核電廠薄壁奧氏體不銹鋼焊縫交流電磁場(chǎng)檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范編制說明

中國(guó)電力發(fā)展促進(jìn)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制說明標(biāo)準(zhǔn)編制組二零二三年五月《核電廠薄壁奧氏體不銹鋼焊縫交流電磁場(chǎng)檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范》編制說明1工作簡(jiǎn)況1.1任務(wù)來源本標(biāo)準(zhǔn)制定項(xiàng)目依托于中國(guó)核電工程有限公司科研KT21111《ACFM檢測(cè)技術(shù)驗(yàn)證研究》以及KY22038《不銹鋼覆面交流電磁場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究》。本項(xiàng)目由中國(guó)核電工程有限公司負(fù)責(zé)起草，中國(guó)核工業(yè)二三建設(shè)有限公司、核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所、中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院、國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局核技術(shù)支持中心、中國(guó)石油大學(xué)（華東）、核動(dòng)力運(yùn)行研究所、濟(jì)寧魯科檢測(cè)器材有限公司共同參與編制工作。1.2主要工作過程在本項(xiàng)目依托科研歷時(shí)2年，中國(guó)核電工程有限公司牽頭聯(lián)合中國(guó)核工業(yè)二三建設(shè)有限公司和中國(guó)石油大學(xué)（華東），在研發(fā)過程中組織了十余次權(quán)威專家評(píng)審、組織了技術(shù)有效性第三方評(píng)估，技術(shù)應(yīng)用得到了科工局的批復(fù)。中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院、核動(dòng)力運(yùn)行研究所在技術(shù)有效性第三方評(píng)估和工程抽檢方面發(fā)揮了重要作用；核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所、國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局核技術(shù)支持中心在標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)和審評(píng)技術(shù)研發(fā)方面發(fā)揮了重大要用；濟(jì)寧魯科檢測(cè)器材有限公司在儀器制造和標(biāo)準(zhǔn)化方面發(fā)揮了重要作用。本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，參編單位群策群力、提出了很多寶貴的意見和建議，編制組成員見表1。表1：標(biāo)準(zhǔn)編制組成員名單序姓名單位職務(wù)/職稱負(fù)責(zé)編寫內(nèi)容1王宇欣中國(guó)核電工程有限公司研高2楊會(huì)敏中國(guó)核工業(yè)二三建設(shè)有限公司研高3李偉中國(guó)石油大學(xué)（華東）教授4高宇中國(guó)核電工程有限公司工程師5吳飛飛核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所高工6張小偉國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局核技術(shù)支持中心高工7高三杰中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院高工8祁攀核動(dòng)力運(yùn)行研究所研高9嚴(yán)宇中國(guó)核工業(yè)二三建設(shè)有限公司研高10郭利峰中國(guó)核電工程有限公司研高11袁新安中國(guó)石油大學(xué)（華東）副教授12楊建龍中國(guó)核工業(yè)二三建設(shè)有限公司高工13馬迎兵中國(guó)核電工程有限公司高工14張曉峰中國(guó)核工業(yè)二三建設(shè)有限公司高工15董安中國(guó)核電工程有限公司研高16王俊龍中國(guó)核工業(yè)二三建設(shè)有限公司高工17張振興國(guó)家國(guó)防科技工業(yè)局核技術(shù)支持中心研高18殷曉康中國(guó)石油大學(xué)（華東）教授19劉存正濟(jì)寧魯科檢測(cè)器材有限公司技術(shù)部經(jīng)理20董振邦核工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所工程師1.2.1總體過程本標(biāo)準(zhǔn)的制定過程主要分為前期準(zhǔn)備、征求意見稿編寫階段、送審稿編寫階段和報(bào)批稿編寫階段。1.2.2前期準(zhǔn)備交流電磁場(chǎng)檢驗(yàn)（Alternatingcurrentfieldmeasurement簡(jiǎn)稱ACFM）技術(shù)是基于電場(chǎng)擾動(dòng)引起空間磁場(chǎng)畸變?cè)?，利用檢驗(yàn)傳感器測(cè)量空間磁場(chǎng)畸變信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)缺陷的檢驗(yàn)與評(píng)估。該可檢驗(yàn)各種導(dǎo)電材料表面、近表面缺陷以及薄壁材料的內(nèi)部缺陷，對(duì)不銹鋼等順磁性材料，可檢缺陷埋深達(dá)5-7mm，具有靈敏度高、高效、無輻射防護(hù)風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)點(diǎn)。具有解決工程中射線檢測(cè)工作量大、需占用時(shí)間和空間窗口、輻射風(fēng)險(xiǎn)高的問題。2021.03-2022.12中國(guó)核電工程有限公司牽頭相繼完成了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、系統(tǒng)設(shè)備集成、仿真和工藝研究、模擬驗(yàn)證、缺陷檢出率分析和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證工作；中核二三開展了現(xiàn)場(chǎng)試應(yīng)用和局部應(yīng)用；2022.06-2022.12中核集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CNNCJE100-2022《核設(shè)施薄壁奧氏體不銹鋼焊縫交流電磁場(chǎng)檢驗(yàn)》、濟(jì)寧魯科檢測(cè)器材有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《便攜式交流電磁場(chǎng)檢測(cè)儀》發(fā)布；2022.12-2023.02中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院完成了技術(shù)有效性第三方評(píng)估，組織了軍核ACFM人員考核和取證。2023.04，本項(xiàng)目通過了中國(guó)電力發(fā)展促進(jìn)會(huì)組織的標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)評(píng)審。1.2.3征求意見稿編寫正在進(jìn)行征求意見稿編寫。1.2.4送審稿編寫略。1.2.5報(bào)批稿編寫略。2標(biāo)準(zhǔn)編制原則嚴(yán)格按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》進(jìn)行編寫。標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策要求。標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)具有科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性和可行性。3標(biāo)準(zhǔn)的編制內(nèi)容說明下面按標(biāo)準(zhǔn)的條文順序?qū)?biāo)準(zhǔn)內(nèi)容說明如下：3.1范圍規(guī)定了核電廠奧氏體不銹鋼焊縫交流電磁場(chǎng)檢驗(yàn)，在其他工程中的應(yīng)用也可參考。3.2規(guī)范性引用文件此部分列出了本標(biāo)準(zhǔn)正文中引用的國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。3.3術(shù)語和定義此部分在ASTME2261的基礎(chǔ)上，補(bǔ)充了標(biāo)準(zhǔn)所用到的術(shù)語和定義。3.4一般要求此部分規(guī)定了人員取證、檢測(cè)時(shí)機(jī)和范圍、規(guī)程驗(yàn)證的要求。人員資格要求取得ASNT中的ACFMII級(jí)證書，技術(shù)上是目前行業(yè)內(nèi)較成熟的取證方式，同時(shí)，人員資格也應(yīng)符合項(xiàng)目監(jiān)管規(guī)定。目前科工局和核安全局針對(duì)新無損檢測(cè)方法，均有組織專項(xiàng)考核的先例。檢測(cè)時(shí)機(jī)中要求在液體滲透檢驗(yàn)后，主要是考慮液體滲透檢驗(yàn)需進(jìn)行的表面處理可作為ACFM的前置條件、降低誤報(bào)率；另外，一般的焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)也在其表面檢驗(yàn)后進(jìn)行。ACFM檢驗(yàn)變素表是在ASMEE2261的基礎(chǔ)上，根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整和補(bǔ)充。規(guī)程驗(yàn)證是依據(jù)ASME第V卷第15章的要求編制。3.5檢測(cè)設(shè)備和器材此部分提出了設(shè)備、掃查裝置、校準(zhǔn)和試塊的要求。設(shè)備要求具備硬件、軟件、探頭和線纜，并提出了相應(yīng)要求。掃查裝置部分為保證探頭運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性，提出了一些推薦性要求。校準(zhǔn)明確了校準(zhǔn)對(duì)象和校準(zhǔn)頻率。試塊部分明確了標(biāo)準(zhǔn)試塊和對(duì)比試塊的設(shè)計(jì)和制作要求。標(biāo)準(zhǔn)試塊分為兩種，管狀標(biāo)準(zhǔn)試塊和板狀標(biāo)準(zhǔn)試塊。研究表明：1）φ0.3mm氣孔的信號(hào)響應(yīng)幅值和靈敏度要高于任意方向的0.1mm裂紋；2）內(nèi)表面缺陷的信號(hào)響應(yīng)幅值要低于內(nèi)部和外表面同類型、同尺寸的缺陷；3）對(duì)于4mm左右的不銹鋼，內(nèi)表面φ0.3mm氣孔幾乎是ACFM檢測(cè)技術(shù)能力的極限。所以，采用內(nèi)表面加工孔的標(biāo)準(zhǔn)試塊和對(duì)比試塊。對(duì)比試塊中的孔徑依據(jù)設(shè)計(jì)需求來確定。3.6系統(tǒng)校驗(yàn)與復(fù)核此部分包括一般要求、校驗(yàn)和復(fù)核。一般要求里明確了檢測(cè)之前的準(zhǔn)備工作，如校驗(yàn)時(shí)機(jī)、校驗(yàn)所用試塊、校核和復(fù)核所用試塊、操作時(shí)的注意事項(xiàng)。校驗(yàn)里明確了校驗(yàn)的操作過程和結(jié)果要求。復(fù)核里明確了檢測(cè)時(shí)機(jī)和何種情況復(fù)核無效，參考了ASME中ET和ACFM電磁檢測(cè)的相關(guān)規(guī)定。3.7檢測(cè)技術(shù)此部分包括一般要求、實(shí)施條件、焊縫檢測(cè)區(qū)域標(biāo)識(shí)、閾值確定、掃查操作要求和信號(hào)判定。一般要求例給出了掃查速度推薦范圍和探頭晃動(dòng)幅度。目前通用的交流電磁場(chǎng)檢驗(yàn)儀器采樣率為200K/s，線圈激勵(lì)頻率典型值為1kHz，也即1秒鐘可采用200個(gè)點(diǎn)。為保證0.3mm微缺陷不漏檢，則要求數(shù)據(jù)分布精度要＞0.3mm一個(gè)采樣點(diǎn)。為了保守計(jì)算，本文件設(shè)置1mm上分布10個(gè)采樣點(diǎn)（即0.1mm分布一個(gè)數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)），通過換算可知，探頭掃查速度不得超過20mm/s。另外，5-20mm/s也符合人工手持操作的正常速度范圍。實(shí)施條件里明確了為保證檢測(cè)結(jié)果的有效性，檢驗(yàn)前的一些前提條件，如粗糙度、焊縫表面凹凸度、環(huán)境溫濕度和電磁干擾。焊縫檢測(cè)區(qū)域標(biāo)識(shí)里提出了標(biāo)識(shí)的注意事項(xiàng)。閾值確定里要求通過對(duì)比試塊確定閾值。掃查部分給出了掃查注意事項(xiàng)和特殊要求，如重疊部分和0.5mm氣孔時(shí)的檢測(cè)速度。信號(hào)判定部分給出了對(duì)信號(hào)進(jìn)行判定的過程。3.8檢測(cè)記錄和報(bào)告此部分規(guī)定了檢測(cè)報(bào)告中的內(nèi)容和格式要求。4參考資料GB/T3280不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶GB/T14976流體輸送用不銹鋼無縫鋼管ASME-VArticle15AlternatingCurrentFieldMeasurementTechnique(ACFMT)ASTME2261StandardPracticeforExaminationofWeldsUsingtheAlt