反應(yīng)堆壓力容器是通過不銹鋼管道與外設(shè)備,如主泵、蒸發(fā)器與穩(wěn)壓器等連接,見圖8-7。
因此,不銹鋼管道焊縫的檢驗(yàn)也是核設(shè)施檢驗(yàn)的重點(diǎn)之—。由于奧氏體不銹鋼焊縫結(jié)晶方向性強(qiáng),聲學(xué)性能各向不同,因而促使其聲速與聲衰各向異性。奧氏體焊縫粗大組織會(huì)引起較高的噪聲信號,容易形成偽缺陷。這些因素給超聲檢測不銹鋼管道焊縫帶來了很大困難。
在PISC-Ⅲ循環(huán)試驗(yàn)項(xiàng)目中,對鍛造不銹鋼管道、鍛造與鑄造不銹鋼管道和鑄造與鑄造不銹鋼管道之間的奧氏體焊縫分別進(jìn)了超聲檢測試驗(yàn)。其中所制造的各類試件、焊縫與缺陷專參數(shù)見表8-4,
參加者采用的超聲檢測技術(shù)與參數(shù)見表8-5。
在循環(huán)試驗(yàn)中,各參加者采用自己的技術(shù)針對各種不銹鋼管道焊縫的晶間應(yīng)力腐蝕裂紋、疲勞裂紋及其它各類人工置入的缺陷進(jìn)行超聲檢測可靠性的研究。在此基礎(chǔ)上參照ASME-XI卷中的規(guī)定,對每種技術(shù)檢測結(jié)果所得出的缺陷檢出率、偽缺陷信號出現(xiàn)率、缺陷尺寸測量誤差等進(jìn)行對比,從而可評定各種檢測技術(shù)的可靠性與有效性。摘要結(jié)果見表8-6,
細(xì)節(jié)分述如下:
一、鍛造不銹鋼管道焊縫 1)不同檢測技術(shù)取得的缺陷檢出率與偽缺陷信號出現(xiàn)率如圖8-8所示,
從圖中以看出:
· 電磁聲探頭水平極化橫波與聲全息探傷的偽缺陷信號和噪聲干擾較低,檢測效果較好。
· 超聲橫波檢測晶間應(yīng)力腐蝕裂紋最靈敏(位于熱影響區(qū)),但是偽缺陷信號很多,噪聲較高,容易影響檢測結(jié)果。
· 2MHz的縱波聚焦探頭檢出效果好,其偽信號少且噪聲低。雙晶片發(fā)射與接收分離的縱波準(zhǔn)聚焦探頭效果更好。
· 測量表面裂紋尺寸的關(guān)鍵是找到端點(diǎn)信號,如果能發(fā)現(xiàn)端點(diǎn)信號,測量會(huì)很準(zhǔn)確。
2)14個(gè)參加循環(huán)試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室中有—半達(dá)到缺陷檢出率75%。當(dāng)缺陷自身高度大于7mm時(shí),其檢出率可高達(dá)90%。難檢的缺陷順序?yàn)椋憾嗖娴木чg應(yīng)力腐蝕裂紋,軸向晶間應(yīng)力腐蝕裂紋與奧氏體焊縫內(nèi)的光滑缺口。
3)缺陷高度與長度測量誤差很大,數(shù)據(jù)分散,測量長度屬實(shí)際長度之比的約為0.6(理想為1)。
二、鍛造與鑄造、鑄造與鑄造不銹鋼管間的焊縫 1)低頻(0.5MHz)縱波對奧氏焊縫探傷有利。共中雙晶片縱波準(zhǔn)聚焦探頭的焦在30mm以內(nèi)時(shí),可以較好地探測近表面缺陷,在50~60mm范圍時(shí),可獲得較好的缺陷檢出率。
2)電磁聲探頭對鑄造奧氏體鋼焊縫的檢測并沒有顯示出明顯的優(yōu)點(diǎn)。
3)當(dāng)缺陷高度大于壁厚的10%時(shí)檢出率較好,65%的參加者能檢出這類缺陷。其它缺陷檢出率較低,如A類疲勞裂紋、邊界未熔合等的檢出率僅為50%。而缺陷的正確判廢率僅為75%。
4)鍛-鑄不銹鋼管間的焊縫,辨認(rèn)偽缺陷信號較容易,多數(shù)的參加組都能正確分辯出偽缺陷。在全鑄造不銹鋼管間的焊縫中存在大量的偽缺陷信號。例如,在133個(gè)偽缺陷信號中52處已達(dá)到不合格缺陷的水平。
5)在鍛-鑄不銹鋼管焊縫缺陷尺寸的測量中,測量高度與實(shí)際高度之比小于0.6,測量長度與實(shí)際長度之比的可達(dá)0.7。
在全鑄造不銹鋼管焊縫超聲檢測中,缺陷長度和高度的測量結(jié)果都達(dá)不到要求。
總之,在堆焊、鍛造和鑄造不銹鋼管的焊縫排序間,超聲檢測的難度也依次增加,見圖8-9。
目前,不銹鋼管道的焊縫,特別是壁厚較大的鑄造不銹鋼管焊縫其超聲檢測技術(shù)尚未徹慶解決。未來需要尋求更有效的技術(shù)來克服這類
不銹鋼工程施工上焊縫檢測的困難。