核电站蒸汽发生器传热管与管板胀管段的涡流检测

冯 俊，张 伟，陈胜宇，肖镇官，曾玉华，杨 帆

(核动力运行研究所，武汉 430223)

蒸汽发生器是核电站最大的换热设备，承担着一次侧与二次侧的热交换任务，该设备将一回路主冷却剂从反应堆堆芯带出的热量传给二回路给水系统，使之产生蒸汽，推动汽轮机做功。同时蒸汽发生器为防止核泄漏的第二道屏障，属于核安全一级设备。蒸汽发生器的制造工艺极其复杂，每一道工艺都影响其运行安全，尤其是传热管与管板的胀接工艺[1]，因此必须对传热管与管板胀接后形成的胀管段以及过渡区进行全范围涡流检测[2]，才能保证其在役期间的安全运行。胀管段涡流检测范围如图1所示。

图1 胀管段涡流检测范围示意

1 胀接工艺介绍

核电站蒸汽发生器传热管和管板采用焊接和胀接结合的方式进行连接，传热管与管板一次侧堆焊层之间为密封封口焊，传热管与管板管孔之间为胀接固定。胀接工艺消除了传热管与管板管孔之间的间隙，提高了耐腐蚀性。以M310型压水堆为例，传热管在管孔段受到均匀的液压作用，随着液压的增大，传热管先发生弹性形变后再发生塑性扩张[3]，将传热管紧密固定在管孔内。胀接工艺如图2所示。

图2 胀接工艺示意

2 胀管段涡流检测

2.1 胀管段涡流检测实施方法

由于蒸汽发生器传热管与管板胀接的工艺特殊，无法采用目视、超声等无损检测方法对胀管段及过渡区进行检测，因此，涡流检测成为胀管段质量检测的唯一可行方法，同时涡流检测具有检测效率高、检测可靠等特点。……