AP1000核电站安全壳形变检测方法技术

本发明专利技术属于核电设备检测领域，具体涉及一种AP1000核电站安全壳的形变检测方法。为了解决通过全站仪进行形变检测时，全站仪在采集数据的过程中容易受到干扰影响数据采集的准确性，以及数据采集过程对施工进度有影响的问题，本发明专利技术公开了一种全新的AP1000核电站安全壳形变检测方法。该检测方法通过预先设置与理论曲率相同的基准线，并将该基准线刻画到检测板上，然后通过基准线与弧形钢板表面的实际曲率之间进行直接对比检测，从而快速获得安全壳表面形变情况。通过采用本发明专利技术的AP1000核电站安全壳的形变检测方法，不仅可以对AP1000核电站安全壳进行准确的形变检测，而且在检测过程中不对其他施工产生影响，提高了检测效率，保证了整个安全壳施工的进度。

AP1000 nuclear power station safety shell deformation detection method

The invention belongs to the field of nuclear power equipment detection, in particular to a deformation detection method for AP1000 nuclear power station containment. In order to solve the deformation detection through the total station instrument, the total station is easily affected by the accuracy of the interference of data acquisition in the process of collecting data, and the problem of the influence of the data acquisition process on the construction progress. The invention discloses a new method of detecting the deformation of the AP1000 nuclear power station's containment shell. By setting the same reference line with the same theoretical curvature in advance, this method is depicted on the detection plate, and then the surface deformation of the containment is obtained by direct comparison between the reference line and the actual curvature of the surface of the arc plate. The deformation detection method of the AP1000 nuclear power station containment can not only detect the exact deformation of the AP1000 nuclear power station's safety shell, but also have no influence on other construction in the detection process, thus improving the detection efficiency and ensuring the construction progress of the entire containment.

【技术实现步骤摘要】
AP1000核电站安全壳形变检测方法
本专利技术属于核电设备检测领域，具体涉及一种AP1000核电站安全壳的形变检测方法。
技术介绍
钢制安全壳是AP1000核电站重要的核级模块，是非能动功能实现的主要途径。并且钢制安全壳作为一种压力容器，包容着反应堆、蒸汽发生器等主工艺系统设备，在事故工况下能有效防止放射性物质外泄。根据国内外对压力容器的设计规范要求，压力容器壳体的局部表面形变将是影响压力容器失稳的重要因素。AP1000核电站安全壳主要由底封头、顶封头以及筒体三部分组成，并且每一部分都是由平均厚度约为44毫米的弧形钢板焊接而成。其中，底封头和顶封头是分别由包括五个不同曲率值的四种尺寸的弧形钢板组成，并共计64块弧形钢板；筒体是由同一个曲率值的132块弧形钢板组成。由于焊接工艺水平的差异以及现场环境的影响，在弧形钢板的焊接过程中可能会引起弧形钢板的角变形和线变形，进而引起安全壳的表面形变。因此，在AP1000安全壳完成弧形钢板的拼接后，对其进行表面形变检测显得至关重要。目前，主要是通过全站仪对AP1000安全壳进行形变检测，其方法为：首先借助全站仪对完成施工操作的安全壳的内圆弧或外圆弧进行数据采集；然后将采集的数据传输至计算机设备，并通过软件对采集的数据进行处理和分析，从而获知安全壳的形变情况。然而，在现场进行检测时发现，采用全站仪进行AP1000安全壳的形变检测存在以下问题：1、由于全站仪属于高精度仪器，灵敏度较高，而且安全壳施工现场环境复杂存在不同的施工操作，因此在通过全站仪进行数据的采集过程中，全站仪极易受到外界环境的影响和干扰，而导致采集数据的不准确。2、为了保证全站仪采集到全部数据，因此数据采集过程中需要其他施工操作暂时停止，从而避免在全站仪和安全壳表面之间有遮挡和干涉，这样无形中影响了整体的施工进度，降低了施工效率。3、由于全站仪采集的数据都是点数据，因此为了保证检测的准确性，需要适当增加数据的采集量。目前在对安全壳的底封头和顶封头进行形变检测时，需要采集1500多组数据进行形变量的检测分析，这样又大大增加了前期对数据采集的时间以及后期对数据进行处理和分析的时间。
技术实现思路
为了解决目前通过全站仪对AP1000核电站安全壳进行形变检测时，在数据采集的过程中全站仪容易受到干扰影响数据采集的准确性，以及需要提高数据的采集量来保证检测精度而导致检测效率下降的问题，本专利技术提出了一种全新的AP1000核电站安全壳形变检测方法。该AP1000安全壳形变检测方法包括以下步骤：第一步，设置基准线；根据待测检测弧形钢板的设计曲率，选取适当长度的弧线作为检测弧形钢板的基准线，所述基准线的曲率与待检测弧形钢板的设计曲率相同；其中，所述基准线刻画在检测板上，所述检测板包括弧形板，支腿以及安装座，将所述基准线刻画在所述弧形板的表面上，所述安装座位于所述弧形板的两个端部，所述支腿与所述安装座活动连接，并沿所述基准线的曲率半径方向可以自由伸缩和固定；第二步，采集数据；首先，通过所述支腿将所述检测板支撑在待检测弧形钢板的表面，其中所述基准线与待检测弧形钢板的设计曲率半径位于同一平面内；然后，通过直尺测量所述基准线与待检测弧形钢板的表面之间的最大距离值和最小距离值，其中所述直尺贴平放置在所述检测板的表面，并沿所述基准线的径向伸出至待检测弧形钢板的表面；第三步，处理和分析数据；将采集到的数据减去支腿的伸出长度，获得处理后的数据，该处理后的数据即为待检测弧形钢板的形变量；其中，如果处理后的数据值为正值，则该待检测弧形板发生相对检查面的凹陷变形；如果处理后的数据值为负值，则该待检测弧形板发生相对检测面的凸起变形。优选的，所述基准线刻画到所述检测板上的步骤为：步骤S1，在AutoCAD软件中，根据待测检测弧形钢板的设计曲率，绘制出一段与所述设计曲率相同的弧线，并在所述弧线上选取A点和B点，所述A点和所述B点之间的弧线段即为所述基准线，所述A点和所述B点即为所述基准线的两个端点；步骤S2，在AutoCAD软件中，通过直线段连接所述A点和所述B点，形成所述基准线的弦长线；沿A点指向B点的方向，对所述基准线的弦长线进行n等分，每段长度为a；以距离A点的第m个等分点为起始点，作垂直于所述弦长线并止于所述基准线的直线段，测量该直线段的长度为bm值，其中1≤m≤n；记录m为不同数值时的坐标点(a*m,bm)；步骤S3，在所述弧形板上，选取C点和D点，其中所述C点和所述D点之间的直线段长度与所述A点和所述B点之间的直线段长度相等；在所述弧形板表面所在的平面上，以C点为原点建立直角坐标系，其中沿C点到D点的方向为x轴，垂直于x轴的为y轴；在该直角坐标系内确定坐标点(a*m,bm)并刻画在所述弧形板的表面上，其中1≤m≤n；通过直线段依次连接相邻的坐标点(a*m,bm)。优选的，具体针对所述安全壳中底封头或顶封头的形变量检测步骤为：步骤T1，根据所述底封头或顶封头中不同区域的不同曲率值，设置多个相对应的基准线；其中，每一个基准线对应一个单独的检测板，且每一个基准线的弧长与对应区域的弧长相等；步骤T2,对位于同一区域的弧形钢板依次进行形变量的数据采集；首先，选用与待检测区域相对应的检测板，调整所述检测板上两个支腿的伸出长度，并通过所述支腿将所述检测板支撑在待检测区域中的一个弧形钢板的表面；其中，两个支腿的伸出长度相等，且支设在同一个待检测弧形钢板的表面上；所述检测板与待检测弧形钢板上的纵向焊缝平行设置，且与该纵向焊缝之间的距离为3～5mm；其次，通过直尺测量所述基准线与所述待检测弧形钢板表面之间的最大距离值和最小距离值；其中，所述直尺贴平放置在所述检测板的表面，并沿所述基准线的径向伸出至待检测弧形钢板的表面；然后，移动该检测板至该待检测区域中其他弧形钢板的表面上，对下一条纵向焊缝附近的弧形钢板表面进行形变量的数据采集，依次完成对该待检测区域中所用纵向焊缝附近弧形钢板的表面形变量的数据采集；步骤T3，采用与所述步骤T2相同的方法，完成位于所述底封头或顶封头中其他区域的弧形钢板形变量的数据采集，并分别记录所有数据；步骤T4，将记录的数据值分别减去相对应的所述支腿长度，获得处理后的数据；该处理后的数据即为待检测弧形钢板的形变量；其中，如果处理后的数据值为正值，则该待检测弧形板发生内凹变形；如果处理后的数据值为负值，则该待检测弧形板发生外凸变形。进一步优选的，对所述安全壳中底封头或顶封头进行形变量的数据采集时，以所述底封头或顶封头中最边缘的一圈水平区域作为形变量数据采集的起始区域，并逐圈进行数据采集直至所述底封头的底部或所述顶封头的顶部；其中对每一个区域的所有纵向焊缝进行顺时针编号，以便于后续复测。优选的，具体针对所述安全壳中筒体的形变量检测步骤为：步骤Y1，根据所述筒体中弧形钢板的曲率值，设置相对应的基准线；其中，所述基准线的弧长小于所述筒体中单个弧形钢板的弧长；步骤Y2，对所述筒体中的弧形钢板依次进行形变量的数据采集；首先，调整所述检测板上两个支腿的伸出长度，其中两个支腿的伸出长度相等，且支设在待检测弧形钢板的表面上；然后，对所述筒体中每一个弧形钢板的形变量进行数据采集和记录，其中数据采集的位置包括：第一位置，与待检测弧形钢板的环向焊缝平行，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AP1000核电站安全壳形变检测方法，其特征在于，该检测方法包括以下步骤：第一步，设置基准线；根据待测检测弧形钢板的设计曲率，选取适当长度的弧线作为检测弧形钢板的基准线，所述基准线的曲率与待检测弧形钢板的设计曲率相同；其中，所述基准线刻画在检测板上，所述检测板包括弧形板，支腿以及安装座，将所述基准线刻画在所述弧形板的表面上，所述安装座位于所述弧形板的两个端部，所述支腿与所述安装座活动连接，并沿所述基准线的曲率半径方向可以自由伸缩和固定；第二步，采集数据；首先，通过所述支腿将所述检测板支撑在待检测弧形钢板的表面，其中所述基准线与待检测弧形钢板的设计曲率半径位于同一平面内；然后，通过直尺测量所述基准线与待检测弧形钢板的表面之间的最大距离值和最小距离值，其中所述直尺贴平放置在所述检测板的表面，并沿所述基准线的径向伸出至待检测弧形钢板的表面；第三步，处理和分析数据；将采集到的数据减去支腿的伸出长度，获得处理后的数据，该处理后的数据即为待检测弧形钢板的形变量；其中，如果处理后的数据值为正值，则该待检测弧形板发生相对检查面的凹陷变形；如果处理后的数据值为负值，则该待检测弧形板发生相对检测面的凸起变形；所述基准线刻画到所述检测板上的步骤为：步骤S1，在AutoCAD软件中，根据待测检测弧形钢板的设计曲率，绘制出一段与所述设计曲率相同的弧线，并在所述弧线上选取A点和B点，所述A点和所述B点之间的弧线段即为所述基准线，所述A点和所述B点即为所述基准线的两个端点；步骤S2，在AutoCAD软件中，通过直线段连接所述A点和所述B点，形成所述基准线的弦长线；沿A点指向B点的方向，对所述基准线的弦长线进行n等分，每段长度为a；以距离A点的第m个等分点为起始点，作垂直于所述弦长线并止于所述基准线的直线段，测量该直线段的长度为bm值，其中1≤m≤n；记录m为不同数值时的坐标点(a*m,bm)；步骤S3，在所述弧形板上，选取C点和D点，其中所述C点和所述D点之间的直线段长度与所述A点和所述B点之间的直线段长度相等；在所述弧形板表面所在的平面上，以C点为原点建立直角坐标系，其中沿C点到D点的方向为x轴，垂直于x轴的为y轴；在该直角坐标系内确定坐标点(a*m,bm)并刻画在所述弧形板的表面上，其中1≤m≤n；通过直线段依次连接相邻的坐标点(a*m,bm)；具体针对所述安全壳中筒体的形变量检测步骤为：步骤Y1，根据所述筒体中弧形钢板的曲率值，设置相对应的基准线；其中，所述基准线的弧长小于所述筒体中单个弧形钢板的弧长；步骤Y2，对所述筒体中的弧形钢板依次进行形变量的数据采集；首先，调整所述检测板上两个支腿的伸出长度，其中两个支腿的伸出长度相等，且支设在待检测弧形钢板的表面上；然后，对所述筒体中每一个弧形钢板的形变量进行数据采集和记录，其中数据采集的位置包括：第一位置，与待检测弧形钢板的环向焊缝平行，且距离环向焊缝3～5mm的位置；第二位置，与待检测弧形钢板的环向焊缝平行，位于待检测弧形钢板高度方向的中间位置；第三位置，连接相邻两个待检测弧形钢板纵向焊缝的两侧水平方向位置；第四位置，所述筒体中上、下两个边缘内侧的水平方向位置；步骤Y3，将记录的数据值分别减去相对应的所述支腿长度，获得处理后的数据；该处理后的数据即为待检测弧形钢板的形变量；其中，如果处理后的数据值为正值，则该待检测弧形板发生内凹变形；如果处理后的数据值为负值，则该待检测弧形板发生外凸变形。...

【技术特征摘要】
1.一种AP1000核电站安全壳形变检测方法，其特征在于，该检测方法包括以下步骤：第一步，设置基准线；根据待测检测弧形钢板的设计曲率，选取适当长度的弧线作为检测弧形钢板的基准线，所述基准线的曲率与待检测弧形钢板的设计曲率相同；其中，所述基准线刻画在检测板上，所述检测板包括弧形板，支腿以及安装座，将所述基准线刻画在所述弧形板的表面上，所述安装座位于所述弧形板的两个端部，所述支腿与所述安装座活动连接，并沿所述基准线的曲率半径方向可以自由伸缩和固定；第二步，采集数据；首先，通过所述支腿将所述检测板支撑在待检测弧形钢板的表面，其中所述基准线与待检测弧形钢板的设计曲率半径位于同一平面内；然后，通过直尺测量所述基准线与待检测弧形钢板的表面之间的最大距离值和最小距离值，其中所述直尺贴平放置在所述检测板的表面，并沿所述基准线的径向伸出至待检测弧形钢板的表面；第三步，处理和分析数据；将采集到的数据减去支腿的伸出长度，获得处理后的数据，该处理后的数据即为待检测弧形钢板的形变量；其中，如果处理后的数据值为正值，则该待检测弧形板发生相对检查面的凹陷变形；如果处理后的数据值为负值，则该待检测弧形板发生相对检测面的凸起变形；所述基准线刻画到所述检测板上的步骤为：步骤S1，在AutoCAD软件中，根据待测检测弧形钢板的设计曲率，绘制出一段与所述设计曲率相同的弧线，并在所述弧线上选取A点和B点，所述A点和所述B点之间的弧线段即为所述基准线，所述A点和所述B点即为所述基准线的两个端点；步骤S2，在AutoCAD软件中，通过直线段连接所述A点和所述B点，形成所述基准线的弦长线；沿A点指向B点的方向，对所述基准线的弦长线进行n等分，每段长度为a；以距离A点的第m个等分点为起始点，作垂直于所述弦长线并止于所述基准线的直线段，测量该直线段的长度为bm值，其中1≤m≤n；记录m为不同数值时的坐标点(a*m,bm)；步骤S3，在所述弧形板上，选取C点和D点，其中所述C点和所述D点之间的直线段长度与所述A点和所述B点之间的直线段长度相等；在所述弧形板表面所在的平面上，以C点为原点建立直角坐标系，其中沿C点到D点的方向为x轴，垂直于x轴的为y轴；在该直角坐标系内确定坐标点(a*m,bm)并刻画在所述弧形板的表面上，其中1≤m≤n；通过直线段依次连接相邻的坐标点(a*m,bm)；具体针对所述安全壳中筒体的形变量检测步骤为：步骤Y1，根据所述筒体中弧形钢板的曲率值，设置相对应的基准线；其中，所述基准线的弧长小于所述筒体中单个弧形钢板的弧长；步骤Y2，对所述筒体中的弧形钢板依次进行形变量的数据采集；首先，调整所述检测板上两个支腿的伸出长度，其中两个支腿的伸出长度相等，且支设在待检测弧形钢板的表面上；然后，对所述筒体中每一个弧形钢板的形变量进行数据采集和记录，其中数据采集的位置包括：第一位置，与待检测弧形钢板的环向焊缝平行，且距离环向焊缝3～5mm的位置；第二位置，与待检测弧形钢板的环向焊缝平行，位于待检测弧形钢板高度方向的中间位置；第三位置，连接相邻两个待检测弧形钢板纵向焊缝的两侧水平方向位置；第四位置，所述筒体中上、下两个边缘内侧的水平方向位置；步骤Y3，将记录的数据值分别减去相对应的所述支腿长度，获得处理后的数据；该处理后的数据即为待检测弧形钢板的形变量；其中，如果处理后的数据值为正值，则该待检测弧形板发生内凹变形；如果处理后的数据值为负值，则该待检测弧形板发生外凸变形。2.根据权利要求1所述的AP1000核电站安全壳形变检测方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁波，王朝晖，吴涛，居海兵，尹付军，
申请(专利权)人：中国核工业第五建设有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31