朱从斌，葛林涛，朱 坤

（中广核工程有限公司，深圳 518124）

核岛主设备制造和PSI阶段的无损检测技术要求存在差异，经常发生由于技术要求的不统一而导致的质量事件。为了有效地避免制造和PSI阶段无损检测技术差异带来的潜在质量和进度隐患，有必要深入分析制造和PSI阶段的相关标准规范及不同技术要求，与制造单位和PSI检查单位进行积极沟通和交流，事先策划，推动制造单位在制造阶段按照PSI阶段的要求进行补充检测。

1 典型质量事件分析

2013年5月23日，PSI检查单位对某电站蒸汽发生器管板和水室封头对接焊缝进行役前超声波检测时，45°探头在其检测范围内的下封头水室隔板下的堆焊层发现异常超标信号，经分析确定为手工堆焊和自动化堆焊搭接区域的非体积性缺陷。核查制造阶段该堆焊部位的超声波检测报告，没有该缺陷信号的相关记录。制造厂在筒体外表面按照制造阶段的标准对该堆焊部位的缺陷进行了复检，证明该缺陷确实未达到记录限值，则制造和PSI阶段的检测结果产生了较大差异。

工程总承包单位协同PSI检查和制造单位从检测工艺、检测范围、缺陷记录和缺陷判定方面梳理了该堆焊部位在制造和PSI阶段无损检测的技术差异。

1.1 检测工艺和检测范围方面的差异

管板和水室封头对接焊缝在制造阶段超声波检测（使用0°、45°和60°探头）时，宽度范围是焊缝加焊缝两边各10 mm，不会覆盖到水室隔板下的堆焊层，水室隔板下的堆焊是按照隔离层的超声波检测程序在内壁进行（仅使用0°探头）扫查的。

管板和水室封头对接焊缝在PSI阶段超声波检测（0°、45°和60°探头）时，宽度范围是焊缝加焊缝两边各65mm，会覆盖到水室隔板下的堆焊层，相当于水室隔板下的堆焊层在PSI阶段补充执行了45°探头的扫查。

1.2 缺陷记录和缺陷判定的差异

制造阶段只是记录DAC－6dB以上的信号，对DAC－6dB以上的信号进行分析、评定或累加；PSI阶段对DAC－12dB以上的缺陷均进行记录和分析评定。

经过认真分析，制造阶段和PSI阶段超声波检测技术差异是造成该质量事件发生的主要原因。鉴于PSI阶段采用的45°探头对该缺陷显示的定量超标，后续采取了多种检测方法的反复验证、外方评估和在役监控方案等措施，该质量事件处理时间长达6个月，不考虑对工程进度的影响，直接经济损失数百万元。

2 核岛主设备制造和PSI阶段无损检测技术差异

根据PSI检查大纲和PSI检查程序，确定了PSI阶段无损检测关注的核岛主设备及需要进行差异对比的无损检测项目。其中反应堆压力容器（以下简称“RPV”）有两项（射线检测和超声检测），蒸气发生器（以下简称“SG”）有三项（射线检测、超声检测和涡流检测），稳压器（以下简称PRZ）有两项（射线检测和超声检测），主管道有一项（射线检测）。

2.1 RPV 无损检测技术差异

2.1.1 差异项目

RPV 制造和PSI阶段无损检测技术差异共8项，如表1所示。

表1 RPV无损检测技术差异分析

表1 （续）

2.1.2 RPV 无损检测技术差异推荐的解决措施

RPV 制造与PSI阶段无损检测技术差异推荐的解决措施如表2所示。

表2 技术差异推荐的解决措施

2.1.3 自动化超声检测与手工检测缺陷测长的差异

PSI阶段超声波自动化检测采用噪声法测长，制造阶段采用－6dB 法测长。根据以往PSI自动化检测与制造手工检测对单个缺陷的定量对比经验，自动化检测缺陷测长较手工检测测长要偏大。缺陷实际尺寸大于探头－6dB声束直径宽度时，不会有较大的偏差，但当缺陷小于探头－6dB声束直径宽度时，噪声法测长与－6dB 法测长差异较大。以阳江2号RPV 接管与筒体焊缝缺陷检测信号为例，差异结果如下：

在制造阶段，用－6dB 法测长，分别为10mm和6mm 的两个间距为22mm 的孤立点状缺陷，不具备累计条件，满足制造标准的要求；在PSI阶段采用噪声法测长，对两个缺陷实际进行了累加，得出的缺陷总长度为67 mm。自动化噪声法对这两个缺陷的数据采集图像如图1所示。

图1 PSI阶段噪声法测长数据采集图像

2.1.4 验收标准

制造阶段执行RCC－M《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》标准，手工检测，－6dB 法测长，有明确的手工UT 检测验收标准［1］；PSI阶段的手工检测技术与制造阶段相同，验收标准与制造阶段的验收标准一致。

PSI阶段自动化UT 检测对超过噪声和DAC－12dB信号的回波进行记录和分析。但没有噪声法对应的验收标准，而是引用了制造阶段的手工UT 检测验收标准，是不合理且不对应的。PSI阶段检测的主要目的是为在役检测时建立评估的基准零点［2］，因此，自动化UT 检测发现的疑似超标缺陷也应采用手工检测相同测长法（－6dB法）测定长度，再按照制造阶段的验收标准进行评估和分析。

2.2 SG 无损检测技术差异分析

SG 制造和PSI阶段无损检测差异共4 项，如表3所示。

表3 SG 无损检测技术差异分析

SG 无损检测技术差异推荐的解决措施如表4所示。

表4 SG 无损检测技术差异推荐的解决措施

2.3 PRZ技术差异分析

PRZ 制造和PSI阶段无损检测技术差异共3项，如表5所示。

表5 PRZ无损检测技术差异分析

PRZ无损检测技术差异推荐的解决措施如表6所示。

表6 PRZ无损检测技术差异推荐的解决措施

2.4 主管道无损检测技术差异分析

PSI阶段对主管道对接焊缝进行射线检测时，底片会覆盖到焊缝和部分主管道母材区域。虽然制造和PSI阶段射线检测透照工艺相同，但由于铸件底片的评定是通过与标准缺陷图谱的对比进行的，因此主管道的差异主要是制造与PSI阶段底片评定人员对标准图谱的理解之间的差异，有较多对主管道本体缺陷存在评定争议的经验反馈，对主管道本体出厂前有PSI检查单位审查底片，在制造阶段进行交流和分析，达成一致意见。

3 推动实施的建议措施

（1）核岛主设备PSI阶段和制造阶段无损检测差异对比分析应系统化和表格化。

（2）PSI阶段关注的检测部位应在制造阶段按照PSI阶段的技术要求进行补充检测。

（3）为有效避免操作或设备仪器差异带来的定量偏差在PSI阶段才被发现，应推动制造厂对临界验收标准的缺陷进行改变探头类型或扫查工艺等方式进行反复验证。

（4）促进主设备制造厂对PSI阶段无损检测技术要求的理解和重视，加强制造阶段的过程控制。

（5）制造阶段发现存在潜在质量风险的缺陷显示，推动PSI检查单位及时介入进行分析、评价和处理。

4 结语

制造和PSI阶段无损检测技术差异主要是检测方法（自动或手工超声）、检测范围、检测工艺和评定验收方面之间的差异，在PSI单位完全介入制造阶段不能实现的情况下，制造单位应采取必要的措施保证检测质量，对发现的缺陷信号应进行充分的分析和评估，必要时请PSI单位介入。

制造和PSI阶段技术差异分析是在某电站PSI阶段超声波检测发现异常信号后才开启的，之前没有能够意识到技术差异带来的潜在质量风险，没能做到提前预防和采取相关的措施，需要进行总结和经验反馈，应延伸到类似具有技术差异项的制造或安装阶段，保证设备的顺利制造和安装。

［1］RCC－M 2000 Edition ＆ Addendum 2002 deign and construction rules for mechanical components of PWR nuclear islands［S］.

［2］RSEM 1997（EN）In－service inspection rules for the mechanical components of pwr nuclear islands［S］.