聲發射技術在核電站水壓試驗中的應用

摘要：結合核電站水壓試驗技術特點和聲發射技術，論述應用現狀和技術特點 聲發射技術在一次回路水壓試驗、容器水壓試驗、邊界閥漏檢測、水壓試驗和管道水壓中的應用詳細介紹了聲發射技術在核電站水壓試驗領域的應用前景。

1. 導言

核電站水壓試驗是驗證容器承壓能力和嚴密性的重要技術手段，是船舶在役檢驗的重要組成部分核電站根據RSE-M和RCC-M。核電站水壓試驗分為商業前水壓試驗，主要指hyd容器在制造廠階段和在使用中進行水壓試驗。根據試驗對象，服務階段水壓試驗為主要分為一次回路水壓試驗，二次回路水壓試驗，容器水壓試驗，邊界閥檢漏，管道水壓測試等。聲發射技術在大多數液壓試驗的實施中起著重要的作用。

2. 聲發射技術特點：

聲發射是物體受到變形或外界作用時，彈性能的快速釋放產生瞬態應力波的一種物理現象。聲發射檢測的基本原理如圖1所示。

 

圖1 聲發射檢測的基本原理

射特性參數的分析和研究可以推斷材料中缺陷的位置和發展趨勢。如果聲發射信號是間歇性的，并且可以及時分離，則該信號是突發ac噪聲發射信號。材料中的裂紋擴展和夾雜斷裂可以產生爆裂聲發射信號。若大量聲發射事件同時發生且它們不能及時區分，信號是連續的聲發射信號。金屬材料的塑性變形和氣體和液體的泄漏會產生連續的聲光集成電路發射信號。聲發射是一種動態無損檢測技術，具有實時性和在線性的特點。是一種整體檢測技術。通過設置根據一定陣列的少量固定傳感器，聲發射儀可以獲得聲源在檢測過程中的所有活動信息并確定 聲源的位置。聲發射可用于檢測各種材料的設備，實現無損檢測。聲發射系統主要由信號r組成傳感器、前置放大器、主放大器、濾波器、各種處理儀器和信號顯示設備等。

3. 聲發射在一次靜壓試驗中的應用

靜水壓試驗時，應對反應器壓力容器和加壓機的貫入部分，密封焊接部分進行聲發射監測，確定是否有在這些無法接觸的部件中是泄漏的。 反應器容器頭和加壓器頭上探頭的位置如圖2和圖3所示。

圖2 反應器容器頭探頭位置

 

圖3 反應器容器頭探頭位置

檢查應能發現上述區域的所有泄漏信號，以便通過目視檢查進一步確定缺陷的性質，并采取適當的糾正措施。因為那個受空間和放射性環境的影響，聲發射監測信號應遠距離采樣，探頭應簡單、快速、準確地放置。期間在準備檢查時，聲學傳感器應以最低輻射劑量放置在指定位置。泄漏點可以通過選擇聲學的數量來定位 發射接收探頭，合理布置探頭位置。如果聲發射信號繼續，應立即進行目視檢查，以確定是否有泄漏，泄漏的嚴重程度和泄漏的位置。如果記錄的信號低于背景噪聲參考值，則聲發射接收器的耦合條件應立即檢查VING探頭和信道的信號傳輸。

4. 聲發射在容器水壓試驗中的應用

在實施船舶靜水壓試驗過程中，重要的驗收標準如下：船舶本體無明顯變形和異常噪聲。聲學表情在檢測容器異常聲音方面，Sion技術具有一定的優勢。在靜壓試驗中的加壓或保壓過程中，如果預中有一些缺陷容器附近的應力集中會增加，然后缺陷會釋放彈性機械波產生聲發射信號。不同的應力集中程度新臺幣類型的缺陷是不同的。通過觀察輸出圖形和參數分析，得出初步結論。結合常規無損的檢驗結果測試、缺陷的嚴重程度和設備的安全性評價可以進行分析。

在開始容器的靜壓試驗前，必須了解壓力容器的材料和焊接特性。信息包括化學成分、機械堿金屬的性能、熱處理狀態和承壓歷史。為了確定壓力試驗過程中連續記錄壓力的方法，我們能夠顯示整個壓力過程與聲發射特征參數之間的關系。一般情況下，以下三個參數都是選取的數字即是聲發射事件的數量、聲發射源的位置和聲發射信號的幅度。錄音應在升壓前至少30秒開始。t聲發射參數應在升壓和保壓過程中連續測量和記錄。在升壓初期，應特別注意 噪音的發生。如有外界噪聲干擾，應在排除干擾后進行試驗。

在試驗過程中，當檢測到的聲發射參數被判斷為危險信號或聲發射信號在保壓過程中不斷出現時，該聲發射測試儀應向負責加壓的人員報告，以確定是否繼續測試，聲發射測試儀還應報告ACO排放檢測和缺陷危害評價結果。泄壓后，采用其他無損檢測方法驗證ac檢測缺陷的性質，形狀和尺寸當再次進行壓力上升試驗時，選擇了關鍵的監測區域和關鍵的監測區域。必須測量每個通道的背景噪聲水平，以確定是否在壓力上升到最大壓力以保持壓力時，背景噪聲增加。如果增加，必須采取措施抑制噪音。

5. 聲發射在閥門檢漏中的應用

在靜水壓試驗實施過程中，如果存在邊界閥內部泄漏，將導致正常壓力上升和維護的失敗。因此，如何檢測邊界閥的NAL泄漏是靜壓試驗成功的重要技術保證。

 目前，閥門內部泄漏的檢測方法主要涉及超聲波、振動、聲發射等方法[3]。 聲發射檢測方法適用 容器靜水試驗的邊界閥檢測。 振動檢測是對不同開度下閥體振動信號幅值變化進行檢測分析。 這個檢測只能de 具有振動的閥門，振動小的閥門很難檢測。 超聲波檢測是利用當流體離開時超聲波會發生的現象KS。 利用這種現象，可以對記錄的超聲波信號進行分析。 當閥門的下游管道中流體較少時，這種方法的適用范圍很窄。 ACO 實用排放可以在線監測整個物體，降低閥門拆卸的不必要成本。 熱紅外檢漏方法屬于溫度檢測我利用紅外成像技術和圖像處理技術，可以檢測工業設備表面溫度的變化。 閥泄漏引起的熱損失會導致閥門外或閥門下游管道溫度的明顯變化。本檢漏方法僅適用于溫度的情況閥門的上下游差異很大。下游開口檢漏方法是尋找懷疑內漏閥下游的開口位置 如漏斗、坑等。

泄漏可以驗證。容器靜水壓試驗臨時裝置安裝完畢后，必須將容器內充滿水，用試驗泵將壓力提高到試驗壓力平臺。當壓力可以保持時，就是證明容器和隔離邊界沒有泄漏。當測試壓力無法保持時，外部表面Lea應首先消除試驗邊界處閥門的Kage。外表面漏水可通過工作人員現場檢查發現。當外部泄漏因素消除時，應考慮邊界閥內部泄漏系數的影響?？梢钥紤]在相應的隔離后找到相應的聲發射檢測點 無軸閥，并檢測聲發射信號。隨著試驗泵的升壓過程，為聲發射t的邊界閥提供了可控的試驗壓力源 埃斯汀。 水壓試驗的升壓工具為手壓泵，升壓速率可控。 為了滿足邊界閥泄漏檢測的需要，采用的方法壓力上升和下降可用于匹配。 但應注意的是，試驗泵的升壓應低于容器的承壓能力?？`雞之力 靜水試驗的RY閥可分為閘閥、球閥、針閥等。閥門內部泄漏形式如下。

即閥門的填料泄漏，法蘭泄漏，閥體和閥瓣泄漏。閥門聲源主要由以下原因引起：機械振動，湍流或者空氣動力聲。機械振動是由于閥體內壓力的不規則波動和流體對閥門可移動或彈性部分的沖擊，使零件以其固有頻率振動。這種振動產生的聲發射類似于金屬拍手聲。當閥門元件在固有頻率共振時，這是聲源可以用其單調的高頻音調來識別。湍流或氣動聲是流體在流動過程中突然加速或減速而產生的。流體的速度和湍流區的大小控制著沖擊波的聲級。決定聲源類型的因素有：流體速度，流量，前面的壓力 閥門、閥門壓降、管道布置和流體物理性能。流體的湍流混合產生聲音傳播到管壁，引起振動閥門部件的ND噪聲。通常，這種現象發生在閥門的通孔或下游，低粘度流體與高速射流混合。

各類型對應閥聲發射信號特征如下。聲發射幅度隨泄漏率的增加而增大。為了同樣的泄漏 年齡率、球閥振幅最大，針閥小，這是由閥門的特殊結構決定的。對于湍流狀態下相同的泄漏間隙，泄漏間隙兩側的壓差較大，泄漏率較大，聲發射強度較大。通過分析過程中的流動狀態 對于閥門泄漏，結果表明，聲發射幅度與泄漏率之間的關系可以用V=博客Q方程來表示。系數a和b的值是對介質性質、閥門壓降、閥門類型等進行了研究。需要建立各種閥門不同尺寸的泄漏數據庫，并建立一個基準，即多少 泄漏對應于多少聲發射信號幅度。閥門內漏傳感器推薦測點位置如圖4所示。

 

圖4 閥門內漏傳感器推薦測點位置

6. 聲發射在管道水壓試驗中的應用

在進行管道的水壓試驗時，與壓力容器相似，也需要先填充管道，然后將壓力提升到試驗壓力通過升壓裝置。在保持壓力一定時間后，需要觀察管道是否有明顯變形或泄漏。然而，由于p管線長度較長，普通壓力容器的探頭間距不能使用。檢測精度受多種因素的影響，如管道材料的衰減規律、類型等管道中介質的E、泄漏點與傳感器的距離等，以及檢測位置的環境干擾和泄漏的壓力干擾洞。漏孔壓差較大時，檢測時間較短，檢測效果較好。

7. 結論

聲發射技術作為一種無損檢測技術，在核電站靜液壓試驗領域有著廣泛的應用前景，特別是在一次循環中靜水試驗、壓力容器靜水試驗、邊界閥泄漏檢測、管道靜水試驗是缺陷診斷和安全條件評價的有效工具 靜水試驗過程。

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