[發明專利]一種核級部件焊接接頭用先進超聲檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202110171115.7
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN113030272A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 董安;邰江;郭利峰;楊會敏;李哲;周煒璐;嚴宇;張東輝;王宇欣;張曉峰;謝亮;白林;郭城湘;馬迎兵;鄧峰;高宇;梁瀟茹;王朗;賈艷波;王超;陳昊陽;郭晴
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司;中國核工業二三建設有限公司;核工業工程研究設計有限公司
• 主分類號: G01N29/06
• 分類號: G01N29/06;G21C17/00
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 任曉航

本發明涉及一種核級部件焊接接頭用先進超聲檢測方法及系統，該方法采用一套包括相控陣檢測儀、校準試塊、超聲探頭與楔塊、掃查器構成的超聲檢驗系統，利用相控陣組合輔助TOFD技術，以自動或手動的掃查方式，按設定的聚焦準則和指定的靈敏度水平進行掃查，獲取回波信號，并按給定的驗收準則進行驗收評價。本發明的先進超聲檢測方法，針對厚度12mm?70mm核2、3級部件全焊透對接接頭(不含粗晶材料和奧氏體焊接接頭)，其無損檢測效果可實現不低于焊接接頭射線檢驗要求，該技術無輻射風險，可交叉施工，在保證質量的前提下可壓縮工期，具有較大的經濟效益和社會效益。

技術領域

本發明屬于超聲無損檢測與評價技術，具體涉及一種可代替射線檢測的核級部件焊接接頭用先進超聲檢測方法及系統。

背景技術

核電現場多工種交叉施工，射線檢測需要專門的射線檢測時間窗口，同時存在輻射安全風險，對核電站整體施工工期與安全均有一定影響，而超聲檢測無輻射安全風險。超聲技術對于特別對裂紋、未熔合等危險性的面積型缺陷靈敏度優于射線檢測(參見ASME VARTICLE 1TABLE A-110)。

非核行業已經實際工程中成功應用了相控陣技術作為有效的體積檢測方法，并形成標準DL/T 1718-2017火力發電廠焊接接頭相控陣超聲檢測技術規程。核行業已經在部分核電現場，如法國ITER聚變堆項目成功應用相控陣技術代替射線檢測。

美國核電規范案例ASME CC N659-1明確了超聲代替射線的條件，但暫未列入RG1.84。法國核電標準RCC-M 2017TABLE S7710.1已明確核1級鐵素體鋼對接接頭可采用RCC-M MC 2900先進超聲技術可作為射線檢測代替檢測方式，該先進超聲技術的標準引入基于法國核電個案產生的證據。其中，MC2900明確了該技術可用于核1、2級鐵素體鋼部件全焊透對接接頭，并給出了“等效性文件”要求，但未明確如何達到“等效”的具體的檢測方法和驗收標準。因此需要一種“等效”射線檢測的具備工程可實施性的先進超聲檢測方法可用于核電部件對接焊接接頭檢測。

發明內容

本發明的的目的是提供一種可代替射線檢測的核級部件焊接接頭用先進超聲檢測方法及系統，檢驗質量水平不低于按RCC-M或者NB/T20003.3要求對核2、3級對接焊接接頭的射線檢驗規定值。

本發明的技術方案如下：一種核級部件焊接接頭用先進超聲檢測方法，采用包括超聲相控陣檢測儀、校準試塊、探頭、楔塊、掃查器構成的檢測系統，采用的檢測步驟如下：

(1)確定被檢件信息，在檢測系統中建立接頭尺寸模型；

(2)進行掃描區域設定，探頭選擇，連接探頭和超聲相控陣檢測儀，組裝檢測系統，根據工件厚度設定聚焦法則，機械設置,靈敏度設置，楔塊設置，在超聲儀操作系統中添加體積校正過的扇掃圖、B掃圖、C掃圖和D掃圖；

(3)組裝探頭、軌道和掃查器，確定檢測區域，對被檢工件進行半自動或自動掃查，記錄掃查結果，分析掃查結果，在扇掃圖中，A掃圖、B掃圖、C掃圖中讀取被檢區域內的缺陷信息；

(4)按以下準則進行質量評定：

a)對非體積型缺陷，任何裂紋、未熔合、未焊透和咬邊的非體積型缺陷不論波幅幅度大小，均為不合格；

b)對單獨的體積型缺陷，幅度大于等于φ2-24dB時，均應進行評估和記錄；幅度大于等于判廢線φ2-12dB的缺陷均為不合格；幅度小于判廢線φ2-12dB但大于等于定量線φ2-18dB，且長度L大于等于t/3和20mm中較小者的缺陷，均為不合格，t為母材公稱厚度；

c)對累計的體積型缺陷，在焊縫長度方向12t或150mm兩值中較小者的長度內，任一組長徑累計尺寸大于t的體積型缺陷均為不合格；