稳压器加热元件套管与底封头连接焊缝(4a)法兰与加热元件套管的连接焊缝(4b)加热元件与法兰的连接焊缝(4c)
检测反应堆压力容器下封头50根堆芯测量仪表贯穿件上的各2条焊缝(即贯穿管与反应堆压力容器底封头的焊缝和仪表导向管与贯穿管的连接焊缝),在役检查中该区域空间狭小,有保温阻挡,且属于永久红区,环境辐照剂量高,用常规的直接目视检查方法无法进行上述部位焊缝的泄漏检查。
检测管座法兰和管座的连接焊缝(即61根CRDM和4根热电偶)、管座与顶盖的焊缝(61根CRDM、4根热电偶和1根排气管),在役检查中反应堆压力容器上封头环境剂量率高,且在换料水池中沾污风险大,部分区域存在保温阻挡。
检测稳压器加热元件套管与底封头连接焊缝(4a)、法兰与加热元件套管的连接焊缝(4b)以及加热元件与法兰的连接焊缝(4c),该区域空间狭小,环境剂量率高,且需要登脚手架。
此外,核电厂水压试验压力平台持续的时间长,因此运用了声发射检测。
为了进一步分析判断泄漏源的位置,以便判定是由堆芯测量导管与隔离阀(或密封阀)的连接焊缝产生的泄漏信号,还是堆芯测量仪表贯穿件焊缝产生的泄漏信号,须在堆芯仪表小室布置探头,检测50根堆芯测量导管与隔离阀(或密封阀)的连接焊缝;在稳压器上封头靠近人孔处布置检测探头,以便判定是由稳压器上部区域产生的泄漏噪声信号,还是由稳压器下封头区域加热器贯穿件焊缝产生的泄漏信号。
检测仪器
一台多通道声发射仪;
一台微型计算机,用于数据采集、分析和显示;
若干声发射探头;
若干有带通滤波器的前置放大器,放大器的增益有20、40、60dB三档开关供选择;
若干高频信号电缆以及探头固定磁性夹;
耦合剂为高真空脂,其氟、氯、硫的含量符合RCC-M F6000《压水堆核电站核岛机械设备设计与建造法则防污染要求》中的要求,而且能耐检测期间的环境温度。
现场标定
泄漏源产生的声发射信号属于连续型信号,表示连续型声发射信号的大小常用平均信号电平(ASL)和有效电压(RMS)来表示。ASL是用dB表示的信号幅度平均值,RMS是用电压V表示的信号幅度的平均值。
检测所使用的多通道声发射仪,采用平均信号电平ASL表示信号的大小。
按照检测区域焊缝的数量和分布情况,确定需要的探头数量和安装位置,对探头进行编号,并与相应的通道号对应。
采用宽频带噪声信号发生器驱动校核探头,产生与泄漏信号相类似的模拟噪声信号,使安装在这一区域的所有探头都能接收到这一噪声信号,从而校核所有探头的耦合情况。
保证主回路系统充满水、没有加压、主泵停止运转、没有任何系统投入运行,以及所有的噪声干扰被清除之后,通道的ASL电平就是本底噪声电平,并记录该电平。
根据测量的本底噪声的ASL,调整通道的报警阈值至高于本底噪声电平3dB。
核电站一回路水压试验期间,声发射信号监测主要针对上行172 bar保压平台、228 bar(在役检查为206 bar)保压平台、下行172 bar保压平台。
实例一
某核电厂在役水压试验期间,在206 bar的保压平台,经过信号监测,反应堆压力容器(RPV)顶盖的相关通道信号持续超过报警闸门(下图中红线),图中横坐标为时间轴,纵坐标为信号幅值(dB)。
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