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核电厂小支管焊接接头X射线无损检测

无损检测 X射线无损检测 核电厂
发布:2021-02-07 11:26:03     来源:日联科技

核电厂的小支管通常是指直径小于一定尺寸的支管,该支管连接到大直径管道或主管道。主要包括运行中直径不大于50.8mm的非隔离仪表管和采样管,核辅管系统或汽水回路系统的排水,排气和旁通以及其他高温高压小支管,负压真空抽气系统支管和油路系统支管等。这些小支管在核电站中分布广泛且数量众多。例如,一个900MW核电厂的核安全相关系统中大约有400条小支管。

小支管连接到主管,主要用于执行测量,旁通,排水和排气等功能。核岛的小支管一旦破裂,可能会导致放射性介质泄漏或控制系统的一系列响应和动作。尽管常规岛上小支管的故障不会直接导致放射性物质的泄漏,但其故障也可能导致单位功率降低,功率大波动,意外停机和停机以及在压力下堵塞泄漏等问题,也会对经济造成一定的影响。

国内外核电厂的相关运行经验表明,由于老化机理的长期影响,如机械疲劳,热疲劳,流动加速腐蚀,应力腐蚀开裂,外壁振动接触磨损等,小支管及其焊接接头会出现疲劳断裂和局部变薄,局部开裂,破裂和其他老化效应,严重的情况下其失效可能导致介质泄漏,仪表指示不正确,甚至关机,关闭或降低功率运行。

核电行业的相关统计数据表明,直径小于50.8mm的小支管的故障占全部故障管道的46.6%,泄漏占故障模式的75.6%。美国电力科学研究院(EPRI)的统计结果表明,小支管承插焊缝的疲劳断裂是主要的失效方式,而失效的主要原因是振动疲劳。因此,有必要加强对小支管的监测和检测。特别是在设备长期使用后,对老化敏感并具有严重故障后果的小支管的检测变得更加紧迫和重要。

小支管材料包括碳钢/低合金钢,碳钢/不锈钢,不锈钢/不锈钢等。外径约12.7〜50.8mm的小型支管占相对较大的数量,小分支焊接接头的制造过程中容易出现熔合不充分,熔深不充分等焊接缺陷,并且在焊接缺陷附近存在明显的应力集中,所以在小支管焊接后会运用XRAY无损检测方式,通过照射焊缝,对焊缝内部不易发现的缺陷实时成像,通过检测图像判定是否存在缺陷。

X射线无损检测搭载ADR缺陷自动识别软件能够高效的检测出焊缝的缺陷,减少人工误判的风险。在长期服役过程中,低周疲劳作用也易导致从内向外扩展的焊根裂纹或从外向内扩展的焊趾裂纹,这种情况下可以使用便携式X射线探伤机进行无损检测。

制造缺陷和役致缺陷的无损检测一般应根据小支管焊接接头的安全等级、结构形式、规格尺寸和材料等选择不同的检测方法,结合多种检测方式才可以有效的把控焊缝质量,提高管道的可靠性。

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