[发明专利]核主泵法兰螺栓在线超声检测装置及检测方法

说明书

核主泵法兰螺栓在线超声检测装置及检测方法，导轨抱紧固定安装在立式主泵体外周上，环形导轨上活动安装滑座；滑座上设有公转驱动组件；微动板通过倾摆自适应调整组件安装在滑座上，微动板和滑座横行平行间隔配置，微动板能够在板面受到外力时相对于滑座弹性倾摆；检测平台通过径向驱动组件安装在微动板上；检测平台包括横向平行配置的支撑板和升降板，检测管立式配置在升降板上，包括由内至外同轴套装的内层管、中层管和外层管，所述装置还包括摄像监视模块。装置能够实现对检测管垂直度的实时自适应调整，降低了对导轨现场安装水平度的限制，利于现场快速安装及调试，尤其适用于核电站这一类特殊的工作场所。

技术领域

本发明涉及核电站在役设备检测领域，尤其涉及一种用于AP1000主泵法兰螺栓在线超声检测的装置及使用其进行在线超声检测的方法。

背景技术

AP1000核电站反应堆冷却剂泵壳体法兰螺栓是反应堆冷却剂壳体与屏蔽电机泵之间的紧固件，长期在高温高压辐照环境下工作，易于形成疲劳损伤，是反应堆中重要的受力易损部件。为了确保核电站的安全可靠运行，需对AP1000主泵法兰螺栓实行严格的检查，美国ASME规范规定法兰螺栓为核电站役前和在役检查的重点检查对象，必须对其进行全体积超声检查。

针对在役法兰螺栓的超声检测方式，包括离线检测(即将法兰螺栓从AP1000冷却剂主泵体上拆除下来进行检测)和在线检测(即不将法兰螺栓从AP1000冷却剂主泵体上拆除下来、直接进行检测)两种。前者存在资源损耗大、检测效率低、易漏检等缺点，且检测前后无法保证反应堆的完好性，因此不能适应AP1000主泵法兰螺栓的检测可靠性高、标准严格等要求，后者不仅能克服离线检测的缺点，具有可靠性高、定位精度高等优点外，也可以在很大程度上提高检测效率，对核电站高效高品质地及时发现隐患、确保部件的运行安全有重大意义，但同时也对承载及控制超声探头的在线超声检测系统提出了更高的要求。

在线检查时，只能通过法兰螺栓的中心孔对法兰螺栓进行全体积超声检测，受限于辐射环境的高剂量率、在线检查无法采用手动检查方式，采用自动超声检测装置还具有超声数据可实时存储离线分析，检查效率高、检测和定位精度高等优点。自动检测装置先沿外套在AP1000冷却剂主泵体上的导轨运动至于法兰螺栓下方、并使超声探头与法兰螺栓的中心孔保持同轴，然后超声探头在升降机构的驱动下上升，进入法兰螺栓的中心孔内上升至中心孔上端后再下降至其下端、并同步进行超声检测。

AP1000冷却剂主泵法兰螺栓的中心孔孔径约为20mm，长度约为1250mm，由于升/降行程较大，因此超声探头在法兰螺栓中心孔持续升/降过程中，对同轴度的要求很高，对导轨的安装水平度限制非常苛刻，如果仅仅是通过保证导轨安装的水平度来保证超声探头和法兰螺栓中心孔之间的同轴度，就需要在现场对导轨进行反复的安装调试，繁琐费时，这显然并不适用于核电站这一特殊的工作场所。

此外，AP1000冷却剂主泵周围安装的仪表管线导致自动超声检查装置的安装空间极其有限，特别主泵周边的结构性支撑和管线对装置的安装高度及行程高度带来很大的挑战，可用的工作空间高度(约为1350mm)与AP1000主泵法兰螺栓的中心孔长度(主泵法兰螺栓的中心孔孔径约为20mm，长度约为1250mm)相当，如果加上装置本身安装高度，极大的限制了检测装置的总运行高度，以致于常规的升降结构无法实现在线超声检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供核主泵法兰螺栓在线超声检测装置及检测方法，能够根据超声探头和法兰螺栓中心孔之间的同轴度偏差自适应倾摆超声探头，以保证两者始终同轴，无需现场人工调试导轨水平度，尤其适用于核电站在役设备现场检测，并且在布局上充分、重复利用了驱动电机和导轨等安装生成的冗余空间，节约空间效果显著，有效解决了法兰螺栓在线超声超声检测的空间受限、行程不够的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

核主泵法兰螺栓在线超声检测装置，其特征在于：

导轨抱紧在立式主泵体外周上，环形导轨上活动安装滑座；