Автоматизированное устройство для вихретокового контроля рез - Неразрушающий контроль | Форум Дефектоскопист
Неразрушающий контроль | Форум Дефектоскопист
Вернуться   Неразрушающий контроль | Форум Дефектоскопист > Форум Дефектоскопист > Статьи о дефектоскопии


Старый 06.04.2013, 16:09   #1
admin
Администратор
 
Аватар для admin
 
Регистрация: 16.04.2012
Сообщений: 1,938
Благодарил(а): 53 раз(а)
Поблагодарили: 187 раз(а)
Записей в дневнике: 3
Репутация: 144
По умолчанию Автоматизированное устройство для вихретокового контроля рез

Автоматизированное устройство для вихретокового контроля резьбы шпилечных отверстии корпуса peaктора ВВЭР-1000

Об авторах
Сотрудники ФГУП «РФЯЦ- ВНИИЭФ» (г. Саров):

Чучко Виталий Федорович
Начальник комплексного отдела научно-производственного комплекса (НПК), к. т. н.

Чертов Александр Викторович
Начальник лаборатории НПК, к. т. н.

Моровов Владимир Александрович
Научный сотрудник, II уровень по вихретоковому контролю.


[hr:2apkuty4]Введение

Корпус реактора типа ВВЭР представляет собой вертикально расположенный ци-линдрический сосуд высокого давления из стали, имеющий съемную сферическую крышку. Крышка крепится к фланцу корпуса герметично с помощью шпилек. Периодически производится съем крышки для проведения регламентных работ. В ограниченное время доступа к фланцу необходимо максимально быстро и эффективно провести контроль резьбовой поверхности шпилечных гнезд (ШГ) на выявление трещин, развивающихся во впадине резьбы. Поэтому для российских АЭС внедрение автоматизированного контроля резьбы корпусов реакторов является актуальной задачей.
Для решения этой проблемы во ВНИИЭФ по заказу Концерна Росэнергоатом в течение трех последних лет разрабатывалась усовершенствованная автоматизированная технология контроля ШГ корпуса реактора ВВЭР-1000 на основе вихретокового метода. Этот метод, благодаря присущим ему особенностям (бесконтактность, простота реализации, высокая информативность, нечувствительность к изменениям внешней среды), оптимально удовлетворяет предъявляемым к технологии требованиям.

Технология реализована в автоматизированном устройстве ВТ контроля ШГ (УВТК-ШГ) ИЦФР.412235.001, головной образец которого успешно выдержал стендовые приемочные испытания с участием ведущих специалистов Концерна, ОКБ «Гидропресс» и передан для внедрения на Балаковскую АЭС. Применение методики контроля этим устройством одобрено Федеральной службой по атомному надзору.
В основу разработки УВТК-ШГ положены принцип интеграции в компактном переносном манипуляторе всех модулей, которые необходимы для обеспечения показателей качества устройства как средства контроля, и принцип узкой специализации такого манипулятора для контроля конкретного оборудования. Высокие показатели качества УВТК-ШГ при значительном снижении потребляемой мощности, массы, габаритов и цены достигнуты за счет применения новых функциональных и конструкторских решений, в том числе на основе современной микроэлектроники.

Описание устройства

УВТК-ШГ предназначено для проведения в период регламентных работ вихретокового контроля резьбы М170 х (6 ? 54) шпилечных гнезд на фланце корпуса реактора ВВЭР-1000. Материал фланца реактора - легированная сталь 15Х2НМФА. УВТК-ШГ выявляет дефекты в шпилечных гнездах по всей длине винтовой линии резьбы с указанием координат их расположения. Минимальные размеры выявляемых трещин в виде паза вдоль впадины резьбы - не менее 5 мм (длина) х 0,5 мм (глубина) х 0,2 мм (раскрытие).

Рис. 1. Структурная схема УВТК-ШГ

Рис. 2. Манипулятор


Структурная схема УВТК-ШГ представлена на рис. 1. В его состав входят переносной манипулятор с вихретоковым устройством; автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора на базе персонального компьютера (ПК) и блок сопряжения.

Манипулятор (рис. 2) устанавливается оператором на контролируемое шпилечное гнездо фланца реактора вручную и надежно фиксируется за соседнее отверстие. В процессе контроля манипулятор обеспечивает сканирование вихретоковым преобразователем (ВТП) всей поверхности резьбы шпилечного гнезда, а встроенное в манипулятор вихретоковое устройство - выявление дефектов в резьбе и передачу данных в цифровом виде на персональный компьютер АРМ оператора.

Рис. 3. Каретка с вихретоковым преобразователем

Рис. 4. Вихретоковый преобразователь: 1 - ВТП; 2 - фрагмент резьбы


ВТП установлен на каретке манипулятора (рис. 3). Каретка имеет направляющие ролики, которые облегчают заход в резьбу и перемещение ВТП по ее винтовой линии. Конструкция манипулятора позволяет извлекать каретку из гнезда без механических повреждений при ее заклинивании из-за некачественной очистки гнезда или повреждения резьбы.
Для снижения дозовой нагрузки на оператора ПК АРМ устанавливается вне реакторной шахты на удалении 20 - 30 м от корпуса реактора. Связь с манипулятором обеспечивается кабелем длиной 30 м через блок сопряжения. Оператор с ПК АРМ осуществляет управление манипулятором, обработку, запоминание и представление результатов контроля. Время контроля ШГ - не более 5 мин, а всех 54 гнезд на фланце корпуса реактора - не более 6 ч.
К достоинствам УВТК-ШГ следует отнести небольшие габариты и вес манипулятора (17 кг). При таком весе работы с манипулятором в опасной зоне на фланце реактора можно проводить силами одного человека без использования грузоподъемных механизмов, что делает менее трудоемкой и более безопасной процедуру контроля. Габариты манипулятора позволяют проводить контроль при установленной защитной крышке на фланце реактора, которая снижает дозовую нагрузку на персонал и дает возможность выполнять на реакторе другие регламентные работы одновременно с вихретоковым контролем шпилечных гнезд.
В качестве вихретокового устройства в УВТК-ШГ применена микропроцессорная плата, разработанная специалистами ВНИИЭФ. Расположение платы в корпусе манипулятора сделало устройство в целом более компактным и простым в эксплуатации, а также повысило поме-хозащищенность результатов контроля, так как они передаются с манипулятора на ПК в цифровом коде.
На ПК АРМ оператора реализованы все необходимые виды сервиса по обработке результатов контроля. Например, по команде оператора результаты контроля по всем шпилечным гнездам сохраняются в архиве на жестком диске компьютера. Для конкретного гнезда они могут визуально представляться на экране ПК и анализироваться визуально и/или автоматически. По результатам контроля на ПК АРМ готовятся и распечатываются протоколы.

Методика контроля и представление его результатов

Методика контроля с использованием УВТК-ШГ основана на применении амплитудно-фазового способа вихретокового контроля, который получил широкое распространение в приборах вихретокового контроля и подробно описан в литературе. Контроль осуществляется параметрическим дифференциальным ВТП, который состоит из двух катушек с сердечниками карандашного типа (рис. 4). Применение сердечников такой формы позволяет максимально приблизить рабочую зону ВТП к поверхности резьбы и соответственно повысить его чувствительность.

Контроль осуществляется на одной частоте возбуждения ВТП. При этом ее значение может программно задаваться оператором в широком диапазоне от 20 кГц до 220 кГц, что позволяет ему выбирать оптимальный режим работы УВТК-ШГ.

Процедура контроля ШГ состоит в следующем. При проведении контроля на фланце работает оператор манипулятора. В его функции входят установка манипулятора на контролируемое гнездо, включение питания, постановка и снятие блокировки манипулятора.

Второй оператор, выполняющий функции контролера, с ПК АРМ запускает процесс автоматического сканирования и контроля гнезда. Манипулятор в автоматическом режиме со скоростью 100 мм/с заворачивает каретку с ВТП в гнездо на всю его глубину. Через каждые полградуса вращения каретки по резьбе оцифрованный сигнал с ВТП записывается в память компьютера и выводится на экран в режиме временных разверток X(t), Y(t) (рис. 5а) и в виде X/Y(рис. 5б) для текущего визуального представления результатов контроля.

Рис. 5. Визуальное представление результатов контроля: а - временные развертки Х(t), Y(t) (сигналы от 22 пазов различной глубины на испытательном образце ШГ); б - режим X/Y (сигнал от паза глубиной 2 мм)
Рис. 6. Перечень выявленных дефектов в автоматическом режиме

После сканирования всей резьбы каретка автоматически выворачивается из гнезда со скоростью 200 мм/с. В это время оператор-контролер проводит экспресс-анализ результатов контроля гнезда в режиме Х/У визуально и/или в режиме автоматического выявления дефектов (рис. 6) с указанием их предполагаемого количества, номера витка резьбы и угловой координаты дефекта в этом витке. Записав результаты контроля в архив на жесткий диск компьютера, оператор-контролер дает команду напарнику переставить манипулятор на следующее гнездо, и процедура контроля повторяется.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработанное устройство УВТК-ШГ ИЦФР.412235.001 является эффективным и недорогим инструментом эксплуатационного контроля резьбовых гнезд корпуса реактора ВВЭР-1000.
По сравнению с известными в России устройствами-аналогами к существенным техническим отличиям УВТК-ШГ следует отнести:

- возможность работы с манипулятором на объекте контроля без грузоподъемных механизмов;
- повышенную надежность контроля из-за высокой помехозащищенности сигнала с ВТП;
- наличие режима автоматического выявления дефектов резьбы;
- облегченный заход каретки с ВТП в резьбу гнезда;
- возможность извлечения каретки манипулятора из гнезда при заклинивании из-за некачественной очистки или повреждения резьбы гнезда;
- благодаря небольшим габаритам манипулятора возможность установки защитной крышки на корпусе реактора для снижения дозовых нагрузок.

По заказу потребителя разработанную технологию автоматизированного вихретокового контроля ШГ корпуса реактора ВВЭР-1000 и созданное устройство УВТК-ШГ несложно адаптировать для контроля другого ответственного оборудования с резьбовыми отверстиями, например, парогенераторов и главных циркуляционных насосов реакторной установки.
admin вне форума   Ответить с цитированием
Старый 06.04.2013, 16:14   #2
admin
Администратор
 
Аватар для admin
 
Регистрация: 16.04.2012
Сообщений: 1,938
Благодарил(а): 53 раз(а)
Поблагодарили: 187 раз(а)
Записей в дневнике: 3
Репутация: 144
По умолчанию Re: Автоматизированное устройство для вихретокового контроля

Чучко В.Ф., Чертов А.В., Моровов В.А. Автоматизированное устройство для вихретокового контроля резьбы шпилечных отверстий корпуса реактора ВВЭР-1000. − В мире НК. − Сентябрь 2005 г. − № 3 (29). − С. 58−60. Статья любезно предоставлена редакцией журнала «В мире НК» (http://www.ndtworld.com).
admin вне форума   Ответить с цитированием
Ответ
Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
Olympus: передовые решения НК Olympus Ультразвуковой контроль 142 18.10.2017 17:51
О применимости технологии антенных решеток в решении задач УЗК В мире НК Статьи о дефектоскопии 5 24.08.2015 11:56
Новый метод выявления коррозионных повреждений труб В мире НК Статьи о дефектоскопии 3 01.03.2015 11:17
Опыт применения фазированных решеток для стопроцентного УЗК толщины трубного объекта В мире НК Статьи о дефектоскопии 2 01.02.2015 11:22
Методы неразрушающего контроля: краткий сводный обзор admin Энергоаудит и температурный контроль 25 13.11.2013 16:57


Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход



Текущее время: 14:19. Часовой пояс GMT +3. Copyright ©2000 - 2017. Перевод: zCarot.