ASME核级铸钢件射线检验要求

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)哈电集团哈尔滨电站阀门有限公司 作者:于海波

  介绍了ASME 核级铸钢件的射线检验要求,提出了与国家标准及ASME 常规材料规范的不同之处。

1、概述

  随着国家核电工业的快速发展,尤其是AP1000先进压水堆三代核电技术的引进,ASME 核级材料在核电设备中得到了更加广泛的应用。ASME 核级铸钢件作为核电站管道、阀门和泵等部件的承压边界,真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为对核电站的安全运行起着非常重要的作用。为了保证核级铸钢件产品质量,ASME 对核级铸钢件的射线检验提出了特殊要求。

2、核级铸钢件

  ASME 核级铸钢件材料除了必须满足常用铸钢件(表1) 材料规范要求外,还必须满足特殊的适用要求。以SA - 216 WCA 材料为例,如该材料作为核级部件的承压边界必须同时满足该材料规范及ASME 第Ⅲ卷NX2570 的要求。ASME 核级材料分为核Ⅰ级、核Ⅱ级和核Ⅲ级3 个级别,不同级别的材料要求不同,核Ⅰ级材料的要求最高。

3、无损检验

  以ASME 核Ⅰ级铸钢件为例,其不同的无损检验方式和要求(表2) 主要依据核级部件类别、口径和材料,口径越大要求越高,对泵阀用铸钢件的要求相对较低。常用的无损检验主要包括体积检验( 射线检验、超声波检验) 和表面检验( 磁粉检验、液体渗透检验) 。

表1 ASME 常用铸钢件

ASME核级铸钢件射线检验要求

4、射线检验

  射线检验必须按照ASME 要求进行操作和评定,同时要满足ASME 中NB2575.3 的特殊要求。

  4. 1、设备和材料

  射线检验应使用工业射线照相胶片,可以使用增感屏,但不能使用荧光增感屏,其中铱192 和X射线的前屏最小厚度为0.005in. (0.13mm) ,Co60的前屏最小厚度为0.01in. ( 0.25mm) 。线型像质计的制造和标识应满足SE - 747 的要求或其允许的相当要求,孔型像质计的制造和标识应满足SE1025 的要求或相当标准的有关要求。观片设施应能提供柔和的背景亮度,而不会在射线底片上引起反射、阴影或眩光。评片灯应具有一个足够的可变光源,以便能在规定的黑度范围内看到孔型像质计的基本孔或线型像质计的线径。黑度测量应使用校准的黑度计。

表2 铸钢件的无损检验要求

ASME核级铸钢件射线检验要求

  4. 2、检验时机和像质计

  (1) 最终机加前的铸件表面照相可在热处理前进行。在下列厚度范围内可以在最终机加前或之后进行。

  ①最终厚度小于2.5in. (64mm) 的铸件可在最终厚度上增加13mm 或者在最终厚度上增加20%进行照相,二者中取较大值。像质计和验收标准以最终厚度为基础。

  ②最终厚度在2.5in. (64mm) ~ 6in. (150mm)的铸件可在最终厚度上增加20% 进行照相。像质计和验收标准以最终厚度为基础。

  ③最终厚度大于6in. (150mm) 的铸件可在最终厚度上增加13mm 或在最终厚度上增加15% 进行照相,二者中取较大值。像质计和验收标准以最终厚度为基础。

  (2) 对铸造状态或粗加工的阀门用铸件进行射线检验时,其厚度范围可以超出上述①、②和③的规定值,但仍需满足下列要求。

  ①如果铸态或经粗加工的铸件厚度超过2in.(50mm) ,按下一级较薄的厚度进行验收。例如透照铸件超过2. 25in. (114mm) ,使用ASTM E186。像质计须按被照部件厚度来选择。

  ②如果铸态或经粗加工的铸件厚度等于或小于2in. (50mm) ,使用ASTM E446,像质计按最终工件厚度选择。

  4.3、底片质量

  所有的射线底片不得有机械划伤,化学损伤或其他形式的污损,以免对所照工件的受检区域产生遮蔽或干扰缺陷的影像。透过孔型像质计本体或线型像质计指定金属线邻近区和被检区域的射线照相的透照底片黑度,单片观察的最小黑度为1. 5,多片曝光叠片观察时,叠片组合中的每张底片最小黑度为1.0。不论单片或叠片观察,其最大黑度均为4.0,允许黑度计的读数误差为±0.05。

  4.4、射线范围

  射线范围应尽最大可能涵盖铸钢件体积,因铸件的形状不能覆盖所有范围时,以阀门为例,照相范围至少应达到图1 所示要求。

  4.5、验收

  厚度t 小于2in. (50mm) 的铸钢件应满足ASTME446 的2 级要求,2in. (50mm) ≤ t < 4.5in.(114mm) 的铸钢件满足ASTM E 186 的要求,4.5in.(114mm) ≤ t < 12in. (300mm) 的铸钢件满足ASTME 280 的要求。D、E、F 或G 类缺陷是不可接受的。规定的经机加工的铸件按表3 验收,未经机加工铸件按表4 验收,底片按照表5 验收。

ASME核级铸钢件射线检验要求

图1 阀门铸钢件典型射线范围

表3 经机加工的铸钢件验收标准

ASME核级铸钢件射线检验要求

表4 未经机加工的铸钢件验收标准

ASME核级铸钢件射线检验要求

表5 底片验收依据

ASME核级铸钢件射线检验要求

5、结语

  ASME 标准对核级铸钢件的射线检验提出了明确要求,为保证产品质量提供了充分的理论依据。在实施无损检验过程中,要结合国家相关标准和实践经验,以科学的方式,保证核级产品质量,为核电站安全运行提供保障。

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