核电焊转子的有效探伤方法技术

本发明专利技术公开核电焊转子的有效探伤方法，通过采用输源管将放射源穿过背氩孔放置在焊缝平面中心的曝光焦点位置，采用中心内透照方式进行成像。该方法通过对核电核电焊转子探伤区域的整体结构分析和流程特性分析，对焊缝的射线采用中心周向曝光探伤方式进行有效探伤，通过输源管将曝光焦点放置于与背氩孔中心线存在偏差的焊缝平面中心，从而方可实施对焊缝的射线探伤。射线探伤。射线探伤。

【技术实现步骤摘要】
核电焊转子的有效探伤方法


[0001]本专利技术涉及无损探伤检验的射线探伤领域，用于对空间狭小、封闭且结构复杂的核电核电焊转子的探伤过程，特别是对不能直接将射线源放置在焊缝平面中心进行曝光的情况，整体考虑到射线的安全防护，并且有一套核电核电焊转子焊缝的透照方式和防护方案模型。本专利技术对核电核电焊转子的射线检测提出了解决方案和相应的计算方法。

技术介绍

[0002]核电焊接转子重量大约180吨，直径达3米，长度约13米，通常处于高温高压及蒸汽介质中，且在高速运行中，因此，很容易造成磨损或损害，且安全性要求高；因此，转子的制作通常是整体成型，但是这种制作方法，制作难度大，且制作成本高。而如果在节约成本的前提下，不采用整体成型，则需要通过焊接的方式将转子分段组装焊接为一体，但是如果焊接后不进行探伤检测以确定焊缝是否合格的话，则高速运行的转子的焊缝部位就会存在隐患，从而损伤转子，影响核电机组甚至反应堆的安全运行，因此，需要对转子的焊缝打底层进行射线探伤。
[0003]而目前市面上常采用的探伤方式为射线无损检测，其检测原理为通过射线在穿过物质的过程中将发生衰减而使其强度降低，衰减的程度取决于被检测材料的种类，射线种类以及穿透的距离，利用各部位对入射射线的衰减不同，透射射线的强度分布将不均匀。由此，可以检测出物体表面或内部的缺陷，主要是内部缺陷，包括缺陷的种类、大小和分布情况。通过上述缺陷的检测来判断焊缝是否合格。
[0004]然而，大型转子的直径最大达3米左右，因而这类转子焊缝的环境复杂，对于这类转子的焊缝进行探伤面临诸多困难。因此，需要提出行之有效的解决方法与实施方案进行核电焊转子的有效探伤。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是：提供一种核电焊转子的有效探伤方法。该方法通过对核电焊转子探伤区域的整体结构分析和流程特性分析，对焊缝的射线探伤采用中心透射探伤方式进行有效探伤，通过输源管将放射源放置于与背氩孔中心线存在偏差的焊缝平面中心的曝光焦点位置上，从而方可实施对焊缝的射线探伤。
[0006]本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]核电焊转子的有效探伤方法，通过采用输源管将放射源穿过背氩孔放置在焊缝平面中心的曝光焦点位置上，采用中心内透照方式进行成像。
[0008]优选的，核电焊转子的所述背氩孔采用直穿孔方式，所述背氩孔中心线与焊缝平面存在偏差。
[0009]优选的，所述输源管包括源导管，以及与源导管连接的探入工装导管，所述探入工装导管包括直段部分和弯曲部分，所述直段部分与所述源导管连接。
[0010]优选的，所述直段部分与所述源导管通过螺纹连接。
[0011]优选的，所述探入工装导管为不锈钢材质。
[0012]优选的，所述弯曲部分的实际的弯曲半径满足如下关系：R≥R
min
，其中R为弯曲部分的实际弯曲半径，根据弯曲部分的跨度和背氩孔中心线与焊缝平面的偏差值建立数学公式二获得；R
min
为弯曲半径的最小理论弯曲半径，根据核电焊转子的1/2壁厚，探入工装导管导管的直径，背氩孔的直径建立公式一获得。
[0013]优选的，所述弯曲部分的弯曲半径R
min
通过公式一获得，所述公式一如下所示：
[0014](R
min-d/2)
2-(R
min
+d/2-D)2＝T2；
[0015]其中，R
min
为弯曲部分的最小弯曲半径，T为核电焊转子的1/2壁厚；d为探入工装导管导管的直径；D为背氩孔的直径。
[0016]优选的，所述弯曲部分的实际的弯曲半径通过公式二获得，所述公式二如下：
[0017](R-F)2+L2＝R2；
[0018]其中，R为弯曲部分的实际的弯曲半径；F为背氩孔中心线与焊缝平面的偏差值。
[0019]优选的，所述核电焊转子的有效探伤方法，具体包括如下步骤：
[0020]步骤1：安装探伤机；
[0021]步骤2：连接输源管与探伤机，将输源管的源导管与探伤机连接，调整输源管将放射源通过输源管的探入工装导管穿过背氩孔放置到焊缝平面中心的曝光焦点位置上，使得γ射线束中心通过转子直径，穿透整圈焊缝，射线束辐射角周向覆盖被检焊缝；
[0022]步骤3：在焊缝上安装胶片和标记；
[0023]步骤4：打开探伤机进行周向曝光，使得胶片成像。
[0024]本专利技术的优点在于，当核电焊转子的背氩孔与焊缝平面存在偏差时，通过采用输源管将放射源穿过背氩孔放置在焊缝平面中心的曝光焦点位置上，从而能够采用中心内透照方式进行成像。要解决当核电焊转子直径最大达3米(叶轮外径，焊缝外径1590mm)左右，透照焦距最大达2800mm，若采用穿透双层焊缝进行检测，则存在探伤机能量不足、防护难度大、探伤效率低下等的问题，以及探伤时间较长，增加了转子的生产制造周期的问题。
附图说明
[0025]图1是核电核电焊转子结构图；
[0026]图2是放射源在中心曝光示意图；
[0027]图3是核电核电焊转子焊接结构图；
[0028]图4是曝光焦点位置示意图；
[0029]图5是图4Ⅰ中的几何分析图；
[0030]图6是输源管结构示意图；
[0031]图7是输源管中弯曲部分的弯曲半径和跨度的几何分析图。
[0032]其中，附图标记对应的名称为：
[0033]1-核电焊转子；2-背氩孔；3-放射源；4-胶片；5-焊缝；6-输源管；61-源导管；62-直段部分；63-弯曲部分；T-核电焊转子的1/2壁厚；d-探入工装导管的直径；D-背氩孔的直径；R-弯曲部分的弯曲半径；F-背氩孔中心线与焊缝平面的偏差值；L-弯曲部分的跨度。
具体实施方式
[0034]下面结合附图说明和实施例对本专利技术作进一步说明，本专利技术的方式包括但不仅限于以下实施例。
[0035]核电焊转子1结构如图1所示，其所处焊缝5位置空间狭小，且结构复杂，而在核电焊转子1的制造过程中，必须对焊缝5进行探伤，以确定是否合格，因此，提出一种行之有效的探伤方法是非常必要的。本专利技术提供一种核电焊转子1的有效探伤方法，具体包括如下步骤：
[0036]步骤1：安装探伤机；
[0037]步骤2：将输源管6的源导管61与探伤机连接，调整输源管6将放射源3穿过背氩孔2放置在焊缝5平面中心的曝光焦点上，使得γ射线束中心通过核电焊转子1直径，射线束辐射角周向覆盖整圈焊缝5；
[0038]步骤3：在焊缝5上安装胶片5，以及定位标记及部位标识；
[0039]步骤4：打开探伤机，将放射源3输送至焊缝平面中心的曝光焦点进行曝光，使得胶片成像。
[0040]在上述步骤1中的探伤机为本领域技术人员所熟知的设备在这里不再进行详细的阐述。
[0041]在上述步骤3中胶片4和标记、标识的安装方式和安装位置为本领域常规技术，在这里不再进行详细的阐述。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.核电焊转子的有效探伤方法，其特征在于，通过采用输源管将放射源穿过背氩孔放置在焊缝平面中心的曝光焦点位置上，采用中心内透照方式进行成像。2.根据权利要求1所述的核电焊转子的有效探伤方法，其特征在于，核电焊转子的所述背氩孔采用直穿孔方式，所述背氩孔中心线与焊缝平面存在偏差。3.根据权利要求2所述的核电焊转子的有效探伤方法，其特征在于，所述输源管包括源导管，以及与源导管连接的探入工装导管，所述探入工装导管包括直段部分和弯曲部分，所述直段部分与所述源导管连接。4.根据权利要求3所述的核电焊转子的有效探伤方法，其特征在于，所述直段部分与所述源导管通过螺纹连接。5.根据权利要求3所述的核电焊转子的有效探伤方法，其特征在于，所述探入工装导管为不锈钢材质。6.根据权利要求3-4任一项所述的核电焊转子的有效探伤方法，其特征在于，所述弯曲部分的实际的弯曲半径满足如下关系：R≥R
min
，其中R为弯曲部分的实际弯曲半径，根据弯曲部分的跨度和背氩孔中心线与焊缝平面的偏差值建立数学公式二获得；R
min
为弯曲半径的最小理论弯曲半径，根据核电焊转子的1/2壁厚，探入工装导管导管的直径，背氩孔的直径建立公式一获得。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑治江，王佰昱，刘健，王仕洋，张斌，杨天伦，陈辉，黄巍，杨晓莉，顾康，蒙军，朱勇，沈小勇，张亮，车爱军，杨芳芳，敬强，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：