核電設(shè)備熱交換器鈦合金管板密封焊縫的滲透檢測(cè)實(shí)例
滲透檢測(cè)的應(yīng)用
某核電廠設(shè)備冷卻水熱交換器為核3級(jí)設(shè)備,采用海水冷卻,傳熱管為鈦管,水室管板表面材料為鈦合金。鈦管與管板密封采用脹接+焊接的方式,密封焊的質(zhì)量直接影響熱交換器的換熱效率。如果密封焊發(fā)生破損會(huì)造成管板碳鋼基體腐蝕;當(dāng)海水通過(guò)破損的密封焊縫進(jìn)入設(shè)備冷卻水系統(tǒng)后,會(huì)對(duì)其冷卻的設(shè)備造成影響,進(jìn)而影響整個(gè)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
滲透檢測(cè)作為一種有效的表面檢驗(yàn)方法,被用于該核電廠設(shè)備冷卻水熱交換器管板密封焊表面的定期檢查中。國(guó)核電站運(yùn)行服務(wù)技術(shù)公司的檢測(cè)人員根據(jù)管板密封焊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),以及所發(fā)現(xiàn)的典型缺陷的特征,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出了該滲透檢測(cè)過(guò)程中需注意的關(guān)鍵工藝操作步驟。
檢測(cè)用器材的選擇-上海玖橫儀器有限公司
滲透檢測(cè)用器材包括:三點(diǎn)式不銹鋼鍍鉻裂紋試塊(B型試塊)、HD-RS-H型滲透劑、HD-BX-H型清洗劑、HD-XS-H型顯像劑、刷子、擦拭用紙、5~10倍放大鏡、強(qiáng)光手電、照度計(jì)、測(cè)溫槍、口罩、橡膠手套及*的勞防用品等。
需要注意的是,對(duì)于鈦及鈦合金材料,一定量的滲透檢測(cè)劑蒸發(fā)后,殘?jiān)械姆⒙仍睾康馁|(zhì)量比不得超過(guò)1%。檢驗(yàn)前必須要求供貨方提供滲透檢測(cè)劑氟、氯含量的測(cè)定報(bào)告。
檢測(cè)工藝的確定
根據(jù)檢驗(yàn)規(guī)程,該核電廠設(shè)備冷卻水熱交換器鈦合金管板密封焊滲透檢測(cè)工藝參數(shù)見(jiàn)表1。
圖1 密封焊檢測(cè)范圍示意
操作工藝及注意事項(xiàng)-上海玖橫儀器有限公司
表面準(zhǔn)備及預(yù)清洗
焊縫及焊縫周?chē)鷳?yīng)使用清洗劑清洗,并充分干燥。需要注意的是,按照核電廠自主檢查大綱要求,該設(shè)備冷卻水熱交換器除了需對(duì)管板密封焊進(jìn)行滲透檢測(cè)外,還需對(duì)一定比例的傳熱管進(jìn)行渦流檢測(cè),該項(xiàng)工作一般在液體滲透檢測(cè)前進(jìn)行,渦流檢測(cè)要求傳熱管內(nèi)部清潔,因此在容器解體后,維修人員會(huì)對(duì)管板及傳熱管進(jìn)行沖洗。在滲透檢測(cè)開(kāi)始之前,一定要對(duì)表面進(jìn)行干燥處理,通常的做法是,在沖洗完成后,使用通風(fēng)設(shè)備使管板及傳熱管充分干燥,一般情況下需通風(fēng)1~2天,否則將影響細(xì)小缺陷的檢出。
滲 透
使用不脫毛的刷子將滲透劑均勻刷涂在被檢表面,要注意滲透劑不應(yīng)過(guò)多,以免其流入管內(nèi)而難于清理。由于管板是垂直方向安裝的,滲透劑會(huì)由于重力作用從上往下流動(dòng),因此施加滲透劑時(shí)應(yīng)按照“自下而上”的方向進(jìn)行,管口內(nèi)滲透劑的施加需注意刷涂寬度應(yīng)不小于25 mm,以保證被檢表面*被滲透劑覆蓋,并在整個(gè)滲透時(shí)間內(nèi)保持潤(rùn)濕狀態(tài)。滲透時(shí)間按照工藝要求不得少于10 min。
圖2 檢驗(yàn)部位外觀
去除多余滲透劑
去除多余滲透劑時(shí),不得往復(fù)擦拭,不得將清洗劑直接沖洗在被檢表面上。先用擦拭用紙擦拭,至大部分多余滲透劑去除后,再用蘸有清洗劑的擦拭用紙擦拭。擦拭管板和密封焊時(shí),可直接在管板和密封焊上整體擦拭,以提高檢驗(yàn)效率。擦拭管口時(shí),必須按順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较虿潦?,否則容易造成污染而降低檢驗(yàn)靈敏度。
干 燥
溶劑去除型著色法滲透檢測(cè)時(shí),無(wú)需進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的干燥處理,自然干燥即可。干燥時(shí)間不宜太長(zhǎng),控制在5~10 min內(nèi),以免缺陷內(nèi)的滲透劑干涸。
顯 像
施加顯像劑時(shí)需要注意的是,噴涂時(shí)需要從上下左右各個(gè)方向進(jìn)行,以保證整個(gè)被檢表面(尤其是管口往里的25 mm范圍內(nèi))被顯像劑完整覆蓋。施加前要將顯像劑充分搖勻,不得在同一部位重復(fù)施加。顯像時(shí)間按照工藝要求控制在10~60 min。
觀察與記錄
由于溶劑懸浮顯像劑顯像的速度非常快,所以在施加顯像劑后就應(yīng)立即開(kāi)始觀察,在施加后10~60 min內(nèi)再下定論。觀察時(shí)應(yīng)使用強(qiáng)光手電照明,光照度應(yīng)不小于1 000 Lx。辯認(rèn)細(xì)小顯示時(shí)可使用5~10倍放大鏡。需要注意的是,為保證管口往里25 mm檢驗(yàn)范圍內(nèi)的缺陷不被漏檢,觀察應(yīng)從上下左右各個(gè)方向進(jìn)行。
檢驗(yàn)過(guò)程中的工藝參數(shù)應(yīng)在原始記錄中記錄齊全,當(dāng)發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí),應(yīng)記錄缺陷的數(shù)量、尺寸、類(lèi)型、位置(一般采用所在傳熱管的編號(hào)進(jìn)行定位),可使用照相法記錄。
后處理
檢驗(yàn)完畢后使用清洗劑進(jìn)行清洗,以去除對(duì)工件材料有害的殘留物。
結(jié)果與分析-上海玖橫儀器有限公司
采用以上工藝進(jìn)行滲透檢測(cè),多次發(fā)現(xiàn)線性缺陷顯示,實(shí)踐證明,該工藝能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷,對(duì)保證密封焊質(zhì)量十分有效。
典型的缺陷照片如圖3所示,從圖中可看出,缺陷多為細(xì)小的線性顯示,極易漏檢,因此要格外注意以上的關(guān)鍵工藝步驟,以保證檢驗(yàn)的靈敏度。
圖3 典型缺陷照片
結(jié)論-上海玖橫儀器有限公司
為保證設(shè)備冷卻水熱交換器鈦合金管板密封焊中細(xì)小缺陷的檢出,在進(jìn)行滲透檢測(cè)工藝操作時(shí),需特別注意以下幾點(diǎn):
1、檢驗(yàn)開(kāi)始前,必須保證被檢表面充分干燥,防止沖洗后的水分殘留在缺陷中,影響缺陷檢出。
2、施加滲透劑時(shí),需注意刷涂方向(自下而上)及管口往里的25 mm檢驗(yàn)區(qū)域的充分覆蓋。
3、去除管口多余滲透劑時(shí),必須按順時(shí)針?lè)较蚧蚰鏁r(shí)針?lè)较虿潦谩?/p>
4、顯像劑噴涂時(shí),需要從上下左右各個(gè)方向進(jìn)行,以保證整個(gè)被檢表面(尤其是管口往里25 mm范圍內(nèi))被顯像劑完整覆蓋。
5、觀察時(shí),應(yīng)從上下左右各個(gè)方向進(jìn)行,避免缺陷漏檢。
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