
“智慧之眼”破解检测难题
核电站在运行过程中,其关键设备焊缝长期承受高温、高压、高辐射的严酷考验,任何微小的裂纹、未熔合或夹杂等隐性缺陷,都可能随时间扩展,诱发严重的安全风险。因此,对焊缝质量进行极其精确的无损检测,被业界喻为守护核电安全的“最后一道关卡”。
从重达数吨的CV安全壳拼装模块到细如发丝的微观缺陷,核电焊缝检测长期面临着“精度要求极高、结构几何复杂、缺陷隐蔽性强”等多重挑战。传统的超声检测技术在很大程度上依赖检测人员的手动操作与经验判断,存在扫查覆盖不全面、缺陷定性定量困难、检测效率较低且数据不易追溯归档等局限,已难以完全适应新一代核电建设对质量管控的极致追求。
为此,中核二二检测团队主动拥抱技术创新,引入了被誉为“工业神探”的相控阵超声检测技术。该技术的核心原理在于其探头的创新设计:由数十个乃至数百个独立的微型压电晶片组成阵列,通过计算机精确控制每个晶片发射超声波脉冲的时间延迟(相位)。通过这种“电子操控”,无需机械移动探头,即可实现声束的灵活偏转、动态聚焦和多角度扫描。这使得检测系统能够像一双“智慧之眼”,生成直观的二维或三维实时成像,从而实现对复杂结构内部微小裂纹、未熔合等危险缺陷的精准识别、精确量化与三维定位,从根本上破解了传统手段“发现难、定位难、评估难”的核心痛点。
“微米体检”撑起健康保险
为将这项前沿技术成功落地,中核二二公司针对陆丰核电项目CV安全壳的检测需求,组建了专项技术攻坚团队。面对新设备调试复杂、工艺参数需从零建立、现场恶劣环境干扰等挑战,团队展开了一系列深入的技术攻关:通过反复的工艺试验,优化扫描计划与探头布置;结合被检部件的数字化三维模型进行声学仿真,预先验证检测方案的可行性;建立标准的对比试块数据库,用于校准设备与验证缺陷检出能力。最终,团队成功构建起一整套适用于大型核电安全壳焊缝的、标准化、可重复的相控阵检测工艺体系。
此次在陆丰核电项目的成功实践取得了显著成效。相较于传统超声检测,相控阵技术的应用使检测效率提升了3倍以上,大幅缩短了关键路径的作业时间。更重要的是,它将检测精度从传统的“毫米级”提升至“微米级”,对危害性极大的平面型缺陷(如裂纹)具有极高的检出率与信噪比。所有检测过程均形成数字化的、可追溯的全波形记录与图像报告,为焊缝质量提供了无可争议的“电子健康档案”。这项技术的成功应用,如同为核电站的关键部位装上了全天候、高精度的“智慧保险”,不仅提升了在建工程的质量控制水平,也为未来核电站全寿命周期的在役检查奠定了先进的技术基础,是我国核电无损检测能力向智能化、可视化、高精度方向演进的重要里程碑。