[發明專利]一種壓力容器主螺栓孔檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202010579007.9
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111710447A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 趙菀;劉曉松;曹俊杰;文靜;丁然;文小軍;彭婧;劉劍;周彥偉;劉茂全
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/003
• 分類號: G21C17/003
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲

本發明公開了一種壓力容器主螺栓孔檢測方法及系統，本發明基于三維掃描重構原理，可實現對壓力容器主螺栓孔的關鍵配合參數以及表面質量的多參數檢測和評價，解決目前人工檢測或視頻輔助人工目視檢測拉動強度大、容易出現誤判、檢測范圍不全面等問題，提高壓力容器主螺栓孔檢測精度和效率。

技術領域

本發明涉及核設備檢修技術領域，具體涉及一種壓力容器主螺栓孔檢測方法及系統，以及對核反應堆壓力容器主螺栓孔的配合性能參數和表面質量參數進行多維度檢測。

背景技術

在反應堆運行時，壓力容器主要依靠主螺栓保證壓力容器的密封性，主螺栓及主螺栓孔良好的連接性能至關重要。但是，由于壓力容器主螺紋孔長期處在高溫、高應力和不同工況的循環載荷下，極易產生疲勞和損傷；此外，反應堆壓力容器在整個壽期內需要進行多次開關蓋操作，可能因為對主螺栓孔狀態檢測準確度不足，螺紋清潔、修復不徹底，也容易在復裝過程中造成螺紋的損傷。因此，當反應堆開蓋檢修后，需要對反應堆壓力容器主螺栓孔進行檢查，以保證其性能滿足要求，也避免復裝過程對其造成損傷。

由于壓力容器主螺栓孔檢修工作是反應堆檢修的主線關鍵路徑，其效率直接關系的檢修周期。目前，針對壓力容器主螺栓孔檢查主要采用人工目視檢查或視頻輔助人工檢查的方法。該種檢測方式檢測效率較低，占用大量檢修時間；檢測精度較低，且大量重復人工目視檢測，極易造成誤判；此外，該種檢測方式只能對主螺栓孔螺紋表面缺陷進行檢測，對影響其可懸合性、互換性等配合參數無法進行檢測和評價，如螺紋中徑D₂、大徑D、小徑D₁、螺距P、牙型半角a/2、同軸度、螺紋長度等。

我國核電發展已進入黃金發展期，大量在建和擬建的核電站對快速、高效、準確、安全的反應堆壓力容器主螺栓自動化檢測裝置的需求越來越迫切。

發明內容

為了滿足核反應堆壓力容器主螺栓孔檢測的需求，本發明提供了一種壓力容器主螺栓孔檢測方法。本發明的檢測方法基于三維掃描重構原理，可實現對壓力容器主螺栓孔的關鍵配合參數以及表面質量的多參數檢測和評價，解決目前人工檢測或視頻輔助人工目視檢測拉動強度大、容易出現誤判、檢測范圍不全面等問題，提高壓力容器主螺栓孔檢測精度和效率。

本發明通過下述技術方案實現：

一種壓力容器主螺栓孔檢測方法，該方法基于三維掃描重構原理，實現對壓力容器主螺栓孔的配合參數以及表面質量的多參數檢測。

本發明利用激光檢測原理，可對多種型號核反應堆壓力容器的主螺栓孔表面結構進行自動檢測與性能評估。本發明還能夠用于其他大型螺栓孔的性能檢測。

優選的，本發明的檢測方法具體包括以下步驟：

S1，通過激光檢測裝置對壓力容器主螺栓孔內表面進行三維掃描檢測，獲得待檢測主螺栓孔內表面三維結構參數；

S2，對獲取的結構參數進行數據預處理后進行三維重構，獲得待檢測主螺栓孔的三維結構模型；

S3，通過對S2獲得的三維結構模型進行數據分析提取，獲得待檢測主螺栓孔的配合結構參數，并將待檢測主螺栓孔的配合結構參數與標準主螺栓孔配合結構參數進行對比，獲得待檢測主螺栓孔的配合性能；

S4，通過將S2獲得的三維結構模型與標準主螺栓孔三維結構模型進行對比，獲得待檢測主螺栓孔的表面結構性能。

本發明通過對待檢測主螺栓孔表面結構進行三維重構，基于三維重構結構模型進行數據分析，能夠提取待檢測主螺栓孔螺紋關鍵配合結構參數并進行螺紋配合性能分析，同時還能夠對待檢測主螺栓孔表面結構性能進行分析，即本發明可對壓力容器主螺栓孔配合性能和表面質量進行多參數、多維度檢測。

優選的，本發明的S2中的數據預處理包括濾波、拼接。

優選的，本發明的S3中的獲得的配合結構參數包括下述參數中任一項或多項：