核电站贯穿件管道焊缝自动超声检测系统研究与开发

发布时间：2023-04-17 02:49

　　核电作为一种清洁能源,在全世界范围内被广泛应用,核安全重视程度也在日渐提高。定期进行民用核安全设备的无损检验,是一种有效确保核设备安全的措施,其中超声检测是应用较多的体积检验方法之一。超声检测在核电元器件的设计、生产制造、运行阶段均有实施。本文以核电站主蒸汽管道和主给水管道在核岛墙体内的贯穿件连接焊缝为研究对象,开发一套基于超声检测技术的无损检测系统,主要研究以下内容。首先,本文概述了世界范围内核电发展概况,国内外对于管道超声检测设备、检测方法、仿真技术的研究现状,分析核电站贯穿件管道焊缝尺寸、所处环境等特点。其次,针对此贯穿件管道焊缝位置特殊,管道壁厚较厚等特点,创新设计一款用于该检测对象的自动化检测系统,包括系统结构设计,载荷分析,电气控制系统设计,耦合剂循环系统设计及模拟体设计。再次,对设计完成的系统采用实验方法测定探头架耦合压力最佳值,用有限元方法对齿圈及销轴关键部件进行受力分析,验证系统设计合理性;对系统进运动学仿真,获取运动学参数;最后,根据检测规范要求及检测经验,初选超声检测探头参数,利用CIVA仿真软件进行声场仿真和缺陷检测能力仿真,确定探头参数;进行现场应用,验证系统...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 核电站贯穿件管道焊缝自动超声检测系统国内外研究现状
        1.2.1 课题研究对象分析
        1.2.2 核电站贯穿件管道焊缝超声检测机械设备研究现状
        1.2.3 核电站贯穿件管道焊缝超声检测技术研究现状
        1.2.4 超声检测仿真技术研究现状
    1.3 课题研究内容
        1.3.1 课题研究目标
        1.3.2 论文章节安排
第二章 检测系统设计
    2.1 检测系统机构总体方案
    2.2 检测系统机构详细设计
    2.3 检测系统运动载荷计算
        2.3.1 周向运动载荷计算
        2.3.2 轴向运动载荷计算
    2.4 检测系统耦合剂循环装置设计
    2.5 检测系统模拟体设计与人工伤设置
    2.6 检测系统电控设计与分析
        2.6.1 电控系统硬件搭建
        2.6.2 电控系统软件开发
    2.7 本章小结
第三章 检测系统力学分析及运动学仿真
    3.1 检测系统探头架耦合力实验研究及静力学分析
        3.1.1 探头架耦合压力实验
        3.1.2 探头架静力学建模
    3.2 检测系统关键部件分析
        3.2.1 齿圈静力学建模
        3.2.2 齿圈有限元分析
        3.2.3 销轴有限元分析
    3.3 检测系统运动学仿真
    3.4 本章小结
第四章 基于CIVA仿真的超声检测工艺及实验结果
    4.1 超声信号采集软件
    4.2 超声数据分析软件
    4.3 超声探头参数
        4.3.1 探头参数初选
        4.3.2 基于CIVA软件进行探头声场仿真
        4.3.3 基于CIVA软件进行探头检测能力仿真
    4.4 扫查计划文件
    4.5 检测系统实验与结果分析
        4.5.1 检测系统模块展示
        4.5.2 检测系统实验和结果
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
致谢



本文编号：3792413