核電廠鐵素體鋼管道焊縫滲透檢驗缺陷的評定

王衛(wèi)東 劉毅

摘? 要：我國核電機組類型豐富，無損檢測標準多樣，對于不同類型的缺陷，采用不同標準進行評定，其結(jié)果會有差別。了解這些差別，有利于我們更好地把握標準的驗收準則，做出正確的評定。該文在對比相關(guān)標準文本的基礎上，結(jié)合核電廠鐵素體管道焊縫上滲透檢驗發(fā)現(xiàn)的不同類型缺陷，采用不同驗收標準進行評定，論述不同驗收標準的差異，強調(diào)選用適用標準的重要性。

關(guān)鍵詞：滲透檢驗? 缺陷? 標準? 評定

中圖分類號：TM623?????????? 文獻標識碼：A??? ???????????? 文章編號：1672-3791（2021）01（a）-0075-06

Evaluation of Defects in Penetration Inspection of Ferritic Steel Pipelines in Nuclear Power Plants

WANG Weidong? LIU Yi

（State Nuclear Power Plant Service Company， Shanghai， 200233 China）

Abstract：There are many types of nuclear power units in China and there are various NDT standards. For different types of defects， different standards are used to evaluate the results. Understanding these differences will help us better grasp the acceptance criteria and make correct assessment. Based on the comparison of relevant standard texts， combined with the different types of defects found in the penetration inspection of ferritic pipe welds in nuclear power plant， different acceptance standards are adopted for evaluation， the differences of different acceptance standards are discussed， and the importance of selecting applicable standards is emphasized.

Key Words： Penetration inspection; Defect; Standard; Evaluation

為確保核電廠的安全、可靠、經(jīng)濟運行，在核電廠的建造、安裝及變更改造過程中，小到閥門、管道焊縫，大到關(guān)鍵設備和重要系統(tǒng)，都要應用到滲透檢驗。這種檢驗方法能快速、有效地發(fā)現(xiàn)裂紋、氣孔、分層、焊接缺陷以及其他暴露在表面上的開口缺陷。在特殊工況（高溫、高壓、高速、高放射性）運行的設備和系統(tǒng)存在表面開口缺陷時，往往是十分危險的，甚至會影響機組的安全穩(wěn)定運行，滲透檢驗正是發(fā)現(xiàn)這些缺陷非常有力的無損檢測手段。

目前，對于鐵素體鋼管道焊縫，秦山核電基地各機組在建造、安裝及變更改造過程中使用的滲透檢驗標準主要采用NB/T 47013.5-2015、RCC-M（2000版）、ASME（1998版）。具體的應用情況如下。

（1）NB/T 47013.5-2015主要用于常規(guī)島及BOP部件;

（2）RCC-M（2000版）主要用于秦二廠與方家山M310堆型的核級部件;

（3）ASME（1998版）主要用于秦三廠重水堆與秦一廠30萬機組的核級部件。

以上標準的驗收準則各有不同。NB/T 47013.5-2015中有質(zhì)量分級的章節(jié)，RCC-M（2000版）的驗收準則在S篇，而ASME（1998版）的驗收準則根據(jù)核安全分級不同分布在第III卷里。

對于不同類型的缺陷，采用不同標準進行評定，其結(jié)果會有差別。了解這些差別，有利于我們更好地把握標準的驗收準則，做出正確的評定。有時，當委托方未明確驗收標準時，也可以針對被檢對象情況，選擇適用的驗收標準。以下，針對滲透檢驗常見的缺陷類型，從標準文本比較出發(fā)，結(jié)合實際檢驗工作中發(fā)現(xiàn)的缺陷，應用不同驗收準則進行了對比分析。

1? 不同類型缺陷在不同驗收標準下的評定結(jié)果對比

1.1 滲透檢驗可發(fā)現(xiàn)的缺陷類型

對于鐵素體鋼管道焊縫，從缺陷性質(zhì)來說，主要有裂紋、未熔合、未焊透、夾渣、氣孔、咬邊等。只要在被檢表面開口，都可能被滲透檢驗檢出。

對于大部分的滲透檢驗標準，可檢出的缺陷可以包括裂紋、圓形缺陷和線性缺陷。裂紋無論是什么形式的，通常都是拒收缺陷。該文主要討論圓形缺陷和線性缺陷。圓形缺陷有單個、多個和密集的，線性缺陷也有單個、多個、密集、一直線上斷續(xù)等多種形式。

1.2 圓形缺陷

各標準關(guān)于鐵素體鋼管道焊縫滲透檢驗圓形缺陷驗收標準對比見表1，通過對比，可發(fā)現(xiàn)以下問題。

（1）對比各標準規(guī)定的需記錄的最小缺陷尺寸，NB/T 47013.5-2015標準最小，ASME（1998版）標準第Ⅲ卷次之，RCC-M（2000版）標準S篇最大。

（2）對于多個及密集圓形缺陷，各標準均有評定框面積要求，但評定框面積及允許的缺陷個數(shù)不甚一致。

（3）從允許的單個圓形缺陷尺寸來看，NB/T 47013.5-2015標準允許的圓形缺陷最小，RCC-M（2000版）標準S篇次之，ASME（1998版）標準第Ⅲ卷允許的圓形缺陷最大。

以現(xiàn)場管道焊縫滲透檢驗缺陷為實例，在不同驗收標準下進行評定，對比分析如下。

（1）焊縫上單個圓形顯示（見圖1）參照不同的驗收標準進行評定，結(jié)果見表2。

（2）焊縫上的多個圓形顯示（見圖2）參照不同的驗收標準進行評定，結(jié)果見表3。

（3）焊縫上的密集圓形顯示（見圖3）參照不同的驗收標準進行評定，結(jié)果見表4。

1.3 線性缺陷

各標準關(guān)于鐵素體鋼管道焊縫滲透檢驗線性缺陷驗收標準對比見表5，通過對比，可發(fā)現(xiàn)：從允許的線性缺陷尺寸來看，RCC-M（2000版）S篇和ASME（1998版）標準第Ⅲ卷均不允許任何線性顯示，而NB/T 47013.5-2015標準允許1.5 mm及以下的線性顯示。

以現(xiàn)場管道焊縫滲透檢驗缺陷為實例，在不同驗收標準下進行評定，對比分析如下。

（1）焊縫上的單個線性顯示（見圖4）參照不同的驗收標準進行評定，結(jié)果見表6。

（2）焊縫上的多個線性顯示（見圖5）參照不同的驗收標準進行評定，結(jié)果見表7。

（3）密集線性顯示（見圖6）參照不同驗收標準下的評定，結(jié)果見表8。

2? 結(jié)論

經(jīng)對比，得出以下結(jié)論。

（1）對比各標準規(guī)定的需記錄的最小缺陷尺寸，NB/T 47013.5-2015標準最小，ASME（1998版）標準第Ⅲ卷次之，RCC-M（2000版）標準S篇最大。

（2）對于多個及密集圓形缺陷，各標準均有評定框面積要求，但評定框面積及允許的缺陷個數(shù)不甚一致。

（3）從允許的單個圓形缺陷尺寸來看，NB/T 47013.5-2015標準允許的圓形缺陷最小，RCC-M（2000版）標準S篇次之，ASME（1998版）標準第Ⅲ卷允許的圓形缺陷最大。

（4）從允許的線性缺陷尺寸來看，RCC-M（2000版）S篇和ASME（1998版）標準第Ⅲ卷均不允許任何線性顯示，而NB/T 47013.5-2015標準允許1.5 mm及以下的線性顯示。

（5）同一缺陷采用不同的驗收標準進行評定，可能會出現(xiàn)截然不同的評定結(jié)論。

因此，對于不同類型的鐵素體鋼管道焊縫，應結(jié)合機組類型、設計制造要求、變更改造方案等選擇合適的驗收標準，以避免造成該處理的缺陷未處理或缺陷過度返修的情況出現(xiàn)。

參考文獻

[1]?全國鍋爐壓力容器標準化技術(shù)委員會.承壓設備無損檢測：NB/T 47013-2015[S].北京：新華出版社， 2015：7.

[2]?法國核島設備設計建造規(guī)則協(xié)會編制.壓水堆核島機械設備設計和建造規(guī)則（2000版+2002補遺）RCC-M[S].中科華核電技術(shù)研究院有限公司，譯.上海：上?？茖W技術(shù)文獻出版社，2010.

[3]?ASME核電規(guī)范與標準 BPVC-Ⅲ核設施部件建造規(guī)則：ASME-1998[S].上海發(fā)電設備成套設計研究院，上海核工程研究設計院，譯.上海：上?？茖W技術(shù)文獻出版社，2006.

[4]?喬寶虹，王琛，徐哲.滲透檢測JB/T4730與俄標在核電站檢查的比較[J].科技資訊，2015，12（21）：40-41.

[5]?彭志珍，李玉龍，尹芹.壓水堆核電站在役檢查常用無損檢測方法簡介[J].科技資訊，2012（8）：124-126.

[6]?朱從斌，楊志鵬.RCC-M和JB/T4730.5標準中關(guān)于滲透檢測試塊類型及使用規(guī)定的差異[J].無損檢測，2015，37（10）：24-27.

[7]?楊波，胡學知，龔固.工件表面狀態(tài)對滲透檢測的影響及對策[J].無損檢測，2016，38（8）：55-59.

[8]?葛亮，楊勇，徐旭光，黃超.ASME和RSE-M規(guī)范對核電設備役前及在役檢查中缺陷分析方法的比較[J].無損檢測，2017，39（5）：99-103.

[9]?趙成，胡文琪.管道微量滲透檢測[J].無損檢測，2018，40（9）：64-67.

[10]?張明，南通.設備冷卻水熱交換器鈦合金管板密封焊縫的滲透檢測[J].無損檢測，2019，41（12）：72-74.

[11]?胡學知.滲透檢測[M].2版.北京：中國勞動社會保障出版社，2007：182-187.