2015年8月18日中国能建安徽电建二公司在中广核工程有限公司的见证下,采用超声检验(UT)辅以衍射时差法(TOFD)对防城港核电站2MX厂房水汽分离再热(GSS)系统焊口(管道规格50815.09)进行了检验,这是我国核电领域首次正式应用衍射时差法(TOFD)对常规岛大口径承压管道进行无损检测。由于防城港核电项目的管

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我国核电领域大口径焊缝首次应用衍射时差法超声波检测

2015-08-20 15:06 来源: 中国能建安徽电建二公司防城港核电项目部 作者: 梁虹

2015 年8月18日中国能建安徽电建二公司在中广核工程有限公司的见证下,采用超声检验(UT)辅以衍射时差法(TOFD)对防城港核电站2MX厂房水汽分离再热(GSS)系统焊口(管道规格Φ508×15.09)进行了检验,这是我国核电领域首次正式应用衍射时差法(TOFD)对常规岛大口径承压管道进行无损检测。

由于防城港核电项目的管道在设计时取消了预留探伤孔,使得透照厚度较大的管道焊缝检验耗时急剧增加,导致有时部分焊口无法及时全部检验,对现场施工进度有较大影响。根据国家能源局及电力部新发布的相关技术标准,在中广核工程有限公司的指导下,中国能建安徽电建二公司检测公司针对在核电项目常规岛施工中,对大口径、大厚度管道焊缝的采用超声检验(UT)辅以衍射时差法(TOFD)代替传统的射线检验的建议进行开会讨论,并采购了TOFD的试验设备,组织了2名员工赴上海进行相关的操作培训。

7 月28日,中国能建安徽电建二公司防城港核电项目部金属实验室正式接到中广核设计院及中广核工程公司有关部门批复:“对于外径大于等于400毫米且壁厚大于等于12毫米的碳钢和低合金钢管道焊缝,可采用超声检验(UT)辅以衍射时差法(TOFD)代替传统的射线检验”,作为施工方的中国能建安徽电建二公司随即做好了现场检验的准备工作。

随着“关于一期常规岛安装工程UT附以TOFD检测代替射线检测澄清”、“常规岛安装TOFD检测工作程序”的审核通过,防城港核电项目部金属试验室主任刘志权在检测公司高级工程师陈海英指导下,带领技术负责吴凯、工程师何玲、试验员潘万苗等人组成检验小组进行TOFD检测可靠性的验证,并且与射线检测进行对比分析,比较两种检验方法的检测能力和检验精度。

8 月10日下午3点整,检验小组对防城港核电站2MX厂房0M的GSS系统焊口(管道规格Φ508×15.09)进行了第一次对比检测;8月14日上午10 点整,检验小组在焊培车间对特别制作有常见裂纹、未熔合、气孔、夹渣等类型的人工缺陷管件(管道规格Φ406×12.7)进行第二次对比检测;8月14日下午15点整,检验小组再次选取防城港核电站2MX厂房的GSS系统中横向和竖向的2个焊口(管道规格Φ508×15.09)进行第三次对比检测。

通过对三次对比检测检测的数据结果分析,检验小组得出结论:1.对于外径大于等于400毫米且壁厚大于等于12毫米的碳钢和低合金钢管道焊缝,TOFD检测技术在检出能力、检测精度明显高于射线检测,在射线底片上显示的缺陷在TOFD检测结果中全部都有,射线检测受限于分辨率,部分点状缺陷在射线底片上未见相关显示,而TOFD检测则能显示,且TOFD检测可以对缺陷的深度进行精确的测量,这是射线检测所做不到的;2.在工作环境及时间上,TOFD技术是利用超声波进行探伤,对检测时的工作环境没有特殊的要求,当天检测当天出结果;而射线检测因其放射的危害性受到国家政策的严格控制,而且探伤过程中有很大风险造成误照射,对人体危害极大,现场只能单工种工作,工作的时间窗口只能是夜间,不能交叉作业,且至少2个工作日才能出结果;3.在检测成本上,TOFD 检测成本属于一次性投入,重复使用成本少;射线检测的一次性投入成本与TOFD相当,但是平时工作中常用的γ放射源、显影定影液、胶片等都属于耗材,且价格昂贵,长时间算下来综合成本相对更高。

TOFD 全称为衍射时差法超声检测,主要利用超声波在缺陷附近的反射和衍射原理进行缺陷的甄别定位,具有灵敏度高、设备轻便、检验速度快、不受作业时间限制等优点,此次在防城港核电站常规岛的应用是TOFD在核电行业的首次应用,将加快常规岛后期施工的进度,同时对于焊接的质量的提高发挥更好的作用。

8 月18日,在衍射时差法超声波检测(TOFD)首次核电应用发布会上,中广核工程有限公司防城港项目部领导这样评价:“安徽电建二公司金属试验室是一支不错的队伍,TOFD检验前期做了大量的对比分析,而新技术的应用是需要数据说话的,安徽电建二公司把新技术应用到常规岛建设中,带来技术上的改革与成功……”。

作者: 梁虹
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