РБ-088-14

РУКОВОДСТВО ПО БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ "УНИФИЦИРОВАННЫЕ МЕТОДИКИ КОНТРОЛЯ ОСНОВНЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПОЛУФАБРИКАТОВ), СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И НАПЛАВКИ ОБОРУДОВАНИЯ И ТРУБОПРОВОДОВ АТОМНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК. ВИХРЕТОКОВЫЙ КОНТРОЛЬ"

Дата введения 2014-05-21

УТВЕРЖДЕНО приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 21 мая 2014 г. N 219

Унифицированные методики контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Вихретоковый контроль. РБ-088-14 (далее - Руководство по безопасности) разработано в соответствии со статьей 6 Федерального закона от 21 ноября 1995 г. N 170-ФЗ "Об использовании атомной энергии" в целях содействия соблюдению требований п.7.3.2 (подпункт 5) федеральных норм и правил в области использования атомной энергии "Правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок" (ПНАЭ Г-7-008-89) в части проведения вихретокового контроля.

Настоящее Руководство по безопасности содержит рекомендации Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по проведению вихретокового контроля, который может применяться для определения дефектов в теплообменных трубах парогенераторов, перемычек коллекторов теплоносителя парогенераторов ВВЭР-1000, резьбовых частей крепежных элементов корпусного оборудования реакторных установок ВВЭР-440 и ВВЭР-1000, а также сварных швов труб, наплавки корпуса реактора ВВЭР, труб теплообменных аппаратов, телескопических соединений верхних трактов реакторов РБМК и других элементов оборудования атомных энергетических установок.

Разработано впервые.

________________

Разработано ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" при участии ФБУ "НТЦ ЯРБ".

При разработке настоящего руководства учтены предложения: Центра вихретокового контроля "ПОЛИТЕСТ", "Атомэнергоремонт", Концерна "Росэнергоатом", ФГУП ЦНИИ КМ "Прометей", Управления по регулированию безопасности атомных станций и исследовательских ядерных установок Ростехнадзора, Правового Управления Ростехнадзора, "ОКБМ Африкантов", Донское МТУ по надзору за ядерной и радиационной безопасностью Ростехнадзора, ОАО "Головной Институт" "ВНИПИЭТ".

I. Общие положения

1. Руководство по безопасности при использовании атомной энергии "Унифицированные методики контроля основных материалов (полуфабрикатов), сварных соединений и наплавки оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок. Вихретоковый контроль" (РБ-088-14) (далее - Руководство по безопасности) разработано в соответствии со статьей 6 Федерального закона от 21 ноября 1995 г. N 170-ФЗ "Об использовании атомной энергии", в целях содействия соблюдению требований пункта 7.3.2 (подпункт 5) Правил устройства и безопасной эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок (ПНАЭ Г-7-008-89), утвержденных постановлением Госатомэнергонадзора СССР от 26 апреля 1989 г. N 5, в части проведения вихретокового контроля элементов оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок.

2. Настоящее Руководство по безопасности содержит рекомендации Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору по проведению вихретокового контроля элементов оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок, фиксации результатов контроля, на которые распространяются требования соответствующих федеральных норм и правил в области использования атомной энергии (далее - Правила).

3. Настоящее Руководство по безопасности разработано для всех организаций, осуществляющих проектирование, конструирование, изготовление, монтаж, ремонт, эксплуатацию оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок, а также для специалистов Ростехнадзора, осуществляющих надзор и лицензирование при проектировании, конструировании, изготовлении, монтаже, ремонте, эксплуатации оборудования и трубопроводов атомных энергетических установок.

4. Требования федеральных норм и правил в области использования атомной энергии могут быть выполнены с использованием иных методов вихретокового контроля, чем те, которые содержатся в настоящем Руководстве по безопасности, при обоснованности правильности выбранных методов.

5. Список сокращений, используемых в настоящем Руководстве по безопасности, приведён в приложении N 1, термины и определения - в приложении N 2 к настоящему Руководству по безопасности.

6. Основными объектами ВТК являются ТОТ, PC, а также ПК ПГ. Конкретные методические рекомендации по проведению ВТК этих объектов приведены в приложениях N 3-5 к настоящему Руководству по безопасности.

7. Рекомендации, изложенные в настоящем Руководстве по безопасности, также могут быть использованы при ВТК труб сухих каналов внутриреакторного температурного контроля, наплавки корпуса ВВЭР, гладкой и галтельной частей шпилек, телескопического соединения верхних трактов РБМК и других элементов оборудования АЭУ.

8. ВТК основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых в ОК этим полем. Для возбуждения в ОК вихревых токов и преобразования результирующего электромагнитного поля в электрический сигнал используется ВТП. Сигнал ВТП зависит от плотности и распределения вихревых токов в ОК. Измеряя параметры сигнала ВТП, можно получить информацию о геометрических и электромагнитных параметрах ОК.

9. ВТК используется для выявления в ОК поверхностных и подповерхностных несплошностей материала и определения их типа, местоположения, пространственной ориентации и размеров. Кроме того, ВТК позволяет получать информацию о геометрических параметрах ОК, взаимном расположении элементов оборудования, наличии отложений на поверхности ОК, изменениях магнитной проницаемости материала и других параметрах ОК.

     Примечание 1. При ВТК не гарантируется выявление и определение параметров несплошностей, для которых "отношение сигнал-шум" составляет менее 2 (менее 6) дБ.
     
     Примечание 2. В результате совершенствования средств и технологий ВТК минимальные размеры выявляемых несплошностей, указанные, в частности, в приложениях N 3-5 к настоящему Руководству по безопасности, могут уменьшаться.

10. Преимущества ВТК:

бесконтактность;

высокая производительность;

широкие возможности для автоматизации контроля;

независимость результатов контроля от параметров окружающей среды (влажности, давления, загрязненности газовой среды, радиоактивного излучения, загрязнения поверхности ОК неэлектропроводящими и немагнитными веществами);

высокая надежность ВТП.

11. Недостатки ВТК:

невозможность использования для контроля неэлектропроводящих материалов;

малая глубина зоны контроля;

наличие при ВТК большого количества мешающих факторов (изменения геометрических и электромагнитных параметров ОК, наличие соседних элементов конструкции, изменения зазора между ВТП и поверхностью ОК, наличие электропроводящих и/или магнитных отложений на поверхности ОК).

II. Методы контроля

12. Основные методы, используемые при проведении ВТК элементов оборудования и трубопроводов АЭУ:

амплитудно-фазовый;

многочастотный;

модуляционный.

13. Амплитудно-фазовый метод используется при контроле на одной частоте и основан на измерении проекции сигнала ВТП на направление отстройки на комплексной плоскости, то есть на направление нормали к годографу сигнала ВТП мешающего фактора.

14. Амплитудно-фазовый метод позволяет отстроиться, как правило, от одного мешающего фактора.

15. Эффективность амплитудно-фазового метода тем выше, чем точнее выполняются два условия:

помеха на комплексной плоскости ориентирована вдоль одной прямой;

угол между этой прямой и полезным сигналом составляет 90°.

16. При использовании амплитудно-фазового метода фазовая настройка ВТ-прибора выполняется таким образом, чтобы помеха на комплексной плоскости была ориентирована горизонтально (вдоль оси X). При этом в качестве ОИП используется мнимая составляющая (Y) сигнала ВТП.

17. Многочастотный метод рекомендуется использовать, если информации, получаемой при контроле на одной частоте, недостаточно для эффективной отстройки от мешающих факторов.

18. Многочастотный метод основан на анализе сигналов ВТП, получаемых при контроле на двух или более частотах. Увеличение "отношения сигнал-шум" возможно за счет параметрического комбинирования этих сигналов.

19. Многочастотный метод позволяет одновременно отстроиться от нескольких мешающих факторов.

20. Модуляционный метод основан на спектральном анализе огибающей высокочастотного сигнала ВТП, модулируемого в результате пространственного изменения параметров ОК, при относительном перемещении ВТП и ОК.

21. Модуляционный метод эффективен в том случае, если существуют различия в спектрах полезного сигнала и помехи.

22. Модуляционный метод реализуется с помощью аппаратных и/или программных последетекторных фильтров.

III. Средства контроля

23. При обследовании элементов оборудования АЭУ рекомендуется использовать компьютерные системы ВТК, основными элементами которых являются:

ВТ-дефектоскоп;

ВТП;

сканирующее устройство (при автоматизированном контроле);

КО.

     Примечание. При работе в условиях повышенной зашумленности, а также при значительном удалении рабочего места оператора от зоны контроля в состав системы контроля рекомендуется включать дистанционное переговорное устройство.

Вихретоковый дефектоскоп

24. ВТ-дефектоскоп представляет собой аппаратно-программный комплекс, в состав которого входит компьютер.

25. ВТ-дефектоскоп выполняет следующие основные задачи:

создание тока возбуждения ВТП;

прием, обработка и аналого-цифровое преобразование сигналов ВТП;

обработка, отображение и сохранение цифровых ВТ-данных.

Обработка и анализ полученных при ВТК данных могут быть выполнены как с использованием ВТ-дефектоскопа, так и с помощью отдельного компьютера, на котором установлено соответствующее программное обеспечение.

26. Рекомендуется использовать универсальные ВТ-дефектоскопы, обладающие следующими возможностями.

26.1. Работа с ВТП различных типов (параметрическими, трансформаторными, проходными, накладными, вращающимися).

26.2. Наличие как минимум двух входных каналов (для одновременной работы с двумя ВТП или с одним ВТП, работающим в двух режимах - дифференциальном и абсолютном).

26.3. Реализация многочастотного метода (получение сигналов не менее чем на трёх частотах).

26.4. Частотный диапазон как минимум от 5 до 500 кГц.

26.5. Разрядность АЦП не менее 14 бит.

26.6. Частота дискретизации АЦП дефектоскопа обеспечивает интервал между многопараметровыми отсчетами вдоль линии сканирования не более 0,5 мм при максимальной скорости сканирования.

Требуемую частоту дискретизации можно определить по формуле:

,

где: - количество каналов дефектоскопа;

- максимальная скорость сканирования, мм/с;

0,5 мм - интервал дискретизации.

Пример. Если контроль выполняется на четырех частотах и при максимальной скорости сканирования 500 мм/с, то можно рассчитать необходимую частоту дискретизации АЦП дефектоскопа. При работе на четырех частотах требуется каналов дефектоскопа, тогда кГц.

26.7. Основные погрешности ВТ-дефектоскопа при измерении сигналов ВТП не более: по амплитуде - 10%; по фазе - 5°.

26.8. Программное обеспечение ВТ-дефектоскопа выполняет следующие функции:

управление параметрами режима работы аппаратной части ВТ-дефектоскопа;

обмен информацией с системой управления сканирующим устройством (при автоматизированном контроле);

сбор и цифровая обработка ВТ-данных;

комбинирование сигналов, полученных на разных частотах;

отображение сигналов с использованием разверток различных типов (при сборе данных - в реальном времени);

автоматическое измерение параметров сигналов;

печать результатов контроля;

полное сохранение ВТ-данных (с защитой от несанкционированного вмешательства).