EPR核电站主管道的超声相控阵检测

EPR(European Pressurized Reactor)核电站主管道是连接压水堆核电站主回路系统的重要组成部件,采用锻造奥氏体不锈钢窄间隙焊缝连接而成,奥氏体不锈钢管具有声学各向异性、晶粒粗大以及大壁厚的特点,为了提高主管道环焊缝超声检测的可靠性和检测效率,开展了主管道环焊缝超声相控阵检测技术的研究。使用专业声学仿真软件对相控阵探头产生的声束以及声束在奥氏体钢管内的传播进行了声场的仿真模拟,设置了超声相控阵探头参数和相控阵检测工艺参数,并在带有自然缺陷的模拟体试块上进行了试验。试验结果表明,所开发的相控阵超声检测工艺可有效检出验证试块中的缺陷,且缺陷定量分析结果满足规范要求。     

一种压水堆核电站主管道窄间隙自动焊焊缝的超声检测方法

核电站主管道是连接核岛主设备的大管径、大厚壁承压管道,主管道母材由奥氏体-铁素体不锈钢材料铸造而成,其内部晶粒粗大并具有各向异性,因此在主管道焊缝上实施超声检测难度很大。介绍了一种采用多角度双晶聚焦探头、多通道超声检测分析系统、与主管道同材质的试块及分层扫查方法以适用厚壁铸造不锈钢焊缝的超声检测方法。该方法提高了对未熔合缺陷的检出率和定位精度,与射线检测方法形成良好互补,确保了焊接质量。     

奥氏体不锈钢管道环焊缝的超声相控阵检测

介绍了奥氏体不锈钢管道环焊缝的超声相控阵检测技术方案,阐述了检测过程中相控阵探头的关键参数选择方法,并采用CIVA声学仿真软件对选择探头的声场分布进行模拟,最后通过对奥氏体不锈钢自然缺陷试块进行检测试验,结果表明:手动超声相控阵检测技术能够作为核电站奥氏体不锈钢管道环焊缝常规自动超声检测的有效补充。     

核电站压力容器接管安全端同种钢焊缝的相控阵超声检测

反应堆压力容器接管安全端与主管道对接接头属奥氏体不锈钢同种钢焊缝,受晶粒粗大等因素的影响,其常规超声检测的难度较大。结合焊接结构特点以及相控阵超声检测技术的优势,提出了一种接管安全端同种钢焊缝相控阵超声检测技术方案,阐述了相控阵探头参数设计方法,并根据确定的参数进行声场模拟和实测验证;使用参考试块、相控阵探头与常规探头进行了对比试验。试验结果表明,设计的相控阵检测技术方案可以有效地对接管安全端同种焊缝进行检测,定量能力高于常规超声检测技术的定量能力,并能有效减少探头数量和检测时间。     

奥氏体不锈钢点蚀缺陷的相控阵超声检测

奥氏体不锈钢母材晶粒粗大,焊缝组织为柱状晶,对超声波有强烈的散射衰减和扭曲作用。采用常规的超声检测技术难以对其进行有效检测,而相控阵超声检测技术具有检测效率高、精度高、实时成像的特点,为奥氏体不锈钢的检测提供了新的方法。利用相控阵超声检测技术对奥氏体不锈钢点蚀缺陷进行检测,验证了该技术的可行性。     

奥氏体不锈钢厚壁对接焊缝的超声相控阵CIVA仿真与试验

针对奥氏体不锈钢厚壁对接焊缝管道内部缺陷检测的难点,以及为了优化检测工艺和辅助超声信号分析,采用CIVA仿真软件中的超声模块对80mm厚奥氏体不锈钢试块进行了声场模拟与缺陷检测。根据仿真结果,采用设计的带有双面阵相控阵纵波探头的ISONIC2009超声成像系统对试块进行了检测。结果表明,CIVA仿真结果与实际检测结果吻合度较高,CIVA软件可准确、高效地为奥氏体不锈钢厚壁对接焊缝的相控阵检测提供工艺指导,具有较高的应用价值。     

不锈钢焊缝缺陷的超声相控阵扫描图像特征分析

采用超声相控阵检测方法对预制了夹杂和气孔缺陷的奥氏体不锈钢焊缝进行检测,分析了缺陷的相控阵图像与A扫描信号特征。试验采用的是超声相控阵扇型扫查方式,同时用深度定标方法对仪器参数进行了优化,对缺陷的位置及尺寸进行测量并获得了能够判断缺陷类型的图像特征和A信号特征。研究结果表明:超声相控阵方法不但适用于不锈钢焊缝的检测,且具备更大的检测范围及更丰富的检测信息;通过检测图像特征及相关的A信号特征能够对这2类缺陷的位置及类型进行有效评价。     

在役奥氏体不锈钢螺栓的超声相控阵检测

针对在役奥氏体不锈钢螺栓可靠性检测的需要,仿真分析了超声相控阵在奥氏体不锈钢螺栓中的声场分布情况,观察超声相控阵声场在奥氏体不锈钢螺栓中的覆盖范围,并通过设定检测工艺参数,仿真分析比较在役奥氏体不锈钢螺栓在完好状态和有缺陷时的声场回波情况。在奥氏体不锈钢螺栓相控阵声场仿真计算的基础上,讨论分析不同脉冲重复频率对检测结果准确性的影响,并给出如何消除脉冲重复频率产生的幻影回波伪缺陷信号的方法;最后结合仿真计算和脉冲重复频率工艺优化方法,应用超声相控阵方法成功检测出含裂纹缺陷的在役奥氏体不锈钢螺栓,验证了在役奥氏体不锈钢螺栓超声相控阵检测工艺的准确性。     

AP1000主管道焊缝线性显示的分析

主管道是AP1000核电站核岛内关键设备之一,主管道焊缝的射线检测是检测焊缝内部缺陷的主要手段。阐述奥氏体不锈钢焊接缺陷的类型和底片影像特征,并对射线检测中出现的线性显示进行试验研究。通过试验分析和理化检验,证明射线底片上的线性显示为衍射斑纹,为后续项目提供参考。     

核电站管座角焊缝相控阵超声波检测

奥氏体不锈钢管座角焊缝(Boss焊缝)在核电管道系统得到大量应用,运行期间存在不少缺陷,目前一般采用射线检测。本文针对Boss焊缝检测中的局限性,设计了相控阵检测工艺,并在人工缺陷上验证该工艺的可靠性。在核电现场,相控阵与射线探伤结果对比表明,该相控阵检测工艺具备较好的检测效果。     

核电厂BOSS焊缝的相控阵超声检测

针对核电厂核岛不锈钢管道管座角焊缝(BOSS焊缝)体积检测工程需求,结合常规岛碳钢管道对接焊缝相控阵超声检测工程实践经验,利用超声仿真软件对核电厂一回路典型BOSS焊缝进行相控阵超声检测模拟仿真分析,制定了相控阵超声检测技术方案,进行了试件模拟缺陷的仿真分析,结果表明相控阵超声检测可对不同类型缺陷进行有效检测,为不锈钢BOSS焊缝相控阵超声检测工艺的开发打下了基础。     

奥氏体不锈钢小径薄壁管焊缝超声相控阵检测工艺

通过理论分析并参照DL/T 820—2002标准,深入分析了奥氏体不锈钢小径薄壁管焊缝超声相控阵单侧扫查时探头及声束的布置、各种参数的设置原则、DAC的制作等,提出了缺陷评定时缺陷波幅及长度的确定方法。通过分析表明,对于该小径薄壁管的检测,超声相控阵技术可以得到与常规超声检测相同甚至优于常规超声的缺陷检出效果。     

PAUT在核电焊接转子在役检查中的应用研究

从多个方面对核电汽轮机组焊接转子对接焊缝的超声相控阵检测的可行性展开了分析并进行了仿真实验。超声相控阵检测技术在核电汽轮机组焊接转子在役检查中具有良好的应用前景,对我国核电行业超声检测的发展有着深远的意义。     

不锈钢小径管焊接缺陷的相控阵超声检测工艺

对未熔合、未焊透、咬边、内凹、焊瘤类型的人工缺陷试管进行了测试,制定了完善的相控阵超声检测工艺,包括GEKKO设备的调试、检测灵敏度的设置、扫查方式的确定、焊缝质量分级的确定等。结合DL/T 820-2002标准,给出了不同类型焊接缺陷的检测工艺及典型结构回波的分辨方法。检测结果表明,该相控阵超声检测工艺对不锈钢小径管焊接缺陷有很好的检出效果。     

奥氏体不锈钢厚焊缝相控阵检测

介绍奥氏体不锈钢焊缝的相控阵检测与射线检测的对比情况,相控阵检测过程中碰到的各种问题,以及相控阵检测奥氏体不锈钢焊缝的相关工艺、注意事项等。     

各向异性焊缝相控阵超声检测楔块角度的优化设计

超声波在各向异性介质中传播时,超声衰减值和声速大小会随声波入射角度的变化而改变,因此针对各向异性焊缝相控阵超声检测的特点,提出了一种通过优化探头楔块角度来获得最佳入射角度的工艺方案。首先,利用电子背散射衍射法评价焊缝的显微结构,基于Silk模型建立了焊缝各向异性模型;其次,运用CIVA仿真软件计算不同楔块角度、不同检测距离对应的反射幅值;最后,对数据进行综合分析,确定最优化的楔块角度以获得最佳的反射信号幅值。运用优化设计方案对奥氏体不锈钢小径管对接焊缝试样进行数值仿真和检测试验,结果表明,通过使用角度优化后的探头楔块的相控阵检测仪,可以很好地实现奥氏体不锈钢的焊缝检测,使缺陷定位更加准确,为奥氏体不锈钢焊缝检测工艺优化提供了可行的技术方案。     

奥氏体不锈钢对接焊接头对比试块的制作及应用

介绍了奥氏体不锈钢对接焊接头对比试块的制作过程、加工要求及使用方法,对试块上对接焊缝焊接质量的控制及试块的使用作了详细说明,供无损检测人员对奥氏体不锈钢对接焊缝进行超声检测时参考。     

奥氏体不锈钢小径管焊接接头的相控阵超声检测

针对奥氏体不锈钢小径管焊接接头的检测难点,开展了专用试块设计、检测参数优化、检测能力验证、缺陷分析评定等相关技术的研究,总结形成了一套相控阵超声检测工艺和评定方法.检测工艺适用于外径为32～100 mm,壁厚为4～20 mm的奥氏体不锈钢小径管焊接接头的质量评定,通过在火力发电机组安装和检修工程中的成功应用,验证了该工...     

奥氏体不锈钢焊缝超声阵列检测方法

在焊接热循环作用下,奥氏体不锈钢焊缝内部呈粗大柱状晶组织,且其取向在焊缝不同区域呈各向异性.针对粗大柱状晶引起的超声波散射和晶粒取向不同导致的声束偏折等问题,进行奥氏体不锈钢焊缝超声阵列检测方法研究.针对超声阵列获得全矩阵数据,发展了一种基于时间反转算子分解的超声阵列信号去噪方法.利用射线追踪法,研究了各向异性介质中超声波传播路径确定方法,并将其应用于奥氏体不锈钢焊缝超声阵列全聚焦成像的声束偏折校正.开展了奥氏体不锈钢焊缝超声阵列检测试验研究.结果表明,基于时间反转算子分解方法可以很好剔除检测信号中的散射噪声,凸显特征回波信息,可将全聚焦成像的信噪比提高10 dB,而波束偏折校正则可以提高超声阵列全聚焦成像中缺陷定位的精度.     

TKY管节点焊缝超声相控阵的计算机辅助检测

针对TKY管节点焊缝缺陷不易识别、定位难度大等问题,采用几何作图法建立了TKY管节点焊缝接头模型,确定相控阵声束线。在此基础上,通过采用计算机辅助技术手段,有效降低了TKY管节点焊缝超声相控阵扇形扫查时的检测盲区,实现了声束覆盖焊接接头范围的可视化,开展相应的计算机辅助检测实验。分析表明,采用超声相控阵的计算机辅助检测能快速识别和定位焊缝缺陷,显著提高检测效率和缺陷检出率。