[发明专利]反应堆压力容器底封头贯穿件检查系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电无损检测领域，特别涉及一种反应堆压力容器底封头贯穿件检查系统及检测方法。

背景技术

核反应堆压力容器是核电站最为重要的部件之一，为RCC-M核安全一级设备。核反应堆压力容器的质量是保证核动力系统安全运行的关键，是核电站整个寿命内唯一不可更换的大型部件。为确定核反应堆压力容器的质量，核电厂和核动力装置的检验规范和大纲中，对反应堆压力容器上的各焊缝及其它部位提出了无损检测的强制性要求，并指定分别在投入使用前和运行一定时间间隔后对反应堆压力容器实施役前和在役检查。役前和在役检查结果是分析评定压力容器运行状态的重要依据。

核反应堆压力容器役前和在役检查是非常复杂的过程，必须使用专用的机械检查设备和装置来完成。由于核反应堆压力容器底封头贯穿件特殊的结构，对其检查需要在19米深的水环境下进行，且检查过程具有放射性。此外，核反应堆压力容器底封头贯穿件内径仅为15.5毫米，但检查深度达到650毫米以上，检查过程探头在其内部运动，对其定位要求非常高。如果检查装置定位不准或发生意外扰动，容易造成探头在BMI内部断裂从而给压力容器本身造成重大隐患。同时，核反应堆压力容器底封头贯穿件分布于以压力容器中轴线为圆心的23个不同半径圆周上，不同圆周上的贯穿件所处的弧面倾斜角度不同，外壁涡流探头扫查的轨迹也不同。因此，对外壁检查设备涡流探头运动的适应性要求高，否则，容易造成外壁涡流探头在扫查过程与贯穿件J焊缝贴合不紧或者出现探头卡涩情况。公开专利CN103985424A（核反应堆压力容器无损检测机器人及其检测方法）、CN203465957U（一种核电站反应堆压力容器检查装置）、CN104464849A（一种核电站反应堆压力容器检查装置）等可以对反应堆压力容器整体进行超声或视频检查，但是由于BMI结构内径小、深度大，检查装置无法完成精准定位，将探头送至BMI内部完成检查，同时，此类设备或装置的重量较大，出现的任何异常动作都可能导致BMI结构受到较大的横向倾覆力，从而产生巨大的安全隐患。

公开专利201010576226.8（压力容器顶盖贯穿管件超声自动检查装置）、201010591741.3（管件内部电视检查摄像头组合结构）、201010587911.0（管件内部超声检查探头组合结构）、美国专利20140211902（INSPECTION APPARATUS FOR PENETRATION PIPE OF NUCLEAR REACTOR HEAD）等此类技术主要是针对反应堆压力容器顶盖贯穿件检查应用，其不能满足水下19深的安装和作业环境。此外，顶盖贯穿件结构要远大于底封头贯穿件，检查装置定位难度要远低于底封头贯穿件检查要求，探头结构也有足够的空间布置。

论文（1000MW级压水堆反应堆压力容器CRDM及BMI贯穿件J型焊缝超声波检验技术研究,2010中国核电产业科技创新与发展论坛论文集）报道的检验技术研究主要针对BMI结构在制造厂环境下的检验，既不涉及核电站现场的辐射环境，也不能实现水下19米深的安装和作业环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种反应堆压力容器底封头贯穿件检查系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种反应堆压力容器底封头贯穿件检查系统，它包括机械扫查部、超声/涡流/视频无损检测部、控制所述机械扫查部动作的电气控制部，超声/涡流/视频无损检测部分别具有超声探头/涡流探头/摄像头，所述机械扫查部包括外壁检查装置、内壁检查装置、操作平台、连接于所述操作平台与外壁检查装置或内壁检查装置之间的长杆组件，所述外壁检查装置包括用于安装并使所述涡流探头在绕贯穿件转动时能够始终紧贴在贯穿件和底封头上的自适应机构、驱动所述自适应机构沿贯穿件轴向运动的第一轴向驱动机构、驱动所述自适应机构沿所述贯穿件周向运动的第一周向驱动机构、实现外壁检查装置定位的第一定位机构，所述内壁检查装置包括用于固定安装所述超声探头或摄像头的支架、驱动所述支架沿贯穿件轴向运动的第二轴向驱动机构、驱动所述支架沿所述贯穿件周向运动的第二周向驱动机构、实现内壁检查装置定位的第二定位机构，所述外壁检查装置和所述内壁检查装置的上端分别设置有第一浮力块和第二浮力块，第一浮力块使外壁检查装置竖立于水中且保证涡流探头位于下方，第二浮力块使内壁检查装置竖立于水中且保证支架位于下方。