核电站乏燃料水池水下ACFM焊缝缺陷检测系统研究

作     者：沈光耀 张晓春 朱加雷 李丛伟 田正磊 SHEN Guangyao;ZHANG Xiaochun;ZHU Jialei;LI Congwei;TIAN Zhenglei

作者机构：上海核工程研究设计院股份有限公司上海200233 北京石油化工学院机械工程学院北京102627 中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580 

基　　金：国家电力投资集团有限公司B类科研课题(KY-B1-2020-HN-10) 

出 版 物：《精密成形工程》 (Journal of Netshape Forming Engineering)

年 卷 期：2025年第17卷第1期

页      码：223-231页

摘      要：目的针对核电站乏燃料水池钢覆面焊缝缺陷的水下检测需求,开发一种基于交流电磁场检测(ACFM)技术的水下缺陷检测系统,以检测和识别焊缝中的微小漏点,进而确保乏燃料水池的结构完整性和运行安全。方法采用有限元模拟结合实验验证的研究方法。首先,采用三代核电乏燃料水池钢覆面的主要材料S32101双向不锈钢作为研究对象,利用COMSOL Multiphysics软件建立ACFM的缺陷检测模型,并对激励频率、激励电流进行优化分析。其次,研制了适用于核电水下环境的ACFM缺陷检测设备,并通过水压、电磁干扰、辐照试验来验证设备的可靠性。结果当激励频率为1~5 kHz并采用较大的激励电流时,可以获得最佳的检测效果;试验结果表明,系统在辐照水下环境中具有良好的适用性,能够有效检测并识别出直径为0.1 mm的微孔贯穿缺陷及3 mm×0.2 mm×0.5 mm的浅表缺陷。结论综合仿真分析、设备研制和实验验证的结果可知,所开发的水下ACFM缺陷检测系统能够满足核电站乏燃料水池钢覆面焊缝缺陷的水下检测需求,为核设施水下缺陷的早期预警和漏点判定提供了有效的技术手段。

主 题 词：乏燃料水池 S32101 水下缺陷检测 交流电磁场检测 试验 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 082701[082701] 0805[工学-能源动力学] 0827[工学-食品科学与工程类] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-6457.2025.01.024

馆 藏 号：203156670...