CN204302234U - 一种蒸汽发生器传热管超声检查系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种蒸汽发生器传热管超声检查系统，包括探头组件、探头旋转装置、探头门装置、导管；探头组件包括有探头夹具、设置在探头夹具上的若干个探头、与超声探头连接的超声电缆；探头旋转装置包括滑刷、电机；滑刷包括运动部分和固定部分；超声电缆与滑刷的运动部分连接；电机输出轴与滑刷的运动部分连接，带动探头组件整体转动；探头门装置上开有与其内部联通的供水管接头；导管穿过探头门装置并与探头旋转装置连接；导管内设有若干电缆和供水管；电缆一端分别与滑刷的固定部分和电机连接；供水管一端与供水管接头连接。本实用新型能够针对蒸汽发生器传热管基体金属材料的定期检验，特别是传热管与管板的胀管过渡区的检查的水浸超声检查系统。

Description

一种蒸汽发生器传热管超声检查系统

技术领域

本发明涉及核工程技术领域，具体涉及一种蒸汽发生器传热管超声检查系统。

背景技术

蒸汽发生器是两种或多种流体存在温度差时内部热量传递的传热设备，是石油、化工等领域内的重要设备。传热管作为蒸汽发生器的传热表面在运行过程中同时接触冷热流体，长期受到高温高压、介质冲击、震动、腐蚀等作用，是主设备压力边界的薄弱环节，为防止泄检、误检事件的发生，故必须对该区域进行定期检验。

蒸汽发生器传热管在设备运行过程中受到温度、应力、腐蚀等因素的交替作用，容易产生裂纹、腐蚀、点蚀等缺陷以及传热管管壁减薄等问题。

传热管内径小、管壁薄，且密封在蒸汽发生器内部，国内外一般采用涡流检测技术。对蒸汽发生器传热管进行涡流检查时，除了传热管的缺陷信号外，还有结构、管材加工、沉积物，以及它们之间的不同组合，会产生大量的畸变信号，从而引起误判和漏检，对涡流检测造成困难。蒸汽发生器传热管检查一般采用涡流检测技术，但是涡流检测方法对形状复杂的裂纹检测水平较低，对缺陷定性、定量不准确；传热管与管板连接的胀管过渡区管径和壁厚不断变化，且传热管与管板这两种基体材质存在差异，采用涡流检测时电流无法保证其精度，会对涡流检测会造成困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对蒸汽发生器传热管基体金属材料的定期检验，特别是传热管与管板的胀管过渡区的检查的水浸超声检查系统。

本发明是这样实现的，一种蒸汽发生器传热管超声检查系统，包括穿入蒸汽发生器传热管内的超声检查组件；其包括探头组件、探头旋转装置、探头门装置、导管；

所述探头组件包括有探头夹具、设置在探头夹具上的若干个探头、与超声探头连接的超声电缆；

所述探头旋转装置包括滑刷、电机；滑刷包括运动部分和固定部分；超声电缆与滑刷的运动部分连接；电机输出轴与滑刷的运动部分连接，带动探头组件整体转动；

所述探头门装置为中空结构，所述探头门装置上开有与其内部联通的供水管接头；导管穿过探头门装置并与探头旋转装置连接；

所述导管内设有若干电缆和供水管；所述若干电缆一端分别与滑刷的固定部分和电机连接；供水管一端与所述供水管接头连接；所述若干电缆和供水管另一端均随导管延伸至蒸汽发生器外侧。

所述探头组件还包括花瓣和导向头；

所述探头夹具为柱状结构，其外径略小于蒸汽发生器传热管内径；两个花瓣分别卡接在探头夹具两端；所述花瓣为塑料中空花瓣自锁接头；花瓣扩张的最大外径略大于蒸汽发生器传热管内径；探头夹具上远离设有电缆孔一端的花瓣与导向头连接；超声电缆自探头夹具设有电缆孔一端的花瓣穿入电缆孔与超声探头连接。

所述探头门装置为管状硅胶密封座。

还包括与导管位于蒸汽发生器外的一端连接的探头推拔器，所述探头推拔器驱动导管前进和后退。

还包括水泵、水箱；所述水泵与供水管位于蒸汽发生器外侧的一端连接，该水泵与水箱通过管路连接。

还包括驱动所述超声检查组件在蒸汽发生器运动和定位的探头定位器。

本发明的有益效果：

(1)本发明的探头组件中，在探头夹具内安装高频窄脉冲点聚焦超声探头，对传热管内表面实施水浸超声检查，通过对超声自动采集数据信号进行分析，能够发现周向缺陷、轴向缺陷、体积类缺陷以及壁厚减薄变化，对缺陷进行准确定性，并对缺陷高度和长度进行精确定量。对传热管采用水浸超声检查技术检查，缺陷检出率高，定位定量准确。

(2)本发明的专用探头旋转装置及控制系统，驱动超声探头及组件沿传热管内部做周向方向运动，同时在轴向驱动装置带动下沿传热管内部做螺旋式扫查、轴向步进周向扫查，可以有效地检出不同方向的缺陷，设备可靠稳定。

(3)本发明的探头门装置，该装置可以实现引导超声探头准确进入指定的传热管管内，能够精确对超声探头进行定位，且具备安装拆卸方便。

(4)本发明的水浸超声检查水密封装置，提供水浸超声检查需要的耦合剂水，可以使探头及组件完全浸于水中，并能够提供耦合剂稳定供应，以及整个检查系统的水密封。

附图说明

图1为探头组件、探头旋转装置、探头门装置结构示意图；

图2为本发明的蒸汽发生器传热管超声检查系统示意图；

图中：1探头组件；2探头旋转装置；3探头门装置；4探头；5探头夹具；6花瓣；7超声电缆；8滑刷；9轴承座；10联接轴；11电机；12 硅胶密封座；15供水管；16导管；17探头定位器；18探头推拔器；19超声长电缆；20控制终端；21水泵控制电缆；22水泵；23供水管；24水箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细描述：

如图2所示，本发明的蒸汽发生器传热管水浸超声检查系统，包括探头组件1、探头旋转装置2、探头门装置3、探头推拔器18、所述探头定位器17；

探头组件1伸入传热管，其一端与导管16连接，导管16另一端延伸出蒸汽发生器外，并固定在探头推拔器18上，所述探头推拔器18类似于专利CN201120161378.1，名称为“涡流探头推拔器”中描述的的结构；导管16内设有超声长电缆19、第一电缆和供水管23；

探头推拔器18通过电缆与控制终端20连接，通过控制终端20给推拔器控制箱20控制信号，从而控制探头推拔器18，以实现导管16的前进和后退；

所述探头定位器17结构类似专利CN201420259132，名称为“核电站蒸汽发生器二次侧爬壁车”中描述的结构；

探头定位器17通过电缆与控制终端20连接，控制探头定位器17的运动；探头定位器17运动将探头组件1送入指定的传热管管口；

所述探头组件1包括探头4、探头夹具5、花瓣6、超声电缆7；

探头夹具5为柱状结构，其外径略小于蒸汽发生器传热管内径；沿其轴向设有若干个均匀间隔且沿其径向穿通的探头安装孔；还设有一个电缆孔，该电缆孔与其轴向一端穿通；

探头4嵌入所述探头安装孔中；两个花瓣6分别卡接在探头夹具5两端；

所述花瓣6为塑料中空花瓣自锁接头；花瓣6扩张的最大外径略大于蒸汽发生器传热管内径；

探头夹具5设有远离电缆孔的一端上的花瓣6与导向头连接；

导向头圆锥状塑料体，其外径小于蒸汽发生器传热管内径；

超声电缆7自探头夹具5设有电缆孔的一端花瓣6穿入电缆孔与探头4连接；

所述探头旋转装置2包括刚性接头、滑刷8、轴承座9、联接轴10、电机11；所述轴承座9、连接轴10、电机11依次连接；滑刷8包括运动部分和固定部分；超声电缆7与滑刷8的运动部分连接；电机11输出轴与滑刷8的运动部分连接，带动探头组件1整体转动；所述刚性接头两端分别连在探头组件1端头和滑刷8的运动部分；

探头门装置3整体为套管结构，包括管状硅胶密封座12、设在管状硅胶密封座12上并与管状硅胶密封座12内部联通的供水管接头15；导管16穿过探头门装置3与探头旋转装置2连接。

导管16中的超声长电缆19位于蒸汽发生器内的一端与滑刷8的固定部分连接，位于蒸汽发生器外的另一端与控制终端20连接；

导管16中的第一电缆位于蒸汽发生器内的一端与电机11连接，位于蒸汽发生器外的另一端与控制终端20连接；

导管16中的供水管23位于蒸汽发生器内的一端与所述供水管接头15连接，于蒸汽发生器外的另一端与水泵22连接；水泵22与水箱24通过管路连接，为超声检查供水。水泵22通过水泵控制电缆21与控制终端20连接，控制终端20控制水泵22的运转。

超声长电缆19位于蒸汽发生器外的一端与控制终端20连接，将探头组件1中的探头4信号通过传送给控制终端20；

控制终端20与第一电缆连接，进而控制与第一电缆连接的电机11的运动；

控制终端20还接收探头推拔器18和电机11的位置信号，该位置信号为自初始时刻开始后探头推拔器18和电机11的运动端的运动距离；

本发明探头旋转装置2及控制终端20带动探头组件1沿传热管周向方向运动，通过滑刷8将旋转运动的超声信号传至相对固定静置的超声电缆19。整个周向运动驱动装置2置于传热管内部，直接与旋转探头1连接。探头旋转装置2连接都采用粘胶的方式。电机11旋转，通过联结轴10带动滑环8旋转，滑环8旋转，带动超声探头4旋转。超声电缆7通过滑环8转换到滑环的固定端，然后通过轴承座9上的槽和电机座上的槽，到达电机罩端部。

探头门装置3用于引导探头4准确进入传热管内，探头门通过塑料管16与定位器17相连接，安装简单，方便拆卸。探头门装置内装有密封环，能够保证实施水浸检查时，耦合剂能够存储在传热管内，不会泄露。通过在探头上刻定位槽，实现对传热管周向和轴向进行定位。探头门装置还可以实现自身调节以适应在传热管安装孔内安装。

水密封装置用于超声探头进行水浸检查时的供水及检查完成后的水回收，供水管23连接水泵22通过装有超声电缆和控制电缆的塑料管16到达探头4位置，通过水泵22的抽功能实现超声检查时耦合剂水的供应。

Claims (6)

1.一种蒸汽发生器传热管超声检查系统，其特征在于：包括穿入蒸汽发生器传热管内的超声检查组件；其包括探头组件、探头旋转装置、探头门装置、导管；

所述探头组件包括有探头夹具、设置在探头夹具上的若干个探头、与超声探头连接的超声电缆；

所述探头旋转装置包括滑刷、电机；滑刷包括运动部分和固定部分；超声电缆与滑刷的运动部分连接；电机输出轴与滑刷的运动部分连接，带动探头组件整体转动；

所述探头门装置为中空结构，所述探头门装置上开有与其内部联通的供水管接头；导管穿过探头门装置并与探头旋转装置连接；

所述导管内设有若干电缆和供水管；所述若干电缆一端分别与滑刷的固定部分和电机连接；供水管一端与所述供水管接头连接；所述若干电缆和供水管另一端均随导管延伸至蒸汽发生器外侧。

2.按照权利要求1所述的蒸汽发生器传热管超声检查系统，其特征在于：所述探头组件还包括花瓣和导向头；

所述探头夹具为柱状结构，其外径略小于蒸汽发生器传热管内径；两个花瓣分别卡接在探头夹具两端；所述花瓣为塑料中空花瓣自锁接头；花瓣扩张的最大外径略大于蒸汽发生器传热管内径；探头夹具上远离设有电缆孔一端的花瓣与导向头连接；超声电缆自探头夹具设有电缆孔一端的花瓣穿入电缆孔与超声探头连接。

3.按照权利要求1所述的蒸汽发生器传热管超声检查系统，其特征在于：所述探头门装置为管状硅胶密封座。

4.按照权利要求1所述的蒸汽发生器传热管超声检查系统，其特征在于： 还包括与导管位于蒸汽发生器外的一端连接的探头推拔器，所述探头推拔器驱动导管前进和后退。

5.按照权利要求1所述的蒸汽发生器传热管超声检查系统，其特征在于：还包括水泵、水箱；所述水泵与供水管位于蒸汽发生器外侧的一端连接，该水泵与水箱通过管路连接。

6.按照权利要求1所述的蒸汽发生器传热管超声检查系统，其特征在于：还包括驱动所述超声检查组件在蒸汽发生器运动和定位的探头定位器。