Page 55 - 无损检测2023年第三期

李庆顺, 等:

核电厂反应堆水池覆面焊缝的阵列涡流检测

无法识别; 焊缝表面凹坑( 标记黄色信号部分) 信号 焊缝进行检测, 典型的阵列涡流检测信号如图11所
幅值水平较高。 示, 可见, 多数焊缝检测信号本底噪声较小, 个别焊

( 4 )打磨焊缝余高后的 D型试件中, 两个 1mm 缝噪声水平略高。此次反应堆水池的部分焊缝阵列
ϕ

通孔能被检出, 0.5mm 通孔只可识别一个。 涡流检测显示均未达到可记录标准。
ϕ
3块试件的扫查结果表明: ① 阵列涡流对焊缝

中的刻槽有较高的检测灵敏度; ② 通孔的检出性受

焊缝表面状态的影响较大; ③ 粗糙度较大焊缝的涡
流信号本底噪声较大, 部分噪声的形态与缺陷形态
类似, 影响缺陷信号的识别。
4 缺陷判别

4.1 噪声抑制
合适的滤波可以消除较小的“ 背景杂波”, 使
缺陷显示更加明显。滤波方法有均值滤波、 高斯 图11 典型水池焊缝阵列涡流信号
滤波、 中值滤波和双边滤波, 其中, 中值滤波使用 6 存在的问题
较多, 在进行滤波设置时, 其值不宜过大, 过大的

滤波会 “ 滤掉” 较多的有效信息, 存在漏检的可能。 ( 1 )焊缝本底噪声的影响。反应堆水池覆面焊
4.2 通道选择 缝粗糙度不一, 粗糙度较大的焊缝涡流本底噪声较
不同类型通道的阵列涡流信号三维图和 C 扫 大, 影响缺陷信号识别。粗糙度较大的焊缝表面相
当于多个微小的缺陷, 如使用滤波降低本底噪声的
描图显示有所不同, 横向通道中横向缺陷显示明显,
轴向通道中纵向缺陷显示明显, 而融合通道可较好 干扰, 势必影响细小缺陷检出。华中科技团队对焊
对上述两种方向的缺陷进行叠加显示。在进行信号 缝表面纹理产生的噪声进行研究得出, 当纹理深度
分析时应首先在融合通道下对信号进行初步识别, 与缺陷深度比超过0.5时, 检测信号的信噪比较低,
然后对重点关注的信号在横向和轴向通道下作进一 甚至无法实施涡流检测 [ 4 ] 。强噪声背景下缺陷信号
步判定。 的增强方法有待进一步研究。

4.3 特定形态 ( 2 )焊缝结构、 形态差异较大。反应堆水池焊
焊缝的阵列涡流信号中部分结构信号形态较为 缝分布在底面和侧面, 焊缝长度和形态均有较大差
明显, 如焊瘤信号在三位图上呈现为上下对称的形 异, 一种探头无法适用所有类型焊缝的检测, 一些特
态。通过特定形态信号的甄别可排除一些非缺陷信 定的局部位置( 楼梯、 格架附近等) 还可能存在检测
号, 减少误判。 盲区。因此若要实现水池覆面焊缝的全覆盖检测,
虽然可通过上述方法对缺陷信号进行一定程度 还需要从探头尺寸、 激励频率、 结构上进行改善, 设
的判别, 但焊缝阵列涡流技术对检验人员的经验依 计多种探头以克服该缺点, 防止漏检。

( 3 )检测自动化需求。使用柔性阵列探头进行
然有较高的要求。
涡流检测时, 扫查方式一般为手动扫查。由于不同
5 应用案例 位置的反应堆水池焊缝高度差异较大, 焊缝长度也
某核电厂机组反应堆水池检漏管有水滴出, 滴 各有不同, 在检测长焊缝时手动扫查效率较低, 人员

速约为 1L / h , 水样的化学检测表明其为一回路水, 容易疲劳且高处焊缝受在役环境限制难以直接检
即反应堆水池内衬存在少量泄漏。电厂对反应堆水 测, 同时还需考虑在役环境下反应堆水池环境剂量

池底部的43道底板焊缝及26道侧板的1.5m ( 长 率较高的问题。针对上述问题, 自动检测装置的开
度) 以下不锈钢覆面所有焊缝实施渗透检测和目视 发尤为必要。
检测, 未见异常。 7 结语
为了加强对反应堆水池的监测, 电厂在后续的
某次大修中对部分焊缝实施了阵列涡流检测。由于 对某电厂反应堆水池覆面焊缝进行阵列涡流检
大修工期和其他先决条件限制, 仅挑选了部分对接 ( 下转第44页)
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2023年 第45卷 第3期
无损检测