核电厂BOSS头焊缝的无损检测

顾明帮

（国核电站运行服务技术有限公司，上海 200233）

在资源日益短缺的时代背景下，许多新型发电技术的应用领域也在拓宽，有效缓解了资源应用危机。在核电厂结构中，应用比较多的结构便是BOSS头，其焊缝质量也将影响到整体结构的稳定性。通过采用相应的无损检测技术对焊缝进行检测，对提升检测结果准确性，延长结构应用寿命有着积极的意义。

1 核电厂BOSS头的规格和焊接要求

BOSS头在现阶段已经被广泛应用于核电厂辅助管道的连接当中，经常使用的焊缝为安放式接管焊缝，此类焊缝的稳定性强，不容易受到外部条件影响而发生裂缝的情况。通常情况下，BOSS头的规格有许多种，如12.7、19.5、25.4、50.8 mm等，此类公称尺寸的BOSS头属于应用中非常常见的规格类型。同时，如果根据BOSS头的结构类型来分类，BOSS头还可以分类为1型、3型、14型等。在BOSS头焊接过程中，通常采用的焊接顺序为先焊接后钻孔，即施工人员现在结构上预先设置加工小孔位置，根据实际应用需求再对其进行钻孔操作，等到BOSS头与结构完成焊接操作后，在对预先设置的小孔进行加工，直到小孔扩充至目标尺寸位置。在具体焊接过程中，为了提升最后的焊接效果，通常所选用的BOSS头焊接材料为奥氏体不锈钢，此类材料的耐久性和耐腐蚀性较强，可以满足实际应用要求。在正式焊接过程中，技术人员可以选用电弧焊接工艺或气体保护焊接工艺对焊缝进行处理，从而有效提升焊接效果和结构的综合属性。

2 无损检测技术的应用特点

2.1 没有破坏性

传统检测技术在对焊缝进行检测时，有时需要通过共振或钻孔等方式来获取到目标结构的相关性信息，判定结构是否存在裂缝或损坏等故障。此操作方法虽然可以得到较为准确的检测结果，但是会对结构本身带来一定的损伤，从而缩减结构的使用寿命。而无损检测技术在应用过程中，会利用光谱图像、射线反射图像等方式来获取结构的基本信息，该应用方式不会对结构本身带来任何伤害，设备在完成基本检测之后，如果检测结果显示其结构没有问题，结构可以继续使用，依旧可以保持设备的正常运行。

2.2 兼容性很强

在检测过程中，考虑到误差因素影响，检测人员会对某一部位焊缝结构进行多次检测，根据多次测量的反馈结果来客观评价焊缝是否存在应用问题。但是传统技术对设备进行多次测量后，会加重初始情况下造成的伤害，影响结构后续的应用效果。而无损检测技术本身对结构应用不会带来任何损伤，即便是多次测量之后，设备依旧可以按照常规应用情况进行正常使用，因此在检测过程中，检测人员不需要担心多次测量后所带来的负面影响[1]。

2.3 可动态检测

核电厂结构在日常检修中，不会因为要进行检修操作而断开所有系统的运行操作，即很多情况下，在对BOSS头焊缝进行检测时，都是在结构正常运行的情况下进行，这样也增加了检测难度，对检测结果的准确性也会带来一定的影响。无损检测技术的应用，可以在系统正常运行的基础上进行相关参数采集，结合动态采集到的相关数据信息，对目前焊缝的焊接情况，在系统运行过程中所产生的磨损情况进行综合统计，从而提升综合评价结果的准确性，提升实际检测效率[2]。

2.4 操作要求高

与传统检测技术类似，在对焊缝完整性进行检测时，技术人员需要严格遵守相应的操作规范，从而缩小误差范围，提升检测结果的准确性。为了确保信息检测的顺利进行，需要参与人员具备较高的综合能力，以准确把控各个操作环节，防止人为操作失误增加检测结果的容错率。

2.5 结果不统一

在无损检测技术应用过程中，其作用原理是利用被测物体反射波长变化情况，来客观评价物体的完整性。在实际操作过程中，物体的反射波长会受到周围环境影响，如被测物体结构后方有其他同类型结构、测量环境中障碍物较多等，这些内容都会直接影响到反射波长，导致检测结果不统一的情况发生。

3 核电厂BOSS头焊缝的无损检测方法

3.1 射线检测技术

在对BOSS头焊缝进行检测时，射线技术属于常见的应用检测技术。该技术的工作原理是利用射线输出装置对外输出射线，焊缝在射线覆盖范围内会对射线进行部分吸收和散射，技术人员通过将这些数据信息进行放大处理，可以得到射线的反馈出的射线底片，通过分析图像数据可以得出科学性较高的评价结果。在日常检测过程中，比较常用的射线类型有γ射线、X射线、中子射线等。在具体应用过程中，该检测技术的具体操作步骤如下：首先，技术人员应提前清理周围障碍物，减少周围环境对检测结果的影响。其次，技术人员需要及时调整射线发出装置的位置，确保所发射射线可以完全覆盖BOSS头焊缝。最后，对数据反馈的射线底片进行客观分析，从图像中确定焊缝受损位置。需要注意的是，射线会对人体健康造成一定损伤，需要做好防护工作，避免人体长期暴露在射线范围内。

3.2 超声检测技术

超声波检测技术的工作原理是利用超声波设备向检测设备发送超声波，不同材质材料所反射的超声波波长存在差异，借助计算机将反射波长进行整理，得到完整的设备信息，找到异常反射的波长，进而确定设备受损位置。在具体应用中，该技术的具体应用步骤如下：第一，根据被测物体大小选择恰当的检测位置，清楚周围障碍物，提高检测精度。第二，利用仪器采集设备结构反射波长，利用计算机对波长进行放大。第三，比对标准波长反射图表，找到异常反射波长，确定设备受损位置。

3.3 渗透检测技术

部分焊缝体积较大，无法采用常规检测技术进行检测，此时便可以采用渗透检测技术，该技术的具体操作步骤如下：确定待检测BOSS头焊缝位置，在渗透液中添加着色类染料，将渗透液施加焊缝位置的表面，静置一段时间。在毛细作用下，渗透液会直接进入到焊接裂缝当中，完成渗透操作后，将结构表层的渗透液清除掉，同时对结构进行干燥和添加显现剂的处理。最后，在毛细作用原理下，结构的缺陷将直观地显示，对其进行分析，了解结构的实际缺陷位置和分布情况。

3.4 磁粉检测技术

磁粉检测技术是常用的检测方法。该方法的工作原理是对材料表面进行磁化处理，磁粉的加入之后会根据磁场变化情况而显示出不同的变化规律。如果焊缝本身存在裂缝或损坏的情况，那么磁场会呈现出不规则变化，检测人员根据此结果来综合评定焊缝的完整性。但是不同于其他检测技术，该技术只适用于铁质材料。其他无磁性材料，其使用效果较差，如利用铝合金材料、钛合金材料制作而成的管道或其他设备，该检测技术无法对其进行磁粉检测。

4 结语

核电厂作为核力发电的重要场所，其运行质量也将直接影响到整体结构的应用效果。如果出现核泄漏事故，将直接影响到周围环境，造成极大的负面影响。BOSS头作为核电厂管道衔接材料，其焊缝的完整性决定了结构的稳定性。通过采用无损检测方法对其进行检测，对于提高检测结果精确度，减少检测对焊缝稳定性的影响有着非常重要的意义。