核电站用起吊三脚架锻件的磁粉检测工艺
2021-07-01王树昌刘恩凯施建辉张大勇
王树昌,刘恩凯,施建辉,张大勇
(阳江核电有限公司,阳江 529500)
三代核电一体化堆顶结构(IHP)将堆顶屏蔽、防飞射物装置和反应堆压力容器顶盖起吊装置设计成不需拆除的一体化结构,在反应堆换料期间既可简化换料操作,又可以缩短停堆时间,并减小人员所受的放射性剂量,其安全性及经济性得到了显著提升。
IHP结构属于核安全相关物项,设计、制造及检测按照ASME标准执行。其中,起吊三角架主要由U型夹销、吊耳、支杆、Y型块、分度杆等部件组成,其结构如图1所示。在大修换料期间,可利用三角架组件将压力容器的顶盖和一体化堆顶组件一同吊起,其最大载荷量为800 t。按照设计文件要求,需要在机加工后及载荷试验后分别对各部件进行表面磁粉检测[1],以保证现场使用安全。

图1 IHP起吊三角架组件结构示意
起吊三脚架包括18个关键物项,按照外形结构主要分为标准圆柱体型、板式结构和异型件等。各个类型部件3D模型如图2所示。

图2 IHP起吊三角架各类型部件3D模型
1 检测标准及磁粉检测工艺制定
1.1 检测标准分析
IHP设计文件中规定,以上物项为核安全相关物项,要求最终机加后及载荷试验后,应按照 ASTM E 709-1995或 ASTM A 275-1998标准在两个方向上(互相垂直)进行100 %磁粉检测,验收标准为ASME BPVC Ⅲ NF(1998&2000增补)分卷NF-5340。其中验收要求中作了如下规定。
(1) 零件有任何裂纹或者线性显示则拒收。
(2) 有任何尺寸大于5 mm的圆形显示则拒收。
(3) 在一条线上有4个或以上且边缘相距不大于1.5 mm的圆形显示则拒收。
(4) 在受评定的显示区域中最严重的位置,任何一个表面积为4 000 mm2(该面积主要尺寸不超过150 mm)的区域内有10个或者10个以上的圆形显示则拒收。……
