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AP1000控制棒全覆盖式固定超声检查技术研究

闫国华 陈树 李玮 肖爱武 俞英明

闫国华, 陈树, 李玮, 肖爱武, 俞英明. AP1000控制棒全覆盖式固定超声检查技术研究[J]. 核动力工程, 2024, 45(3): 241-245. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.03.0241
引用本文: 闫国华, 陈树, 李玮, 肖爱武, 俞英明. AP1000控制棒全覆盖式固定超声检查技术研究[J]. 核动力工程, 2024, 45(3): 241-245. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.03.0241
Yan Guohua, Chen Shu, Li Wei, Xiao Aiwu, Yu Yingming. Research on Full-Cover Fixed Ultrasonic Inspection Technology for AP1000 Control Rod[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(3): 241-245. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.03.0241
Citation: Yan Guohua, Chen Shu, Li Wei, Xiao Aiwu, Yu Yingming. Research on Full-Cover Fixed Ultrasonic Inspection Technology for AP1000 Control Rod[J]. Nuclear Power Engineering, 2024, 45(3): 241-245. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.03.0241

AP1000控制棒全覆盖式固定超声检查技术研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2024.03.0241
详细信息
    作者简介:

    闫国华(1984—),男,高级工程师,现主要从事核电厂特种维修和燃料检修技术研究工作,E-mail: yangh@snpsc.com

  • 中图分类号: TH17;TL48

Research on Full-Cover Fixed Ultrasonic Inspection Technology for AP1000 Control Rod

  • 摘要: 控制棒组件是燃料组件中控制堆芯反应性的部件,因此需要及时对其状态进行评估,以确保核电站运行安全。本文针对AP1000控制棒结构、尺寸,研究了全覆盖式固定超声检查技术,并开发了专用检查装置。经过缺陷模拟棒的测试可知,本技术的缺陷轴向测量精度≤1 mm,壁厚测量精度<0.01 mm。本装置已成功应用于AP1000机组现场大修中,且发现了若干磨损缺陷和肿胀缺陷。应用结果表明,全覆盖式固定超声检查技术可对控制棒包壳的缺陷进行直观显示,并给出缺陷的位置、轴向长度、周向跨度、最大磨损深度等信息。

     

  • 图  1  AP1000控制棒组件图示

    Figure  1.  Diagram of AP1000 Control Rod Assembly

    图  2  固定超声检查方法原理示意图

    S—探头与包壳外壁间距离的理论值;S1、S2—探头与包壳外壁间距离的测量值

    Figure  2.  Schematic Diagram of Fixed Ultrasonic Inspection Method

    图  3  检查装置图示

    Figure  3.  Diagram of Inspection Device

    图  4  探头布置图

    Figure  4.  Layout of Probes

    图  5  缺陷模拟棒  mm

    Figure  5.  Rods with Simulated Defects

    图  6  模拟缺陷超声信号

    Figure  6.  Ultrasonic Signals of Simulated Defects

    图  7  AP1000控制棒超声检查缺陷图示

    Figure  7.  Ultrasonic Inspection of AP1000 Control Rod Defects

    表  1  控制棒尺寸

    Table  1.   Size of Control Rod

    类型 长度/mm 包壳外径/mm 包壳厚度/mm
    黑棒 4496.8 9.677 0.470
    灰棒 4496.8 9.677 0.648
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    表  2  模拟缺陷类型和尺寸

    Table  2.   Types and Sizes of Simulated Defects

    缺陷编号 A B C
    缺陷类型 环槽 环槽 轴向裂纹
    深度/% 20 50 20
    长度/mm 20 20 12.7
      深度—壁厚损失的百分比
    下载: 导出CSV

    表  3  缺陷模拟棒检查结果

    Table  3.   Test Results of Rods with Simulated Defects

    检查次序 A1 A2 A3 B1 B2 B3
    最小轴向位置/mm 411 412 411 342 342 342
    最大轴向位置/mm 430 432 430 361 362 361
    轴向长度/mm 19 20 19 19 20 19
    轴向误差/mm 1 0 1 1 0 1
    剩余壁厚/mm 0.38 0.38 0.37 0.24 0.24 0.24
    磨损百分比/% 19.15 19.15 21.28 48.94 48.94 48.94
    壁厚误差/mm 0.004 0.004 0.006 0.005 0.005 0.005
      A1~A3—缺陷A扫查3次的结果;B1~B3—缺陷B扫查3次的结果
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-09-25
  • 修回日期:  2023-10-26
  • 刊出日期:  2024-06-13

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