国核电站运行服务技术有限公司 严小波 薛晓鹏

核反应堆钢制安全壳是防止放射性物质进入环境的一道屏障，对核电站的安全运行至关重要。安全壳焊缝表面存在余高，无法打磨平整。受检测时间的影响，并结合超声波相控阵检测的优越性，特采用超声波相控阵检测。本文主要通过检测工艺的声场仿真，提前验证钢制安全壳焊缝超声波相控阵检测所选的检验探头、检验参数的适用性，并获得优化的检验探头和工艺设计参数，以确定影响检测结果的设备及探头的关键参数。

1 试验相关

本仿真的对象主要为用于钢制安全壳对接焊缝的相控阵检验探头和相关的检测工艺。相控阵检验探头声场仿真通过CIVA仿真软件对不同类型探头超声声场特征进行仿真试验，确定超声声场覆盖范围及各类型检验探头的基本参数，通过软件缺陷响应计算确定检验工艺的有效性，初步确定设备和检验探头型号。试验研究关键因素：焊缝检测时的检验效率、近场区对焊缝探头选型的影响、检验区域的覆盖要求。

仿真试验的主要硬件设备包括：基于WINDOWS10 64位操作系统平台的PC机和CIVA软件专用密匙，奥林巴斯OMINISCAN MX2或ZETEC Danaray检验系统。仿真试验的所采用的仿真软件为CIVA仿真软件，版本为10.1。该软件是由法国原子能委员会（CEA）研发的一款专业无损检验仿真软件。

2 研究方案及结果

2.1 检验区域覆盖

钢制安全壳对接焊缝的检验区域是焊缝本身加上焊缝熔合线两侧各10mm，焊缝检验区域厚度应为工件厚度加上焊缝余高，厚度范围为45mm～55mm。……