檢測反應堆壓力容器下封頭50根堆芯測量儀表貫穿件上的各2條焊縫(即貫穿管與反應堆壓力容器底封頭的焊縫和儀表導向管與貫穿管的連接焊縫),在役檢查中該區域空間狹小,有保溫阻擋,且屬于永久紅區,環境輻照劑量高,用常規的直接目視檢查方法無法進行上述部位焊縫的泄漏檢查。
檢測管座法蘭和管座的連接焊縫(即61根CRDM和4根熱電偶)、管座與頂蓋的焊縫(61根CRDM、4根熱電偶和1根排氣管),在役檢查中反應堆壓力容器上封頭環境劑量率高,且在換料水池中沾污風險大,部分區域存在保溫阻擋。
檢測穩壓器加熱元件套管與底封頭連接焊縫(4a)、法蘭與加熱元件套管的連接焊縫(4b)以及加熱元件與法蘭的連接焊縫(4c),該區域空間狹小,環境劑量率高,且需要登腳手架。
此外,核電廠水壓試驗壓力平臺持續的時間長,因此運用了聲發射檢測。
為了進一步分析判斷泄漏源的位置,以便判定是由堆芯測量導管與隔離閥(或密封閥)的連接焊縫產生的泄漏信號,還是堆芯測量儀表貫穿件焊縫產生的泄漏信號,須在堆芯儀表小室布置探頭,檢測50根堆芯測量導管與隔離閥(或密封閥)的連接焊縫;在穩壓器上封頭靠近人孔處布置檢測探頭,以便判定是由穩壓器上部區域產生的泄漏噪聲信號,還是由穩壓器下封頭區域加熱器貫穿件焊縫產生的泄漏信號。
一臺多通道聲發射儀;
一臺微型計算機,用于數據采集、分析和顯示;
若干聲發射探頭;
若干有帶通濾波器的前置放大器,放大器的增益有20、40、60dB三檔開關供選擇;
若干高頻信號電纜以及探頭固定磁性夾;
耦合劑為高真空脂,其氟、氯、硫的含量符合RCC-M F6000《壓水堆核電站核島機械設備設計與建造法則 防污染要求》中的要求,而且能耐檢測期間的環境溫度。
泄漏源產生的聲發射信號屬于連續型信號,表示連續型聲發射信號的大小常用平均信號電平(ASL)和有效電壓(RMS)來表示。ASL是用dB表示的信號幅度平均值,RMS是用電壓V表示的信號幅度的平均值。
檢測所使用的多通道聲發射儀,采用平均信號電平ASL表示信號的大小。
按照檢測區域焊縫的數量和分布情況,確定需要的探頭數量和安裝位置,對探頭進行編號,并與相應的通道號對應。
采用寬頻帶噪聲信號發生器驅動校核探頭,產生與泄漏信號相類似的模擬噪聲信號,使安裝在這一區域的所有探頭都能接收到這一噪聲信號,從而校核所有探頭的耦合情況。
在保證主回路系統充滿水、沒有加壓、主泵停止運轉、沒有任何系統投入運行,以及所有的噪聲干擾被清除之后,通道的ASL電平就是本底噪聲電平,并記錄該電平。
根據測量的本底噪聲的ASL,調整通道的報警閾值至高于本底噪聲電平3dB。
核電站一回路水壓試驗期間,聲發射信號監測主要針對上行172 bar保壓平臺、228 bar(在役檢查為206 bar)保壓平臺、下行172 bar保壓平臺。
在保壓期間系統接收到了3個高幅脈沖信號,經判斷為突發型信號,該信號不具備持久性,為干擾信號所致。
在206 bar保壓平臺反應堆壓力容器上封頭(RPV)各通道的報警閘門閾值、信號超閘門平均值、信號降至報警閘門以下的時間見下表:
從數據上看,由于反應堆壓力容器頂蓋區域范圍相對較小(頂蓋直徑為4070mm),各探頭超標的平均幅值與探頭離聲發射源的距離之間沒有明顯的聯系。從信號偏高持續的時間來看,4號通道持續的時間最長,降得最慢(見下圖)。
經過現場目視檢查,在頂蓋上表面56號(下圖中圓圈部位,靠近4號探頭)控制棒驅動機構邊緣存在硼結晶的現象。
在現場,聲發射檢測往往易受外界干擾源的影響,諸如過高的加壓速度、系統內流體的沖擊、泵的運轉、交叉作業,部件附近存在的切割打磨、敲擊等活動。因此,排除外界干擾源的影響也是保證聲發射檢測時正常有效信號采集的關鍵。
核電站一回路水壓期間的聲發射檢查主要是指聲發射泄漏檢查;是聲發射技術的重要分支,其主要是對主冷卻劑系統承壓設備的相關焊縫泄漏導致的振動進行監測。
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