核电站反应堆压力容器主螺栓涡流检测常见缺陷及噪声分析与抑制

作者：网络时间: 2020-07-27 16:18 阅读: 次大中小

反应堆压力容器主螺栓

是固定反应堆压力容器筒体和顶盖的重要承压部件，属于检测规程的必检范畴，因而其在制造和使用过程中需要受到严格的品质控制和定期检测，以确保其能高效、安全地运行。

在美国机械工程师协会(ASME)无损检测规范中和《法国核电厂核岛机械设备在役检查规则》中都要求对压力容器主螺栓进行涡流检测，其检测范围为主螺栓的上部和下部螺纹区；而且，反应堆压力容器主螺栓长期处于高温、高压、高辐射及交变应力环境下，易产生多种类型的缺陷，主要缺陷类型包括应力裂纹、氧化腐蚀、变形(冲击、敲击)、材料缺损、磨损等，缺陷形成的部位包括齿顶、齿面和齿根。

固定布局

1、主螺栓基本结构

主螺栓一般为双头螺栓，上下两段为紧固螺纹，最上部还有供螺栓安装和拆卸用的拉伸螺纹。其规格一般为M90到M160，长度约1~2 m，材料一般为碳钢，属于铁磁性材料。主螺栓结构示意如图1所示。

图1 主螺栓结构示意

2、检测设备

主螺栓涡流检测系统一般包括螺栓检查机、涡流检测仪、涡流探头、控制系统、计算机和数据采集分析软件等。检测时，将被检主螺栓放置在检查机的工作平台上，同时将涡流探头与楔形固定块连接，由电机驱动检查机转动，同时带动受检螺栓旋转；与被检主螺栓具有相同螺纹尺寸的楔形探头固定块啮合在受检区域的螺纹上，并在主螺栓旋转作用的带动下沿其法线方向运动，从而完成整个受检螺纹区的检查。检测系统连接示意如图2所示。

图2 检测系统连接示意

3、检测方法

主螺栓涡流检测方法为幅值判伤法，检测区域为两段紧固螺纹区的表面及近表面。在检测开始前，检测人员需使用标定螺栓和涡流探头对仪器进行系统标定，标定螺栓上至少有一组沿螺纹根部加工的周向切槽，切槽的深度分别为0.5，1，2 mm。标定螺栓结构示意如图3所示，典型的标定螺栓涡流检测信号如图4所示。检测流程如下所述。