[发明专利]核电站反应堆压力容器主螺栓的涡流检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种核电站反应堆压力容器主螺栓的检测装置，特别是涉及一种核电站反应堆压力容器主螺栓的涡流检测装置。

背景技术

反应堆压力容器主螺栓是反应堆压力容器本体和顶盖之间的紧固件，长期在高温高压辐照环境下工作，易于形成疲劳损伤，是反应堆压力容器中重要的受力易损部件。为了确保核电站安全可靠运行，在主螺栓制造过程中或电站换料维修时，需对反应堆压力容器主螺栓实行严格的检查，因此，ASME规范和RSEM标准均规定主螺栓为核电站役前检查和在役检查（定期检查）的重点检查对象。对反应堆压力容器主螺栓的涡流检测部位主要为主螺栓两端螺纹区及中部光杆区等易产生缺陷部位。

针对用于主螺栓的涡流检测方式，手动检测方法存在重复精度不高、检测效率低、易漏检、高放射性污染等缺点，因此既不能适应反应堆压力容器主螺栓的检测可靠性高、标准严格等要求，也不适合运行后存在一定放射性污染的检测环境。自动检测不仅能够克服手动法的缺点，具有可靠性高、灵敏度(信噪比)高、重复性好等优点外，也可以很大程度上提高检测效率，对核电站高效高品质地及时发现隐患、确保部件的运行安全有重大意义，这也对承载涡流探头的自动化机械装置提出了更高要求。

主螺栓的涡流检测要求决定了涡流自动检测装置应至少具有绕圆周方向的转动和沿轴向的移动两个自由度，同时还要具有放置主螺栓的承重平台以及用于无损检测的涡流组件。目前核电站主螺栓的涡流自动检测装置的主要供货商有美国西屋公司、西班牙Tecnatom公司等。西班牙Tecnatom的PERCI涡流检测装置其机构为立式，主螺栓竖直放置，装置下部的转台用于支撑主螺栓，带动主螺栓一同旋转，两个独立的手臂用于检测上下螺纹区域；该装置在机构上的不足是缺少对主螺栓的抱紧装置及对光杆区的检测装置，不仅降低检测时的运动稳定性，而且由于径向跳动的影响会导致检测精度降低，降低信噪比。

美国UniWest公司的螺栓涡流检测系统US-1779其机构为卧式，主螺栓平放在系统的两根旋转轴面上，可以在橡胶O型圈上快速旋转，X-Y球形滑块带动涡流探头沿主螺栓轴向移动，探头移到螺纹末端时停止前进，操作人员需手动将探头移到主螺栓光杆部，沿着主螺栓光杆部到达螺纹区域，将角度调为45°对螺纹部位进行检测，该检测系统转速可达100-400rpm，适用主螺栓长度为25.4-152.4mm，直径为7.92mm-25.4mm；该装置在机构上的不足是测量范围比较小，且需要操作人员协助检测，不适合对带有一定辐射性的主螺栓进行检测。现有国外设备的另一缺点是价格昂贵，且无法获取详细技术资料，同时由于其专用性强，导致检测的柔性不足，无法适应不同堆型核电站主螺栓主螺母的涡流检测。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种核电站反应堆压力容器主螺栓的涡流检测装置，用于解决现有技术中无法利用一台装置完成对主螺栓光杆区和螺纹区的涡流检测的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种核电站反应堆压力容器主螺栓的涡流检测装置，其包括：底座及固定在所述底座上的竖直架；支撑平台，通过旋转机构设在所述底座上，支撑并且带动主螺栓旋转；抱紧机构，包括第一安装座和设在第一安装座上的环抱主螺栓的抱爪，所述第一安装座设在所述竖直架上并且位于面向所述支撑平台的一侧；检测主螺栓螺纹区的第一检测机构，包括安装架和带有涡流探头的第一夹具，所述安装架设在所述竖直架上，所述安装架上设有两根竖直方向的平行导杆以及转动设在两根导杆上的滑块，所述第一夹具与所述滑块相连，第一夹具与所述主螺栓接触处设有与主螺栓螺纹相啮合的内螺纹；检测主螺栓光杆区的第二检测机构，包括设在所述底座上的支撑架，支撑架上设有第一电机、丝杆机构和带有涡流探头的第二夹具，第一电机与所述丝杆机构内的丝杆传动相连，所述丝杆平行于所述主螺栓的轴线，所述第二夹具与所述丝杆机构上的丝杆螺母相连。

优选的，所述第一安装座包括双向调节螺杆、位于双向调节螺杆两侧的导向杆，以及穿设在双向调节螺杆和导向杆端部的抱爪臂，所述抱爪设在所述抱爪臂的两端。

优选的，所述抱爪为弧形，在弧形的两端设有抱紧滚轮。

优选的，所述第一夹具由尼龙材料制成。

优选的，所述导杆的下端设有限位件。

优选的，所述第二夹具与所述主螺栓接触的平面为圆弧面。

优选的，所述第二夹具上在所述圆弧面的两端设有滚轮。

优选的，所述丝杆的两端均设有限位件。

优选的，所述涡流检测装置还包括控制系统，所述旋转机构的主电机和所述第一电机均与所述控制系统控制相连。