ССР-Қ РЕАКТОРЫНЫҢ ҚҰБЫР ЖЕЛІЛЕРІН ТЕКСЕРУ КЕЗІНДЕ ФАЗАЛАНҒАН ТОРЛАР ТЕХНОЛОГИЯСЫН ҚОЛДАНУ МҮМКІНДІГІН ЗЕРДЕЛЕУ

ССР-Қ атомдық зерттеу реакторының бірінші тізбегі әртүрлі конфигурациядағы көптеген аустениттік дәнекерленген қосылыстардан тұрады. Мұндай дәнекерленген жіктер ұзынша түйіршікті анизотропты және біртекті емес құрылымдарды көрсетеді, бұл рентгенграфиялық және ультрадыбыстық бақылау деректерін түсіндіруді қиындатады. Қозғалмалы тұзсыздандырылған судың, механикалық және термиялық жүктемелердің тұрақты әсерінде болатын дәнекерленген жіктердің түпкілікті бөлігі ерекше қырағылықты қажет етеді, бұл сызаттар мен эрозиялық процестердің пайда болуына және таралуына әкелуі мүмкін. Бұл жұмыста 1967 жылы пайдалануға берілген ССР-Қ реакторының бірінші тізбегінің аустениттік дәнекерленген қосылыстарының ақауларын зерттеудің кешенді тәсілі қарастырылған. Шағын габариттік өлшемдер, құбыр желілерінің күрделі конфигурациясы, бір жақты қол жетімділік, жіктің белгісіз пішіні стандартталған сынақ процедураларын қолдануға мүмкіндік бермейді. Рентгенграфиялық бақылау деректері шалапісірілімге немесе балқымай қалуға ұқсас айқындалмаған созылыңқы тұтассыздықтардың болуын көрсетті. Дөңгелек дәнекерлеу жіктерін бақылаудың сенімділігі мен тиімділігін арттыру үшін сызықтық тормен ультрадыбыстық бақылауды қолдану қарастырылған. Зерттеу оңтайлы сканерлеу режимдерін таңдаудан, 16 элементтік ультрадыбыстық сызықтық торды пайдалана отырып, бақылау үлгілерінің дәнекерленген қосылыстарындағы ақаулардың акустикалық кескіндерінің жиынтығын алудан тұрды. Тәжірибелік сынап бақылау ССР-Қ құбыр желілерінің жабыны металл емес аустениттік дәнекерленген қосылыстарында жүргізілді. Әрі қарай жөнге келтіруді қажет ететін құбыр желілерін бақылаудың негізгі проблемалары сканерлеу жылдамдығының төмендігі, ақаулардың шынайы өлшемдерін интерпретациялау және анықтау үшін кіріктірілген жік үлгісін пайдалану мүмкін еместігі болды. Жалпы, жұмыс барысында алынған нәтижелер фазаланған торлар технологиясын қолдана отырып, түпкі ақаулардың жеткілікті жақсы айқындалатындығын көрсетті және олардың шартты өлшемдерін бағалау.

1. ISO 18563 (parts 1, 2, 3) Non-destructive testing – Characterization and verification of ultrasonic phased array equient. https://www.iso.org/standard/62896.html (дата обращения: 02.08.2021).

2. СТ РК ISO 19285–2019 Контроль неразрушающий сварных соединений Ультразвуковой контроль фазированными решетками Уровни приемки. Нур-Султан: Казстандарт, 2020. – 218 с.

3. Сергеев С. С., Никеев А. М., Сергеева О. С. Оценка метрологических возможностей комплексного ультразвукового контроля сварных соединений // Современные методы и приборы контроля качества и диагностики состояния объектов, – 2020. С. 177–184. URI: http://e.biblio.bru.by/handle/1212121212/13042

4. Баннуф С., Лоне С., Фуше Ф., Дельмонте Ж., Шаппа Л. Исследование возможностей моделирования для улучшения выявления плоскостных дефектов, расположенных под усадочными раковинами. // В мире неразрушающего контроля. – 2015. – № 1. – С. 44–49.

5. ISO 23864:2021 Non‐destructive testing of welds – Ultrasonic testing – Use of automated total focusing technique (TFM) and related. https://www.iso.org/standard/77203.html (дата обращения: 02.08.2021).

6. ISO 23865:2021 Non-destructive testing – Ultrasonic testing – General use of full matrix capture/total focusing technique (FMC/TFM) and related technologies. IIW International Institute of Welding. https://www.iso.org/standard/78034.html (дата обращения: 02.08.2021).

7. Rui Wang, Zhihong Liu, Jiefeng Wu, Beiyan Jiang, Bo Li, Design of DMA probe for the ultrasonic testing of CFETR vacuum vessel weld // Fusion Engineering and Design. – 2019. – Vol. 146, Part A. – P. 987–990, ISSN 0920-3796. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2019.01.136

8. S. Kumar, M. Menaka, B. Venkatraman, Performance comparison of phased array transducers for inspection of dissimilar welds on nuclear reactor components // Annals of Nuclear Energy. – 2021. – Vol. 162. – P. 108482, ISSN 03064549. https://doi.org/10.1016/j.anucene.2021.108482

9. Kim Y, Cho S, Park IK. Analysis of Flaw Detection Sensitivity of Phased Array Ultrasonics in Austenitic Steel Welds According to Inspection Conditions // Sensors. – 2021. – Vol. 21. – No. 1. – P. 242. https://doi.org/10.3390/s21010242

10. Xiaodan Yuan A, Yuan Zhang B, Zhijun Li et al. Investigation on the Inspection Technology of GH3535 Alloy Butt Weld With Linear Array Probe, 29 September 2021, PREPRINT (Version 1) available at Research Square https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-915672/v1

11. Koskinen, A., & Leskelä, E. (2018). Phased Array Ultrasonic Sizing Performance on Artificially Produced Fatigue Cracks in Austenitic Stainless Steel Weld. 12th International Conference on NDE in Relation to Structural Integrity for Nuclear and Pressurized Components, Dubrovnik 4–6 October, 2016. https://www.ndt.net/?id=22528

12. ISO 23864:2021 Non‐destructive testing of welds – Ultrasonic testing – Use of automated total focusing technique (TFM) and related. https://www.iso.org/standard/77203.html (дата обращения: 02.08.2021)

13. ISO 23865:2021 Non-destructive testing – Ultrasonic testing – General use of full matrix capture/total focusing technique (FMC/TFM) and related technologies. IIW International Institute of Welding. https://www.iso.org/standard/78034.html (дата обращения: 02.08.2021)

14. ISO 13588:2019 Non-destructive testing of welds – Ultrasonic testing – Use of automated phased array technology. https://www.iso.org/standard/72747.html (дата обращения: 12.10.2021)

15. ISO 20890-1:2020(en) Guidelines for in-service inspections for primary coolant circuit components of light water reactors – Part 1: Mechanized ultrasonic testing. – 33 p. https://www.iso.org/ru/standard/69374.html?browse=tc (дата обращения: 20.12.2023).

16. ГОСТ Р 50.05.13-2019 Система оценки соответствия в области использования атомной энергии. Ультразвуковой контроль сварных соединений с применением технологии фазированных решеток. Порядок проведения. Москва. Стандартинформ. – 2019. 19 с.

17. Yassin, A., Rahman, M.S.U. & Abou-Khousa, M.A. Imaging of Near-Surface Defects using Microwaves and Ultrasonic Phased Array Techniques // J Nondestruct Eval 37, 71 (2018). https://doi.org/10.1007/s10921-018-0526-9

18. Сучков Г. М., Тараненко Ю. К., Ерощенков В.Н., Мищанчук Э.В. Ультразвуковой контроль сварных соединений с покрытием // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2016. – № 82(8). – С. 44–46.

19. Yermakov, Y., & Tivanova,O. (2010). Capabilities of the Method for Assessment of Deformation under Stress at Inspection of Nuclear Power Facilities. 10th European Conference on Non-Destructive Testing, Moscow 2010, June 7-11. https://www.ndt.net/?id=9273

20. СТ РК ISO 5579–2017 Контроль неразрушающий Радиографический контроль металлических материалов с использованием радиографической пленки и рентгеновского или гамма-излучения Основные правила. Астана: Госстандарт, 2017. – 44 с.

21. ГОСТ ISO 17636-1-2017 Неразрушающий контроль сварных соединений. Радиографический контроль. Часть 1. Способы рентгенои гаммаграфического контроля с применением пленки. – М.: Стандартинформ, 2018. – 31 с.

22. C. A. Galán-Pinilla, L. A. Quintero-Ortiz, J. O. Herrera-Ortiz, Dimensional characterization with Phased Array Ultrasonic testing of induced discontinuities in ASTM A36 steel by EDM and SMAW welding processes // Rev. UIS Ing. – 2021. – Vol. 20. – No. 3. –P. 147–154. https://doi.org/10.18273/revuin.v20n3-2021010

23. Ермолов И. Н., Вопилкин А.Х., Бадалян В.Г. Расчеты в ультразвуковой дефектоскопии (краткий справочник). М.: НПЦ НК «ЭХО+», – 2000. – 109 с.

24. Jiang X., Jia J., Mao X. -h., Han d Q. -b. Simulation of Modified Absolute Arrival Time Technique for Measuring Surface Breaking Cracks // 2018 IEEE Far East NDT New Technology & Application Forum (FENDT), – 2018. – P. 170–174. https://doi.org/10.1109/FENDT.2018.8681956