Page 44 - 无损检测2022年第一期
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试验研究




   DOI : 10.11973 / ws j c202201003

        核电厂厚壁高密度聚乙烯管道热熔接头的


                                   相控阵超声检测




                               周路生 , 黄   骄 , 吴   双 , 邱晓东 , 王立仁        1
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      ( 1. 国核电站运行服务技术有限公司, 上海 200233 ; 2. 上海核工程研究设计院有限公司, 上海 200233 )
           摘   要:分析了核电厂厚壁高密度聚乙烯管道热熔接头体积检查的主要难点。基于对高密度

       聚乙烯材料的声学性能和相控阵超声声场的建模分析, 定制了自聚焦相控阵超声探头和特殊结构

       相控阵水楔块, 有效解决了壁厚大于 90mm 的高密度聚乙烯热熔接头的超声检测问题。通过对国
       内某核电站厂用水系统 32 英寸高密度聚乙烯管道的现场检测, 验证了该检测技术的有效性。
           关键词:核电厂; 高密度聚乙烯; 热熔接头; 相控阵超声


          中图分类号: TH142.2 ; TG441.7 ; TG115.28    文献标志码: A    文章编号: 1000-6656 ( 2022 ) 01-0010-06

             Phasedarra yultrasonictestin g forhotmelt j ointofthickwallhi g hdensit y

                              p ol y eth y lene p i p einnuclear p ower p lant


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                     ZHOULushen g 1 , HUANGJiao , WUShuan g Q IUXiaodon g 2 , WANGLiren 1

                       ( 1.StateNuclearPowerPlantServiceCom p an y , Shan g hai200233 , China ;

             2.Shan g haiNuclearEn g ineerin gResearch & Desi g nInstituteCo. , Ltd. , Shan g hai200233 , China )

           Abstract : Themaindifficultiesofthevolumeins p ectionforthickwallHDPEp i p ehotmelt j ointwereanal y zed.

       Basedontheacousticp ro p ertiesof HDPE materialandtheacousticfield modelin g anal y sisofp hasedarra y

       ultrasonic , self-focusin gp hasedarra yultrasonicp robeands p ecialstructurewaterwed g earecustomized , which

       effectivel ysolvestheultrasonicdetectionp roblemofHDPEhotmelt j ointwithwallthickness g reaterthan90mm.

       Theeffectivenessofthedetectiontechnolo gywasverifiedb ythefieldins p ectionof32inch HDPEp i p elineofthe

       waters y steminanuclear p ower p lant.

           Ke ywords : nuclear p ower p lant ; HDPE ; hotmelt j oint ; p hasedarra yultrasonic
      核电厂厂用水系统( SWS ) 利用海水通过设备                       首次使用了 HDPE 管道, 运行多年后, 管道服役状
   冷却水系统的热交换器带走核岛设备的热量, 达到                           态仍良好。国内 AP1000 三代依托项目( 三门和海
   冷却的目的     [ 1 ] 。二代及二代加核电厂输送海水介质                  阳核电机组) 厂用水系统( 非安全级) 已采用外径为



   的管道主要为不锈钢管道、 内衬防腐涂层或水泥沙                           30inch ( 1inch=25.4 mm ) 的 HDPE 管道, 2017 年
   浆的碳钢管道、 钢筋混凝土管等              [ 2 ] 。基于高密度聚        中广核大 亚 湾 核 电 站 的 循 环 水 ( CFI ) 系 统 首 次 将
   乙烯( HDPE ) 材料良好的耐腐蚀及抗氧化、 老化性                      HDPE 管 道 应 用 到 核 安 全 级 系 统 中         [ 3 ] , 另 外,
   能, 1998 年美国卡巴托核电站在常规的水管系统中                        CAP1400 及 CAP1000 后续项目的厂用水系统用到

                                                     的 HDPE 管道, 其最大壁厚已超过 100mm 。目前
                                                     国内已有的行业标准 JB / T10662-2013 《 无损检


      收稿日期: 2021-09-23
                                                     测 聚乙烯管道焊缝超声检测》适用于检测输送燃
      基金项目: 核电厂结构健康检测分析与评价先进技术研究项目
                                                     气和自来水介质的非核用聚乙烯管道的熔接接头,
   ( 2018ZX06002008 )

                                                     即壁厚小于 60 mm 的聚乙烯管道热熔接头。对于
      作者简介: 周路生( 1982- ), 男, 高级工程师, 主要从事核电站在
   役检查技术研究工作                                         核电厂用的大口径( 外径 30inch 以上)、 超厚壁( 大
                                                     于 90mm ) HDPE 管道热熔接头, 国内尚无相应的

      通信作者: 周路生, zhouls@sn p sc.com
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          2022 年 第 44 卷 第 1 期
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