CN216247795U

CN216247795U - 核电站boss头焊缝超声检测装置

Info

Publication number: CN216247795U
Application number: CN202121804449.5U
Authority: CN
Inventors: 郭凯; 李晓蔚; 李守彬
Original assignee: China General Nuclear Power Corp; CGN Power Co Ltd; Lingao Nuclear Power Co Ltd; Shenzhen China Guangdong Nuclear Engineering Design Co Ltd; CGNPC Inspection Technology Co Ltd
Current assignee: China General Nuclear Power Corp; CGN Power Co Ltd; Lingao Nuclear Power Co Ltd; Shenzhen China Guangdong Nuclear Engineering Design Co Ltd; CGNPC Inspection Technology Co Ltd
Priority date: 2021-08-02
Filing date: 2021-08-02
Publication date: 2022-04-08
Anticipated expiration: 2031-08-02

Abstract

本实用新型属于核电站BOSS头焊缝检测技术领域，特别是涉及一种核电站BOSS头焊缝超声检测装置。核电站BOSS头焊缝超声检测装置包括相控阵超声检测器、用于确定核电站BOSS头焊缝缺陷深度和幅值的方形试块，以及用于确定核电站BOSS头焊缝缺陷大小和位置的管道试块；所述相控阵超声检测器与所述方形试块和所述管道试块相对设置；所述方形试块上设有间隔且呈阶梯分布的多个第一缺陷孔；所述管道试块包括母管和支管，所述支管通过BOSS头焊缝焊接在所述母管上；所述BOSS头焊缝内设有至少一个第二缺陷孔。本实用新型中，该核电站BOSS头焊缝超声检测装置可以准确、快速地判断出待测核电站BOSS头焊缝实际缺陷的位置信息、深度信息以及形状类型等。

Description

核电站BOSS头焊缝超声检测装置

技术领域

本实用新型属于核电站BOSS头焊缝检测技术领域，特别是涉及一种核电站BOSS头焊缝超声检测装置。

背景技术

核电站中，母管道和支管道的连接处采用大量加强型BPSS头结构形式进行连，支管道和母管道的连接形式安放式焊接，且为全焊透角焊缝，且尺寸变化范围大，结构复杂。另外，该类焊缝承受着与母管相同的压力和温度，在制造和运行过程中容易出现缺陷。BOSS头焊缝的失效泄露，严重影响核电站的安全运行，特别是一些包含放射性介质的管道系统中，并且放射性介质泄露后的维修难度大，玷污风险高，BOSS头焊缝的泄露将严重影响核电站机组大检修的工期，因此需要利用有效地无损检测手段对BOSS头焊缝进行检测，确保BOSS头焊缝无泄露的缺陷。

现有技术中，虽然BOSS头焊缝虽然可以利用相控阵检测装置对其进行无损检测，但是不能快速准确地分析出相控阵检测装置检测到BOSS头焊缝位置。

发明内容

本实用新型针对现有技术中不能快速准确地分析出相控阵检测装置检测到BOSS头焊缝位置等技术问题，提供了一种核电站BOSS头焊缝超声检测装置。

鉴于以上技术问题，本实用新型实施例提供一种核电站BOSS头焊缝超声检测装置，包括相控阵超声检测器、用于确定核电站BOSS头焊缝缺陷深度和幅值的方形试块，以及用于确定核电站BOSS头焊缝缺陷大小和位置的管道试块；所述相控阵超声检测器与所述方形试块和所述管道试块相对设置；

所述方形试块上设有间隔且呈阶梯分布的多个第一缺陷孔；

所述管道试块包括母管和支管，所述支管通过BOSS头焊缝焊接在所述母管上；所述BOSS头焊缝内设有至少一个第二缺陷孔。

可选地，所述方形试块包括基准板和连接所述基准板的基座，所述基座上设有所述第一缺陷孔；所述基准板和所述基准板之间设有第一弧形反射面。

可选地，所述第一弧形反射面的半径大于或等于10mm。

可选地，所述基准板远离所述基座的一端设有第二弧形反射面。

可选地，所述第二弧形反射面的半径的取值范围为10mm～35mm。

可选地，所述方形试块的宽度的取值范围为10mm～30mm。

可选地，多个所述第一缺陷孔沿所述方形试块的长度方向等间距分布，且相邻两个所述第一缺陷孔之间的距离大于或等于40mm。

可选地，所述BOSS头焊缝内设有四个所述第二缺陷孔，相邻两个所述第二缺陷孔与所述支管中心点连线之间的夹角为90度。

可选地，所述第二缺陷孔包括柱形横孔和球形气孔。

可选地，所述支管远离所述母管的一端设有螺纹内孔。

本实用新型中，所述方形试块上设有间隔且呈阶梯分布的多个第一缺陷孔；当相控阵超声检测器在所述方形试块的上表面发出超声波时，超声波经过多个所述第一缺陷孔得出多个第一对比波形，由于所述第一缺陷孔呈阶梯状分布，也即每个所述第一缺陷孔距离所述方形试块的上表面的距离不一样，从而经所述第一缺陷孔返回的超声波的幅值也不一样，再通过与相控阵超声检测器实际检测到的待测核电站BOSS头焊缝的实际波形进行比较(两者的幅值进行比较)，可以得到待测核电站BOSS头焊缝实际缺陷的深度。另外，所述管道试块包括母管和支管，所述支管通过BOSS头焊缝焊接在所述母管上，所述BOSS头焊缝内设有至少一个第二缺陷孔；相控阵超声检测器从不同的方向检测所述管道试块上的第二缺陷孔，可以得到多个第二对比波形，再通过第二对比波形和实际波形的比较，可以得待测核电站BOSS头焊缝实际缺陷的位置方向；且根据所述第二缺陷孔类型的不同，可以得出核电站BOSS头焊缝实际缺陷的形状。本实用新型中，该核电站BOSS头焊缝超声检测装置可以准确、快速地判断出待测核电站BOSS头焊缝实际缺陷的位置信息、深度信息以及形状类型等。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一实施例提供的核电站BOSS头焊缝超声检测装置的方形试块的主视图；

图2是本实用新型一实施例提供的核电站BOSS头焊缝超声检测装置的方形试块的左视图；

图3是本实用新型一实施例提供的核电站BOSS头焊缝超声检测装置的管道试块的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例提供的核电站BOSS头焊缝超声检测装置的管道试块的局部剖视图；

图5是本实用新型另一实施例提供的核电站BOSS头焊缝超声检测装置的管道试块的剖视图；

图6是图5的管道试块的俯视图；

图7是图5的管道试块的沿0度和180度连接线方向的剖视图；

图8是图5的管道试块的沿90度和270度连接线方向的剖视图。

说明书中的附图标记如下：

1、方形试块；11、第一缺陷孔；12、基准板；13、基座；14、第一弧形反射面；15、第二弧形反射面；2、管道试块；21、母管；22、支管；221、螺纹内孔；23、BOSS头焊缝；231、第二缺陷孔。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“中部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。

本实用新型一实施例提供的一种核电站BOSS头焊缝超声检测装置，包括相控阵超声检测器(图未示)、用于确定核电站待测BOSS头焊缝缺陷深度和幅值的方形试块1，以及用于确定核电站待测BOSS头焊缝缺陷大小和位置的管道试块2；所述相控阵超声检测器与所述方形试块1和所述管道试块2相对设置；可以理解地，所述相控阵超声检测器安装在核电站待测BOSS头焊上，可以检获得测到待测波形；将所述相控阵超声检测器安装在所述方形试块1上，可以获得第一对比波形；将所述相控阵超声检测器安装在所述管道试块2上，可以获得第二对比波形；通过待测波形与第一对比波形和第二对比波形的比较，可以获得待测核电站待测BOSS头焊缝中缺陷的位置、形状、大小等信息。

如图1和图2所示，所述方形试块1上设有间隔且呈阶梯分布的多个第一缺陷孔11；可以理解地，所述第一缺陷孔11沿长度方向设置在所述方形试块1上，且所述第一缺陷孔11的直径可以根据实际需求而设定，例如所述第一曲线孔的直径为2mm等；另外，多个所述第一缺陷孔11距离所述方形试块1的顶面距离也不一样。

如图3和图4所示，所述管道试块2包括母管21和支管22，所述支管22通过BOSS头焊缝23焊接在所述母管21上；所述BOSS头焊缝23内设有至少一个第二缺陷孔231。可以理解地，所述管道试块2模拟核电站中核电站母管和核电站支管而制成的，且所述第二缺陷孔231位于所述BOSS头焊缝23内部，是在焊接所述母管和所述支管222的过程中形成的。

作为优选，核电站BOSS头焊缝超声检测装置还包括储物箱(图未示)，所述储物箱内设有用于安装所述相控阵超声检测器，用于安装所述方式试块的第二容纳槽，以及用于安装所述管道试块的第三容纳槽。本实用新型中，通过所述储物箱的设置，便于该核电站BOSS头焊缝超声检测装置的携带。

本实用新型中，所述方形试块1上设有间隔且呈阶梯分布的多个第一缺陷孔11；当相控阵超声检测器在所述方形试块1的上表面发出超声波时，超声波经过多个所述第一缺陷孔11得出多个第一对比波形，由于所述第一缺陷孔11呈阶梯状分布，也即每个所述第一缺陷孔11距离所述方形试块1的上表面的距离不一样，从而经所述第一缺陷孔11返回的超声波的幅值也不一样，再通过与相控阵超声检测器实际检测到的待测核电站BOSS头焊缝的实际波形进行比较(两者的幅值进行比较)，可以得到待测核电站BOSS头焊缝实际缺陷的深度。另外，所述管道试块2包括母管21和支管22，所述支管22通过BOSS头焊缝23焊接在所述母管21上，所述BOSS头焊缝23内设有至少一个第二缺陷孔231；相控阵超声检测器从不同的方向检测所述管道试块2上的第二缺陷孔231，可以得到多个第二对比波形，再通过第二对比波形和实际波形的比较，可以得核电站BOSS头焊缝23实际缺陷的位置方向；且根据所述第二缺陷孔231类型的不同，可以得出核电站BOSS头焊缝23实际缺陷的形状。本实用新型中，该核电站BOSS头焊缝超声检测装置可以准确、快速地判断出待测核电站BOSS头焊缝实际缺陷的位置信息、深度信息以及形状类型等。

在一实施例中，如图1所示，所述方形试块1包括基准板12和连接所述基准板12的基座13，所述基座13上设有所述第一缺陷孔11；所述基准板12和所述基准板12之间设有第一弧形反射面14。作为优选，所述第一弧形反射面14的半径R1大于或等于10mm(例如12.5mm、15mm、20mm以及25mm等)。可以理解地，沿所述方形试块1的长度方向，所述基准板通过两个所述第一弧形反射面14连接所述基准板12。进一步地，所述第一弧形反射面14的设计，可以避免方形试块1中两侧壁返回的超声波对所述第一缺陷孔11回波的干扰，从而提高了核电站BOSS头焊缝超声检测装置的准确度和精确度。

在一实施例中，如图2所示，所述基准板12远离所述基座13的一端设有第二弧形反射面15。作为优选，所述第二弧形反射面15的半径R2的取值范围为10mm～35mm(例如15mm、30mm等)。可以理解地，所述方形试块1的顶面设有所述第二弧形反射面15，所述第二弧形反射面15可避免经所述第一缺陷孔11反射放射的超声波发生泄漏，而是尽可能地返回至相控阵超声检测器中，从而进一步提高了核电站BOSS头焊缝超声检测装置的准确度和精确度。

在一实施例中，如图1所示，多个所述第一缺陷孔11沿所述方形试块1的长度方向等间距分布，且相邻两个所述第一缺陷孔11之间的距离d1大于或等于40mm。可以理解地，相邻两个所述第一缺陷孔11之间的距离d1大于或等于40mm，可以避免相邻两个所述第一缺陷孔11的第一对比波形的干扰，也即通过第一对比波形可以准确地区别出相邻两个所述第一缺陷孔11，从而易于识别出核电站BOSS头焊缝23的缺陷深度。

作为优选，如图2所示，所述方形试块1的宽度d2的取值范围为10mm～25mm(例如12mm、23mm等)；通过所述方形试块1的厚度设计，可以避免所述方形试块1中结构回波对所述第一缺陷孔11回波的干扰，提高了核电站BOSS头焊缝超声检测装置的准确度和精确度。

在一实施例中，如图5至图8所示，所述BOSS头焊缝23内设有四个所述第二缺陷孔231，相邻两个所述第二缺陷孔231与所述支管22中心点连线之间的夹角为90度。可以理解地，相控阵超声检测器检测待测核电站BOSS头焊缝时，通常是从0度角方向、90度角方向、180度角方向以及270度角方向进行检测的，从而在管道试块2的0度角方向、90度角方向、180度角方向以及270度角方向四个方向进行检测，通过两者的比较，可以得出核电站BOSS头焊缝23中缺陷的大致方向。进一步地，所述管道试块2的方向标注如图6所示。

在一实施例中，如图4所示，所述第二缺陷孔231包括柱形横孔和球形气孔。可以理解地，所述柱形横孔的回波与所述球形气孔的回波不一样，再结合实际核电站BOSS头焊缝23的实际检测波形，可以得出核电站BOSS头焊缝23实际缺陷的类型。

在一实施例中，如图3所示，所述支管22远离所述母管21的一端设有螺纹内孔221。可以理解地，所述螺纹内孔221是模拟核电站BOSS头焊缝23中支管22的螺纹内孔221来设计的，从而提高了所述管道试块2的精确性。

在一实施例中，本实用新型中，核电站BOSS头焊缝超声检测装置的对比表格如下表所示：

以上仅为本实用新型的核电站BOSS头焊缝超声检测装置的实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种核电站BOSS头焊缝超声检测装置，其特征在于，包括相控阵超声检测器、用于确定待测核电站BOSS头焊缝缺陷深度和幅值的方形试块，以及用于确定待测核电站BOSS头焊缝缺陷大小和位置的管道试块；所述相控阵超声检测器与所述方形试块和所述管道试块相对设置；

所述方形试块上间隔设置且呈阶梯分布的多个第一缺陷孔；

2.根据权利要求1所述的核电站BOSS头焊缝超声检测装置，其特征在于，所述方形试块包括基准板和连接所述基准板的基座，所述基座上设有所述第一缺陷孔；所述基准板和所述基准板之间设有第一弧形反射面。

3.根据权利要求2所述的核电站BOSS头焊缝超声检测装置，其特征在于，所述第一弧形反射面的半径大于或等于10mm。

4.根据权利要求2所述的核电站BOSS头焊缝超声检测装置，其特征在于，所述基准板远离所述基座的一端设有第二弧形反射面。

5.根据权利要求4所述的核电站BOSS头焊缝超声检测装置，其特征在于，所述第二弧形反射面的半径的取值范围为10mm～35mm。

6.根据权利要求1所述的核电站BOSS头焊缝超声检测装置，其特征在于，所述方形试块的宽度的取值范围为10mm～30mm。

7.根据权利要求1所述的核电站BOSS头焊缝超声检测装置，其特征在于，多个所述第一缺陷孔沿所述方形试块的长度方向等间距分布，且相邻两个所述第一缺陷孔之间的距离大于或等于40mm。

8.根据权利要求1所述的核电站BOSS头焊缝超声检测装置，其特征在于，所述BOSS头焊缝内设有四个所述第二缺陷孔，相邻两个所述第二缺陷孔与所述支管中心点连线之间的夹角为90度。

9.根据权利要求1所述的核电站BOSS头焊缝超声检测装置，其特征在于，所述第二缺陷孔包括柱形横孔和球形气孔。

10.根据权利要求1所述的核电站BOSS头焊缝超声检测装置，其特征在于，所述支管远离所述母管的一端设有螺纹内孔。