Исследование и разработка технологии и средств ультразвукового контроля сварных соединений и узлов атомного энергетического оборудования с ограниченной контроледоступностью

• Автор: Разыграев, Антон Николаевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Содержание
Введение
1 .Анализ повреждения узла приварки коллектора к парогенератору ВВЭР-1000 и выбор новых методов и операций ультразвукового контроля

1.1 .Характеристика объекта контроля

1.3.Анализ технологии и результатов неразрушающего контроля узла приварки коллектора к парогенератору ВВЭР-1000 на АЭС
1.4.Анализ литературы по выявлению трещин при ультразвуковом контроле сварных соединений
1.5. Анализ возможностей использования новых операций УЗК и разработка предложений по повышению контролепригодности узла приварки коллектора к парогенератору ВВЭР-1000

1.6.Выводы и конкретизация задач исследования

2.Разработка преобразователей для УЗК и исследование их характеристик

2.1.Основные требования к преобразователям, работающим по схеме «корневой тандем»

2.2.Расчет акустического тракта при контроле изделий методом «корневой тандем»

2.3.Выбор параметров преобразователей для УЗК методом «корневой тандем»
2.4.Разработка конструкции преобразователя для УЗК по схеме «корневой тандем» и его экспериментальное исследование
2.5.Разработка наклонных преобразователей для УЗК с поверхности скоса коллектора
2.6.Вывод ы
3.Исследования и разработка методики УЗК узла приварки коллектора к парогенератору ВВЭР-1000
3.1.Исследования выявляемое™ дефектов в узле приварки коллектора к парогенератору ВВЭР-1000
3.1.1.Разработка настроечного образца НО
3.2.Выбор чувствительности при УЗК узла приварки коллектора к парогенератору ВВЭР-1000
3.3.Ложные сигналы при УЗК узла приварки коллектора к парогенератору ВВЭР-1000
3.4.Использование операции «корневой тандем» для оценки высоты трещин
3.5.УЗК сварных соединений и металла АЭС, с пораженной коррозией донной поверхностью
3.6.Вывод ы
4.Разработка и внедрение методики УЗК на АЭС. Исследование повреждений
4.1 .Разработка методики УЗК узла приварки коллектора к парогенератору
4.2.Результаты использования методики на АЭС (2000-2006 гг.)
4.2.1.Анализ расположения дефектов, их размеров, формы
4.2.2.Исследование повреждений и разработка обобщённой многофакторной картины дефектообразования в узле по результатам УЗК
4.3 .Выводы
Заключение
Литература
Приложение
П. 1 .Исследования эффективности «Методики УЗК узла приварки коллектора к парогенератору ВВЭР-1000» МЦУ-11-98п с Изменением №1
П.2.Исследование выявленных несплошностей
П.2.1.Балаковская АЭС
П.2.2.Калининская АЭС
П.З.Испытание методики МЦУ-11-98п с Изменением №1, сравнение результатов ручного и автоматического контроля на АЭС России

Введение
Акту альность работы.
Развитие отечественной атомной энергетики и эксплуатация действующих энергоблоков, а также задача повышения коэффициента использования установленной мощности за счет сокращения сроков ремонта определили возросшие требования к надежности и безопасной работе оборудования и трубопроводов АЭС, их качественному диагностированию и ремонту.
Используемые в атомной энергетике методы и аппаратура неразрушающего ультразвукового контроля в целом позволяют выявлять дефекты различной ориентации и местоположения в сварных соединениях и основном металле. Однако в некоторых случаях действующие методики не обеспечивают выявление трещиноподобных дефектов узлов сложной конструкции с ограниченной контроледоступностью и контролепригодностью, тогда как такие дефекты имеют большую потенциальную опасность и могут привести к повреждению элементов АЭС и большим экономическим потерям. Для обеспечения контроля сложных узлов и выявления подобных дефектов необходим качественно более высокий, чем существующий, уровень реализации потенциальных возможностей ультразвуковых средств неразрушающего контроля, выбираемых оптимальным образом в зависимости от решаемой задачи.
Это может быть сделано на основе математического и физического моделирования условий контроля, выбора адекватных схем и операций ультразвукового контроля и оптимальных параметров оборудования.
Настоящая работа выполнена применительно к контролю оборудования и трубопроводов АЭС с ограниченной контроледоступностью и контролепригодностью и посвящена решению актуальной задачи разработки эффективных средств и технологии ультразвукового контроля сварного соединения и основного металла узла приварки коллектора к
В формулах (8) Р и Рпр - плотности среды и материала призмы, к1пр и кГПр - волновые числа продольных и поперечных волн в призме преобразователя, стпр - скорость поперечных волн в призме.
Из работы [32] следует, что
у (2,sin26—I)2 - 4sin2 в cos0
(2sin2 в -1)2 + 4sin2 в cos в фг2 -sin2 в
Поскольку при УЗК наклонными преобразователями угол ввода а превышает третий критический (arcsin(n) S 33,5° , sinос>п), то из (9) следует,
что модуль коэффициента отражения поперечной волны i поп однако
фаза Vnon (в) меняется при изменении угла в.
Максимум регистрируемого сигнала достигается при аи = ап = а
этом в формуле (2) Фпол(«п,«и)=1(- ~ a)sma} а

h-l h+l
cosa=cosa„ =cos a„
" 4{h-lf +(t0-x6/2)2
(10)
решая уравнение (10) относительно получаем, что
21 хп

Из соотношения (см. (10)) COSftr /77 777 7 7777т и формулы (11)
л! (h-l) + (х0- Хб/2) v
Т~ (11)

t~r—хо _хй
следует, ЧТО 1ЬМ— , . - J или
h-l h
x0=htga (12)