тест-образец для ультразвукового контроля тепловыделяющих элементов ядерных реакторов

Формула изобретения

Тест-образец для контроля тепловыделяющих элементов ядерных реакторов, выполненный в виде ступенчатого стержня, материал которого совпадает с материалом тепловыделяющего элемента, при этом стержень имеет два хвостовика, длина ступени стержня большего диаметра равна по размеру входящей в оболочку тепловыделяющего элемента части заглушки и в ней выполнены кольцевые имитаторы щелей, а на обоих хвостовиках стержня установлены втулки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области неразрушающего контроля, а именно - к ультразвуковой дефектоскопии, и предназначено для контроля сварных швов тепловыделяющих элементов ядерных реакторов типа ВВЭР-1000 и ВВЭР-440, выполненных контактно-стыковой сваркой.

В тепловыделяющем элементе кольцевой сварной шов образуется при сварке оболочки, представляющей собой тонкостенную трубку, и входящей в нее заглушки, выполненной в виде фигурного стержня, изготовленных из циркония. Характерными особенностями сварных швов данного вида является наличие внешних и внутренних щелей, обусловленных конструкцией оболочки и заглушки и технологией сварки. Контроль сварных швов заключается в определении ширины кольцевой зоны сплошности, то есть определении минимального расстояния между крайними кольцевыми точками щелей сварного шва.

Известен тест-образец для определения диаграммы направленности преобразователей ультразвуковых дефектоскопов по а.с. 1762224, МКИ G 01 N 29/04, в котором искусственные отражатели расположены на участке спирали Архимеда, центр которой лежит на поверхности образца, а величина отражателей с учетом их расположения по спирали выбрана из условия равенства амплитуд отражательных эхо-сигналов при излучении равных ультразвуковых сигналов из центра спирали Архимеда в направлении каждого отражателя. Недостатком данного образца является низкая точность настройки дефектоскопов, обусловленная тем, что незначительно учитывается влияние характеристик объекта контроля на параметры ультразвукового тракта.

Технической задачей изобретения является создание тест-образца такой конструкции, которая обеспечивает повышение точности настройки ультразвукового дефектоскопа, позволяющего определять соотношение амплитуды зондирующих импульсов, усиление принимаемого сигнала и его пороговый уровень при контроле сварных швов тепловыделяющих элементов ядерных реакторов типа ВВЭР-1000 и ВВЭР-440, выполненных контактно-стыковой сваркой, за счет более полного учета влияния элементов контролируемых сварных швов на параметры ультразвукового тракта.

Поставленная задача решается тем, что тест-образец выполнен в виде ступенчатого стержня, материал которого совпадает с материалом тепловыделяющего элемента, при этом стержень имеет два хвостовика, длина ступени стержня большего диаметра равна по размеру входящей в оболочку тепловыделяющего элемента части заглушки и в ней выполнены кольцевые имитаторы щелей, а на обоих хвостовиках стержня установлены втулки.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На чертеже представлен тест-образец для контроля тепловыделяющих элементов ядерных реакторов.

Тест-образец для контроля тепловыделяющих элементов ядерных реакторов состоит из ступенчатого стержня 1, выполненного в форме тепловыделяющего элемента, втулок 2 и 3, установленных на хвостовиках стержня 1, в данном случае - на клей. Стержень 1 выполнен из циркония, как и сам тепловыделяющий элемент. Втулки 2 и 3 закалены. За втулку 3 устанавливают образец в установку при настройке. Втулка 2 служит защитой от вмятин и забоин стержня 1. Длина большего диаметра ступени стержня 1 равна по размеру входящей части заглушки тепловыделяющего элемента в оболочку и в ней выполнены две кольцевые щели 4, находящиеся на глубине, равной толщине оболочки тепловыделяющего элемента.

Настройка ультразвукового дефектоскопа производится по тест-образцу следующим образом.

Тест-образец устанавливается в штатную установку, производящую контроль сварного шва тепловыделяющих элементов. Включается привод сканирования, обеспечивающий дискретное вращение тест-образца и возвратно-поступательное движение ультразвукового преобразователя вдоль оси тест-образца до имитаторов щелей. Во время сканирования фиксируется величина перемещения ультразвукового преобразователя и амплитуда принятого сигнала в каждой точке контроля. По известному размеру имитатора зоны сплошности сварного шва определяется пороговый уровень сигнала, по которому будет вестись контроль тепловыделяющих элементов (уровень контроля), сохраняя постоянными значение амплитуды зондирующих импульсов и уровень усиления принятого сигнала, или устанавливают необходимый уровень принятого сигнала при фиксированном пороговом уровне.

Таким образом, применение данного тест-образца позволяет повысить точность настройки установок контроля качества сварных швов тепловыделяющих элементов ядерных реакторов типа ВВЭР-1000 и ВВЭР-440, выполненных контактно-стыковой сваркой.