中心线与所述第一连接块的延伸方向以及所述第二连接块的延伸方向均垂直设置。
可选地，所述第一通孔的直径为2mm；和/或
所有所述第一通孔的中心线与焊缝融合线之间的第一最短距离均相等；且所述第一最短距离小于预设距离值；所述焊缝融合线是指所述第一连接块与所述第一角焊缝之间的连接线。
可选地，所述第一角焊缝的根部设有与所述第一通孔的中心线平行的第一切槽；所述第一切槽的高度为2mm，深度为10mm。
可选地，所述第二对比试块包括第三连接块、第四连接块以及第二角焊缝；所述第三连接块和所述第四连接块的端部连接，且所述第三连接块与所述第四连接块的端部呈预设角度设置；所述第二角焊缝位于所述第三连接块和所述第四连接块的连接位置。
可选地，所述第二角焊缝上平行间隔设置多个第二通孔；所述第二通孔的中心线与所述第三连接块的延伸方向以及所述第四连接块的延伸方向均垂直设置。
可选地，所述第二通孔的直径为2mm；和/或
所有所述第二通孔均位于所述第二角焊缝的焊缝中心上；所述第二角焊缝的焊缝中心是指所述第三连接块的延伸方向以及所述第四连接块的延伸方向的中心线。
可选地，所述第二角焊缝的根部设有与所述第二通孔的中心线平行的第二切槽；所述第二切槽的高度为2mm，深度为10mm。
可选地，所述35°探头和所述45°探头的频率均为5MHz，探头的晶片尺寸均为4×6mm；半扩散角均为6°。
可选地，所述通过所述35°探头和所述45°探头对所述第一对比试块进行超声检测模拟，并记录第一检测数据，包括：
在半扩散角范围内，通过35°探头对所述第一对比试块进行部分覆盖超声检测模拟，记录所述第一角焊缝的第一覆盖区域数据、所述第一角焊缝外表面的第一未覆盖区域数据以及所述第一角焊缝根部的第二未覆盖区域数据；
在半扩散角范围内，通过45°探头对所述第一对比试块进行部分覆盖超声检测模拟，记录所述第一角焊缝的第二覆盖区域数据、所述第一角焊缝外表面的第三未覆盖区域数据；
根据所述第一未覆盖区域数据、第二未覆盖区域数据和第三未覆盖区域数据确定所述第一角焊缝的最终未覆盖区域，并通过磁粉检测法对所述最终未覆盖区域进行检测，以获取所述最终未覆盖区域的磁粉检测数据；
根据所述第一覆盖区域数据和第二覆盖区域数据确定第一超声检测数据；
根据所述最终未覆盖区域数据以及所述第一超声检测数据生成所述第一角焊缝的第一检测数据。
可选地，所述根据所述第一未覆盖区域数据、第二未覆盖区域数据和第三未覆盖区域数据确定所述第一角焊缝的最终未覆盖区域，包括：
删除第二未覆盖区域数据；
重合区域将所述第一未覆盖区域数据对应的第一未覆盖区域与所述第三未覆盖区域数据对应的第三未覆盖区域进行比对，将第一未覆盖区域和第三未覆盖区域的重合区域记录为最终未覆盖区域。
可选地，所述通过所述35°探头和所述45°探头对所述第二对比试块进行超声检测模拟，并记录第二检测数据，包括：
在半扩散角范围内，通过35°探头对所述第二对比试块进行无盲区全覆盖超声检测模拟，记录所述第二角焊缝的第三覆盖区域数据；
在半扩散角范围内，通过45°探头对所述第二对比试块进行无盲区全覆盖超声检测模拟，记录所述第二角焊缝的第四覆盖区域数据；
根据所述第三覆盖区域数据和第四覆盖区域数据生成所述第二角焊缝的第二检测数据。
可选地，所述安放式管座角焊缝为核电站辅助给水系统与核电站主给水系统管道连接位置的管嘴焊缝。
本发明提供的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，首先制备安放式管座角焊缝的第一对比试块和第二对比试块；所述第一对比试块是指与所述安放式管座角焊缝的0°位置对应的1：1试块；所述第二试块是指与所述安放式管座角焊缝的90°位置对应的1：1试块；之后，获取所述第一对比试块和第二对比试块的尺寸结构数据；根据预设的超声检测条件以及所述尺寸结构数据选取35°探头和45°探头；通过所述35°探头和所述45°探头对所述第一对比试块进行超声检测模拟，并记录第一检测数据；通过所述35°探头和所述45°探头对所述第二对比试块进行超声检测模拟，并记录第二检测数据；根据所述第一检测数据和所述第二检测数据生成焊缝检测工序；控制所述35°探头和所述45°探头根据所述焊缝检测工序对所述安放式管座角焊缝进行超声检测，并获取超声检测结果。
本发明通过35°探头和45°探头对第一对比试块和第二对比试块进行超声模拟检测，之后根据超声模拟检测的检测数据生成焊缝检测工序之后，控制所述35°探头和所述45°探头根据所述焊缝检测工序对所述安放式管座角焊缝进行超声检测，并获取超声检测结果；本发明的35°探头和45°探头的组合可以有效检测出第一对比试块和第二对比试块上的所有人工反射体，不再存在较大的不可达区域；同时，在超声模拟检测和实际的超声检测过程中，超声信号的信噪比都大于15dB，且检测过程中存在的结构信号强度较弱，容易排除。本发明对在役核电站设备进行超声检测最终得到的超声检测结果精准度高，有效保证了在役核电站设备的安全性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中核电站安放式管座角焊缝超声检测方法的流程图。
图2是本发明一实施例中35°探头对第一对比试块进行超声检测模拟的探头覆盖范围示意图。
图3是本发明一实施例中45°探头对第一对比试块进行超声检测模拟的探头覆盖范围示意图。
图4是本发明一实施例中35°探头和45°探头对第一对比试块进行超声检测模拟的探头覆盖范围叠加示意图。
图5是本发明一实施例中35°探头对第二对比试块进行超声检测模拟的探头覆盖范围示意图。
图6是本发明一实施例中45°探头对第二对比试块进行超声检测模拟的探头覆盖范围示意图。
说明书中的附图标记如下：
1、第一对比试块；11、第一连接块；12、第二连接块；13、第一角焊缝；14、第一通孔；15、焊缝融合线；16、第一切槽；
2、第二对比试块；21、第三连接块；22、第四连接块；23、第二角焊缝；24、第二通孔；25、第二切槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，如图1所示，包括以下步骤：
S10，制备安放式管座角焊缝的第一对比试块1和第二对比试块2；所述第一对比试块1是指与所述安放式管座角焊缝的0°位置对应的1：1试块；所述第二试块是指与所述安放式管座角焊缝的90°位置对应的1：1试块；可选地，所述安放式管座角焊缝为核电站辅助给水系统与核电站主给水系统管道连接位置的管嘴焊缝；但是在本发明中，所述安放式管座角焊缝亦可以为其他与上述管嘴焊缝结构相似的安放式全焊透管座角焊缝。
在本发明中，首先需要制作与被检测的安放式管座角焊缝的材质和内外部结构一致的1:1焊接试件(包括第一对比试块1和第二对比试块2)。也即，选取安放式管座角焊缝的0°位置和90°位置两处在结构上最具有代表性的区域制作第一对比试块1和第二对比试块2(只要这两处可以达到很好的超声检测效果，其他位置均可以实现)。
进一步地，如图2至图4所示，所述第一对比试块1包括第一连接块11、第二连接块12以及第一角焊缝13；所述第一连接块11和所述第二连接块12的端部垂直连接；所述第一角焊缝13位于所述第一连接块11和所述第二连接块12的连接位置。可理解地，所述第一连接块11和所述第二连接块12实际上均为管道连接位置的管道的部分结构，因此，所述第一连接块11和所述第二连接块12在图2中所示的截面中呈长条状，实际上，在图2中对应的前后方向上，所述第一连接块11和所述第二连接块12会具有一定的弯曲弧度(弯曲弧度对应于管道连接位置的管道直径)。第一角焊缝13和安放式管座角焊缝的0°位置的焊缝材质和焊接工艺等均一致。为了证明本发明的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法最终可以实现覆盖第一对比试块1的整个第一角焊缝13，以对其进行超声检测；可以在第一角焊缝13上设置不同的人工反射体。人工反射体包括后文中提及的第一通孔14和第一切槽16等。
可选地，所述第一角焊缝13上平行间隔设置多个第一通孔14；所述第一通孔14的中心线与所述第一连接块11的延伸方向以及所述第二连接块12的延伸方向均垂直设置。可理解地，在图2所示的实施例中，各所述第一通孔14的直径为2mm，且相邻第一通孔14的间隔均相同，也即，各第一通孔14贯穿第一对比试块1的壁厚均匀设置在第一角焊缝13上。在本发明中，第一角焊缝13中的各第一通孔14的直径可以根据需求设置为处2mm之外的其他直径；且各第一通孔14的直径可以均不相同或部分不相同，相邻第一通孔14的间隔也可以不相同，但其均需要贯穿第一对比试块1的壁厚设置在第一角焊缝13上，以确认本发明的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法最终是否可以在第一通孔14的长度方向上(也即第一角焊缝13的长度方向)实现覆盖第一对比试块1的整个第一角焊缝13。
进一步地，所有所述第一通孔14的中心线与焊缝融合线15之间的第一最短距离均相等；且所述第一最短距离小于预设距离值；所述焊缝融合线15是指所述第一连接块11与所述第一角焊缝13之间的连接线。也即，在图2所示的实施例中，各第一通孔14的中心线之间的连线与所述焊缝融合线15平行设置，且两者之间的距离即为第一最短距离，上述预设距离值应较小，使得超声波从图2中所示的第一角焊缝13的右端射入之后，确定其是否可以覆盖位于第一角焊缝13左端且与焊缝融合线15之间距离较小的第一通孔14；进而确认本发明的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法最终是否可以在图2中所示的实现焊缝融合线15的长度方向(也即第一角焊缝13的深度方向)上覆盖第一对比试块1的整个第一角焊缝13。
进一步地，所述第一角焊缝13的根部设有与所述第一通孔14的中心线平行的第一切槽16；所述第一切槽16的高度包括但不限于为2mm，所述第一切槽16的包括但不限于深度为10mm。第一切槽16的宽度可以根据需求设定；在图2所示的实施例中，超声波从图2中所示的第一角焊缝13的右端射入之后，确定其是否可以覆盖位于第一角焊缝13根部的第一切槽16；进一步确认本发明的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法最终是否可以在图2中所示的焊缝融合线15的长度方向(也即第一角焊缝13的深度方向)上覆盖第一对比试块1的整个第一角焊缝13。
在一实施例中，如图5和图6所示，所述第二对比试块2包括第三连接块21、第四连接块22以及第二角焊缝23；所述第三连接块21和所述第四连接块22的端部连接，且所述第三连接块21与所述第四连接块22的端部呈预设角度(所述预设角度可以根据需求设置，比如可以大于或等于90度)设置；所述第二角焊缝23位于所述第三连接块21和所述第四连接块22的连接位置。可理解地，所述第三连接块21和所述第四连接块22实际上均为管道连接位置的管道的部分结构，因此，如图5中所示，所述第四连接块22会具有一定的弯曲弧度(弯曲弧度对应于管道连接位置的管道直径)；并且，虽然所述第三连接块21在图5中所示的截面中呈长条状，实际上，在图5中对应的前后方向上，所述第三连接块21会具有一定的弯曲弧度(弯曲弧度对应于管道连接位置的管道直径)。第二角焊缝23和安放式管座角焊缝的90°位置的焊缝材质和焊接工艺等均一致。为了证明本发明的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法最终可以实现覆盖第二对比试块2的整个第二角焊缝23，以对其进行超声检测；可以在第二角焊缝23上设置不同的人工反射体。该人工反射体包括后文中提及的第二通孔24和第二切槽25等。
可选地，所述第二角焊缝23上平行间隔设置多个第二通孔24；所述第二通孔24的中心线与所述第三连接块21的延伸方向以及所述第四连接块22的延伸方向均垂直设置。可理解地，在图5所示的实施例中，各所述第二通孔24的直径为2mm，且相邻第二通孔24的间隔均相同，也即，各第二通孔24贯穿第二对比试块2的壁厚均匀设置在第二角焊缝23上。在本发明中，第二角焊缝23中的各第二通孔24的直径可以根据需求设置为处2mm之外的其他直径；且各第二通孔24的直径可以均不相同或部分不相同，相邻第二通孔24的间隔也可以不相同，但其均需要贯穿第二对比试块2的壁厚设置在第二角焊缝23上，以确认本发明的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法最终是否可以在第二通孔24的长度方向上(也即第二角焊缝23的长度方向)实现覆盖第二对比试块2的整个第二角焊缝23。
可选地，所有所述第二通孔24均位于所述第二角焊缝23的焊缝中心上；所述第二角焊缝23的焊缝中心是指所述第三连接块21的延伸方向以及所述第四连接块22的延伸方向的中心线。也即，在图5所示的实施例中，各第二通孔24的中心线之间的连线与所述第二角焊缝23的焊缝中心重合，使得超声波从图5中所示的第二角焊缝23的右端射入之后，确定其是否可以覆盖位于所述第二角焊缝23的焊缝中心的第二通孔24；进而确认本发明的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法最终是否可以在图5中所示的实现焊缝融合线15的长度方向(也即第二角焊缝23的深度方向)上覆盖第二对比试块2的整个第二角焊缝23。
在一实施例中，所述第二角焊缝23的根部设有与所述第二通孔24的中心线平行的第二切槽25；所述第二切槽25的高度为2mm，深度为10mm。第二切槽25的宽度可以根据需求设定；在图5所示的实施例中，超声波从图5中所示的第二角焊缝23的右端射入之后，确定其是否可以覆盖位于第二角焊缝23根部的第二切槽25；进一步确认本发明的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法最终是否可以在图5中所示的第二角焊缝23的焊缝中心的长度方向(也即第二角焊缝23的深度方向)上覆盖第二对比试块2的整个第二角焊缝23。
可理解地，上述第一对比试块对应于安放式管座角焊缝的0°位置，也即第一对比试块的结构与安放式管座的轴向上包含其角焊缝的部分结构相同；上述第二对比试块对应于安放式管座角焊缝的90°位置，也即第二对比试块的结构与安放式管座与轴向垂直的周向上包含其角焊缝的部分结构相同；由此，可理解地，所述第一角焊缝与所述第二角焊缝其实均为同一条安放式管座角焊缝。
S20，获取所述第一对比试块1和第二对比试块2的尺寸结构数据；其中，第一对比试块1和第二对比试块2的尺寸结构数据根据安放式管座角焊缝的0°位置和90°位置两处的结构一比一制成，在制成第一对比试块1和第二对比试块2之后，可以将其尺寸结构数据存储在数据库中，以便于在需要时从数据库中随时调取。
S30，根据预设的超声检测条件以及所述尺寸结构数据选取35°探头和45°探头；其中，预设的超声检测条件包括：在可达性和几何结构条件允许的情况下，尽量使超声检测波能够覆盖整个焊缝区域，焊缝区域应包含焊缝本体及其两侧热影响区。其中，壁厚小于或等于30mm的角焊缝中，热影响区为焊缝两侧各5mm；而壁厚大于30mm的角接焊缝中，热影响区为焊缝两侧各10mm。可理解地，在本发明中，需要根据第一角焊缝13和第二角焊缝23的几何尺寸及外形结构来选择折射角。在一实施例中，可以首先通过检测工艺试验确定角度探头的角度选择，比如，60°探头对于本发明中的第一对比试块1和第二对比试块2的实际检测效果不佳：首先，60°探头的声束扩散过于明显，导致经过第一对比试块1或第二对比试块2底面一次反射后，对于人工反射体(也即人工设置的缺陷)的回波能量低，导致检测信号不易辨认；其次，检测过程中的结构反射信号过于强烈，干扰缺陷信号的判别；并且，在该步骤中根据预设的超声检测条件以及所述尺寸结构数据选取35°探头和45°探头之后，，但35°探头和45°探头已经能清晰地发现根部人工槽的信号(60°探头主要可以用于检测焊缝根部缺陷)，说明60°探头预计的检测区域已经被35°探头和45°探头有效覆盖。因此，由于60°探头对于本发明中的第一对比试块1和第二对比试块2的实际检测效果不佳，本发明中并不采用60°探头。作为优选，根据预设的超声检测条件以及所述尺寸结构数据，确定所述35°探头和所述45°探头的频率均为5MHz，探头的晶片尺寸均为4×6mm；半扩散角均为6°。
S40，通过所述35°探头和所述45°探头对所述第一对比试块1进行超声检测模拟，并记录第一检测数据。
可选地，所述步骤S40具体包括：
在半扩散角范围内，通过35°探头对所述第一对比试块1进行部分覆盖超声检测模拟，记录所述第一角焊缝13的第一覆盖区域数据、所述第一角焊缝13外表面的第一未覆盖区域数据以及所述第一角焊缝13根部的第二未覆盖区域数据；如图2所示，从35°探头对第一对比试块1进行超声检测模拟的探头覆盖范围示意图中，可以看出，在安放式管座角焊缝的0°位置对应的第一对比试块1中，在35°探头的半扩散角范围内，第一角焊缝13外表面(也即图2中所示的第一角焊缝13的顶部)余高处存在一小块深度约为1mm的第一未覆盖区域，此时，记录所述第一角焊缝13的第一覆盖区域数据(35°探头的超声波对第一角焊缝13的第一覆盖区域的焊缝检测数据)；获取所述第一角焊缝13外表面的第一未覆盖区域数据(包括第一未覆盖区域的位置和面积等)；同时，如图2中所示，在安放式管座角焊缝的90°位置对应的第一对比试块1中，第一角焊缝13的根部(也即图2中所示的第一角焊缝13的底部)则存在一块深度约为6mm的第二未覆盖区，此时获取所述第一角焊缝13根部的第二未覆盖区域数据(包括第二未覆盖区域的位置和面积等)。
在半扩散角范围内，通过45°探头对所述第一对比试块1进行部分覆盖超声检测模拟，记录所述第一角焊缝13的第二覆盖区域数据、所述第一角焊缝13外表面的第三未覆盖区域数据；如图3所示，从45°探头对第一对比试块1进行超声检测模拟的探头覆盖范围示意图中，可以看出，在安放式管座角焊缝的0°位置对应的第一对比试块1中，在45°探头的半扩散角范围内，45°探头能全面覆盖所有的第一角焊缝13根部区域，但第一角焊缝13外表面的第三未覆盖区域则大于35°探头，此时记录所述第一角焊缝13的第二覆盖区域数据(45°探头的超声波对第一角焊缝13的第二覆盖区域的焊缝检测数据)；获取所述第一角焊缝13外表面的第三未覆盖区域数据(包括第三未覆盖区域的位置和面积等)。
根据所述第一未覆盖区域数据、第二未覆盖区域数据和第三未覆盖区域数据确定所述第一角焊缝13的最终未覆盖区域，并通过磁粉检测法对所述最终未覆盖区域进行检测，以获取所述最终未覆盖区域的磁粉检测数据；可选地，所述根据所述第一未覆盖区域数据、第二未覆盖区域数据和第三未覆盖区域数据确定所述第一角焊缝13的最终未覆盖区域，包括：
删除第二未覆盖区域数据；其中，所述第二未覆盖区域数据对应的第二未覆盖区域被所述第二覆盖区域数据对应的第二覆盖区域覆盖；也即，综合图2和图3中35°探头和所述45°探头的未覆盖区域，可知在35°探头和45°探头的半扩散角范围内，安放式管座角焊缝的0°位置的第一角焊缝13仅在其外表面余高处存在一小块深度约为1mm的第一未覆盖区域(也即最终未覆盖区域)；因此，第二未覆盖区域数据对应的第二未覆盖区域(位于第一角焊缝13的根部)实质上已经被45°探头的第二覆盖区域(也即对应于第二覆盖区域数据的第二覆盖区域)覆盖，因此，第二未覆盖区域数据可以被删除。
将所述第一未覆盖区域数据对应的第一未覆盖区域与所述第三未覆盖区域数据对应的第三未覆盖区域进行比对，将第一未覆盖区域和第三未覆盖区域的重合区域记录为最终未覆盖区域。也即，如图4中所示，只有第一未覆盖区域和第三未覆盖区域的重合区域并未被35°探头和45°探头的半扩散角范围内的超声波覆盖，因此，该重合区域将被记录为最终未覆盖区域。
也即，综合图2和图3中35°探头和所述45°探头的未覆盖区域，可知在35°探头和45°探头的半扩散角范围内，安放式管座角焊缝的0°位置的第一角焊缝13仅在其外表面余高处存在一小块深度约为1mm的第一未覆盖区域(也即最终未覆盖区域)，此时，可以采用磁粉检测法对该最终未覆盖区域进行补充检测，以获取该最终未覆盖区域的最终未覆盖区域数据(包括磁粉检测法测得的焊缝检测数据等)。
根据所述第一覆盖区域数据和第二覆盖区域数据确定第一超声检测数据；也即，第一超声检测数据包括对第一角焊缝13的被超声波覆盖区域的人工反射体或其他部位等的超声检测结果；而上述第一超声检测数据是根据35°探头测得的第一覆盖区域数据以及所述45°探头测得的第二覆盖区域数据共同确定的。
根据所述最终未覆盖区域数据以及所述第一超声检测数据生成所述第一角焊缝13的第一检测数据。也即，第一检测数据包括对第一角焊缝13所有部位中的人工反射体等的焊缝检测结果和焊缝检测方式；而上述第一检测数据是根据35°探头测得的第一覆盖区域数据、所述45°探头测得的第二覆盖区域数据以及磁粉检测法对该最终未覆盖区域进行补充检测得到的焊缝检测数据共同确定的。
S50，通过所述35°探头和所述45°探头对所述第二对比试块2进行超声检测模拟，并记录第二检测数据。
可选地，所述步骤S50包括：
在半扩散角范围内，通过35°探头对所述第二对比试块2进行无盲区全覆盖超声检测模拟，记录所述第二角焊缝23的第三覆盖区域数据；如图5所示，从35°探头对第二对比试块2进行超声检测模拟的探头覆盖范围示意图中，可以看出，在安放式管座角焊缝的90°位置对应的第二对比试块2中，在45°探头的半扩散角范围内，第二角焊缝23外表面直至根部均不存在未覆盖区域(也即无盲区)，此时，仅需获取所述第二角焊缝23根部的第三覆盖区域数据即可(第三覆盖区域数据是指35°探头的超声波对第二角焊缝23的第三覆盖区域的焊缝检测数据，也即整个第二角焊缝23的焊缝检测数据)。
在半扩散角范围内，通过45°探头对所述第二对比试块2进行无盲区全覆盖超声检测模拟，记录所述第二角焊缝23的第四覆盖区域数据；如图6所示，从45°探头对第二对比试块2进行超声检测模拟的探头覆盖范围示意图中，可以看出，在安放式管座角焊缝的90°位置对应的第二对比试块2中，在45°探头的半扩散角范围内，第二角焊缝23外表面直至根部均不存在未覆盖区域(也即无盲区)，此时，仅需获取所述第二角焊缝23根部的第四覆盖区域数据即可(第四覆盖区域数据35°探头的超声波对第二角焊缝23的第四覆盖区域的焊缝检测数据，也即整个第二角焊缝23的焊缝检测数据)。
根据所述第三覆盖区域数据和第四覆盖区域数据生成所述第二角焊缝23的第二检测数据。也即，第二检测数据包括对第一角焊缝13所有部位中的人工反射体等的焊缝检测结果和焊缝检测方式；而上述第二检测数据是根据35°探头测得的第三覆盖区域数据以及所述45°探头测得的第四覆盖区域数据共同确定的。
可理解地，在本发明中，步骤S40和步骤S50之间的先后顺序并不加以限制，比如，可以先执行步骤S40或者步骤S50，亦可同时执行步骤S40和S50。
S60，根据所述第一检测数据和所述第二检测数据生成焊缝检测工序；也即，在该步骤中，根据所示第一检测数据和第二检测数据中包含的焊缝检测结果和焊缝检测方式，可以确定对于第一对比试块1和第二对比试块2的检测工序，进而，可以确定对整个安放式管座角焊缝可以达到较好检测效果的焊缝检测工序。以便于后续根据该焊缝检测工序进行超声检测，可理解地，在本发明中，焊缝检测工序中必然包含35°探头和所述45°探头对于安放式管座角焊缝的超声检测工序；当然，也可以包含上述实施例中所述的通过磁粉检测法对面积较小的最终未覆盖区域进行补充检测的工序。
S70，控制所述35°探头和所述45°探头根据所述焊缝检测工序对所述安放式管座角焊缝进行超声检测，并获取超声检测结果。也即，在该步骤中，首先控制35°探头和所述45°探头对于安放式管座角焊缝进行超声检测工序并获取超声检测结果；在本发中，亦可以在获取超声检测结果之后，通过磁粉检测法对面积较小的最终未覆盖区域进行补充检测，进而获取磁粉检测结果，根据上述超声检测结果和磁粉检测结果共同确定安放式管座角焊缝的最终焊缝检测结果。
本发明通过35°探头和45°探头对第一对比试块1和第二对比试块2进行超声模拟检测，之后根据超声模拟检测的检测数据生成焊缝检测工序之后，控制所述35°探头和所述45°探头根据所述焊缝检测工序对所述安放式管座角焊缝进行超声检测，并获取超声检测结果；本发明的35°探头和45°探头的组合可以有效检测出第一对比试块1和第二对比试块2上的所有人工反射体，不再存在较大的不可达区域；同时，在超声模拟检测和实际的超声检测过程中，超声信号的信噪比都大于15dB，且检测过程中存在的结构信号强度较弱，容易排除。本发明对在役核电站设备进行超声检测最终得到的超声检测结果精准度高，有效保证了在役核电站设备的安全性能。
本发明的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法能有效检查ASG/ARE管嘴焊缝(核电站辅助给水系统与核电站主给水系统管道连接位置的管嘴焊缝)，在保障核电站设备安全的同时还可以满足预设超声检测条件。本发明已经应用于某核电基地的六台机组的ASG/ARE管嘴焊缝的超声检测。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，包括：
制备安放式管座角焊缝的第一对比试块和第二对比试块；所述第一对比试块是指与所述安放式管座角焊缝的0°位置对应的1：1试块；所述第二试块是指与所述安放式管座角焊缝的90°位置对应的1：1试块；
获取所述第一对比试块和第二对比试块的尺寸结构数据；
根据预设的超声检测条件以及所述尺寸结构数据选取35°探头和45°探头；
通过所述35°探头和所述45°探头对所述第一对比试块进行超声检测模拟，并记录第一检测数据；
通过所述35°探头和所述45°探头对所述第二对比试块进行超声检测模拟，并记录第二检测数据；
根据所述第一检测数据和所述第二检测数据生成焊缝检测工序；
控制所述35°探头和所述45°探头根据所述焊缝检测工序对所述安放式管座角焊缝进行超声检测，并获取超声检测结果。
2.如权利要求1所述的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，所述第一对比试块包括第一连接块、第二连接块以及第一角焊缝；所述第一连接块和所述第二连接块的端部垂直连接；所述第一角焊缝位于所述第一连接块和所述第二连接块的连接位置。
3.如权利要求2所述核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，所述第一角焊缝上平行间隔设置多个第一通孔；所述第一通孔的中心线与所述第一连接块的延伸方向以及所述第二连接块的延伸方向均垂直设置。
4.如权利要求3所述的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，所述第一通孔的直径为2mm；和/或
所有所述第一通孔的中心线与焊缝融合线之间的第一最短距离均相等；且所述第一最短距离小于预设距离值；所述焊缝融合线是指所述第一连接块与所述第一角焊缝之间的连接线。
5.如权利要求3所述的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，所述第一角焊缝的根部设有与所述第一通孔的中心线平行的第一切槽；所述第一切槽的高度为2mm，深度为10mm。
6.如权利要求1所述的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，所述第二对比试块包括第三连接块、第四连接块以及第二角焊缝；所述第三连接块和所述第四连接块的端部连接，且所述第三连接块与所述第四连接块的端部呈预设角度设置；所述第二角焊缝位于所述第三连接块和所述第四连接块的连接位置。
7.如权利要求6所述的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，所述第二角焊缝上平行间隔设置多个第二通孔；所述第二通孔的中心线与所述第三连接块的延伸方向以及所述第四连接块的延伸方向均垂直设置。
8.如权利要求7所述的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，所述第二通孔的直径为2mm；和/或
所有所述第二通孔均位于所述第二角焊缝的焊缝中心上；所述第二角焊缝的焊缝中心是指所述第三连接块的延伸方向以及所述第四连接块的延伸方向的中心线。
9.如权利要求7所述的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，所述第二角焊缝的根部设有与所述第二通孔的中心线平行的第二切槽；所述第二切槽的高度为2mm，深度为10mm。
10.如权利要求1所述的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，所述35°探头和所述45°探头的频率均为5MHz，探头的晶片尺寸均为4×6mm；半扩散角均为6°。
11.如权利要求10所述的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，所述通过所述35°探头和所述45°探头对所述第一对比试块进行超声检测模拟，并记录第一检测数据，包括：
在半扩散角范围内，通过35°探头对所述第一对比试块进行部分覆盖超声检测模拟，记录所述第一角焊缝的第一覆盖区域数据、所述第一角焊缝外表面的第一未覆盖区域数据以及所述第一角焊缝根部的第二未覆盖区域数据；
在半扩散角范围内，通过45°探头对所述第一对比试块进行部分覆盖超声检测模拟，记录所述第一角焊缝的第二覆盖区域数据、所述第一角焊缝外表面的第三未覆盖区域数据；
根据所述第一未覆盖区域数据、第二未覆盖区域数据和第三未覆盖区域数据确定所述第一角焊缝的最终未覆盖区域，并通过磁粉检测法对所述最终未覆盖区域进行检测，以获取所述最终未覆盖区域的磁粉检测数据；
根据所述第一覆盖区域数据和第二覆盖区域数据确定第一超声检测数据；
根据所述最终未覆盖区域数据以及所述第一超声检测数据生成所述第一角焊缝的第一检测数据。
12.如权利要求11所述的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，所述根据所述第一未覆盖区域数据、第二未覆盖区域数据和第三未覆盖区域数据确定所述第一角焊缝的最终未覆盖区域，包括：
删除第二未覆盖区域数据；
重合区域将所述第一未覆盖区域数据对应的第一未覆盖区域与所述第三未覆盖区域数据对应的第三未覆盖区域进行比对，将第一未覆盖区域和第三未覆盖区域的重合区域记录为最终未覆盖区域。
13.如权利要求10所述的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，所述通过所述35°探头和所述45°探头对所述第二对比试块进行超声检测模拟，并记录第二检测数据，包括：
在半扩散角范围内，通过35°探头对所述第二对比试块进行无盲区全覆盖超声检测模拟，记录所述第二角焊缝的第三覆盖区域数据；
在半扩散角范围内，通过45°探头对所述第二对比试块进行无盲区全覆盖超声检测模拟，记录所述第二角焊缝的第四覆盖区域数据；
根据所述第三覆盖区域数据和第四覆盖区域数据生成所述第二角焊缝的第二检测数据。
14.如权利要求1所述的核电站安放式管座角焊缝超声检测方法，其特征在于，所述安放式管座角焊缝为核电站辅助给水系统与核电站主给水系统管道连接位置的管嘴焊缝。
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