核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法、装置

摘要

本发明公开了一种核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法，获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息；对判断为不存在缺陷或缺陷在可接受范围内的内螺纹进行尺寸检查；对存在缺陷的螺纹进行局部处理的步骤；对存在缺陷的螺纹进行整体修复的步骤。本发明还公开了一种核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复装置。实施本发明的核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法、装置，能够针对核电站大型容器和设备的不同缺陷，采用不同的工艺；螺旋插补铣工艺能够拓展螺纹修复的范围；进一步提高缺陷检测和修复的效率，有效减少工人的受辐射剂量。

权利要求

1.一种核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法，其特征在于，包括以下步骤：获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息，包括：螺纹存在细小毛刺和表面异物中的任一种缺陷的第一局部缺陷信息和螺纹存在塌陷、扭曲、缺肉和螺牙断裂中的任一种缺陷，且该缺陷为局部缺陷的第二局部缺陷信息；根据所述检查数据信息判断所述任一个螺纹孔表面是否存在缺陷，如果判断为是，则记录缺陷的类型、大小和位置数据信息；若判断为否，则执行下一步；

对判断为不存在缺陷或缺陷在可接受范围内的内螺纹进行尺寸检查，判断检查结果是否合格，如果判断为是，则结束；如果判断为否，则执行根据缺陷的具体情况对螺纹进行修复的步骤；

对存在缺陷的螺纹进行局部处理的步骤；

对存在缺陷的螺纹进行整体修复的步骤。

2.如权利要求1所述的核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法，其特征在于，所述对存在缺陷的螺纹进行局部处理的步骤包括：所述获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息为第一局部缺陷信息时，采用梳刀对螺纹孔进行梳理；

所述获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息为第二局部缺陷信息时，采用螺栓孔铣削工艺切除受损伤的螺纹段。

3.如权利要求2所述的核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法，其特征在于，所述采用梳刀对螺纹孔进行梳理包括：螺纹梳刀采用不除去母体材料的方式，刀具紧贴原螺纹，沿原螺纹轮廓线进行走刀的步骤。

4.如权利要求1-3任一项所述的核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法，其特征在于，所述对存在缺陷的螺纹进行整体修复的步骤包括：采用螺旋插补加工螺纹的方法修复螺纹，选择采用成型刀具配套三轴联动机床铣削的方法，在设备安装对中后，以螺纹孔为中心沿原螺纹路径进行螺旋插补，可根据实际要求，选择不同的插补半径。

5.如权利要求4所述的核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法，其特征在于，所述对存在缺陷的螺纹进行整体修复的步骤之后还包括：检查螺纹孔表面是否仍存在缺陷，在确定螺纹无明显缺陷后采用通止规进行测量的步骤。

6.一种核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复装置，其特征在于，包括：用以获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息的视频检测仪，检查数据信息包括：螺纹存在细小毛刺和表面异物中的任一种缺陷的第一局部缺陷信息和螺纹存在塌陷、扭曲、缺肉和螺牙断裂中的任一种缺陷，且该缺陷为局部缺陷的第二局部缺陷信息；

用以对判断为不存在缺陷或缺陷在可接受范围内的内螺纹进行尺寸检查的内径千分尺和/或通止规；

用以对存在缺陷的螺纹进行局部处理的梳刀和/或铣刀；

用以对存在缺陷的螺纹进行整体修复的螺旋插补加工仪；其中：所述视频检测仪、所述内径千分尺和/或通止规、所述梳刀和/或铣刀以及所述螺旋插补加工仪依次相连构成流水线。

7.如权利要求6所述的核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复装置，其特征在于，所述视频检测仪为RV螺栓孔连续、定位式闭路电视检查仪，所述RV螺栓孔连续、定位式闭路电视检查仪包括相互连接的的显示器、记录器、照相机以及录像机。

8.如权利要求6所述的核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复装置，其特征在于，还包括：与所述内径千分尺和/或所述通止规相连的用以对螺纹损伤段进行切除的螺纹孔铣削机。

9.如权利要求6所述的核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复装置，其特征在于，所述螺旋插补加工仪包括三轴联动机床和设置在所述三轴联动机床上的成型刀具。

说明书

核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法、装置

技术领域

[0001] 本发明涉及核电领域，尤其涉及一种核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法、装置。

背景技术

[0002] 现有技术中，螺孔的缺陷检测及修复普遍采用丝锥加工的工艺方式进行，但受仪器处理尺寸的影响，其并不适用于核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复。现有的用于核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复的方法，主要存在如下技术缺陷：

[0003] 1、自动化程度不高，维修手段受限。

[0004] 2、螺纹修复范围有限，检修效率不高。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法、装置，能够针对核电站大型容器和设备的不同缺陷，采用不同的工艺；螺旋插补铣工艺能够拓展螺纹修复的范围；进一步提高缺陷检测和修复的效率，有效减少工人的受辐射剂量。

[0006] 为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法，包括以下步骤：获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息，包括：螺纹存在细小毛刺和表面异物中的任一种缺陷的第一局部缺陷信息和螺纹存在塌陷、扭曲、缺肉和螺牙断裂中的任一种缺陷，且该缺陷为局部缺陷的第二局部缺陷信息；根据检查数据信息判断任一个螺纹孔表面是否存在缺陷，如果判断为是，则记录缺陷的类型、大小和位置数据信息；若判断为否，则执行下一步；对判断为不存在缺陷或缺陷在可接受范围内的内螺纹进行尺寸检查，判断检查结果是否合格，如果判断为是，则结束；如果判断为否，则执行根据缺陷的具体情况对螺纹进行修复的步骤；对存在缺陷的螺纹进行局部处理的步骤；对存在缺陷的螺纹进行整体修复的步骤。

[0007] 其中，对存在缺陷的螺纹进行局部处理的步骤包括：获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息为第一局部缺陷信息时，采用梳刀对螺纹孔进行梳理；获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息为第二局部缺陷信息时，采用螺栓孔铣削工艺切除受损伤的螺纹段。

[0008] 其中，采用梳刀对螺纹孔进行梳理包括：螺纹梳刀采用不除去母体材料的方式，刀具紧贴原螺纹，沿原螺纹轮廓线进行走刀的步骤。

[0009] 其中，对存在缺陷的螺纹进行整体修复的步骤包括：采用螺旋插补加工螺纹的方法修复螺纹，选择采用成型刀具配套三轴联动机床铣削的方法，在设备安装对中后，以螺纹孔为中心沿原螺纹路径进行螺旋插补，可根据实际要求，选择不同的插补半径。

[0010] 其中，对存在缺陷的螺纹进行整体修复的步骤之后还包括：检查螺纹孔表面是否仍存在缺陷，在确定螺纹无明显缺陷后采用通止规进行测量的步骤。

[0011] 为解决上述技术问题，本发明还公开了另一种技术方案，一种核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复装置，包括：用以获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息的视频检测仪，检查数据信息包括：螺纹存在细小毛刺和表面异物中的任一种缺陷的第一局部缺陷信息和螺纹存在塌陷、扭曲、缺肉和螺牙断裂中的任一种缺陷，且该缺陷为局部缺陷的第二局部缺陷信息；用以对判断为不存在缺陷或缺陷在可接受范围内的内螺纹进行尺寸检查的内径千分尺和/或通止规；用以对存在缺陷的螺纹进行局部处理的梳刀和/或铣刀；用以对存在缺陷的螺纹进行整体修复的螺旋插补加工仪；其中：视频检测仪、内径千分尺和/或通止规、梳刀和/或铣刀以及螺旋插补加工仪依次相连构成流水线。

[0012] 其中，视频检测仪为RV螺栓孔连续、定位式闭路电视检查仪，RV螺栓孔连续、定位式闭路电视检查仪包括相互连接的的显示器、记录器、照相机以及录像机。

[0013] 其中，还包括：与内径千分尺和/或通止规相连的用以对螺纹损伤段进行切除的螺纹孔铣削机。

[0014] 其中，螺旋插补加工仪包括三轴联动机床和设置在三轴联动机床上的成型刀具。

[0015] 本发明所提供的核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法、装置，具有如下有益效果：

[0016] 第一、视频检测仪、内径千分尺和/或通止规、梳刀和/或铣刀以及螺旋插补加工仪依次相连构成流水线，视频检测仪能够获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息，并根据检查数据信息判断任一个螺纹孔表面是否存在缺陷，内径千分尺和/或通止规对判断为不存在缺陷或缺陷在可接受范围内的内螺纹进行尺寸检查，梳刀和/或铣刀对判断不在可接受范围内的内螺纹进行修复；螺旋插补加工仪对存在缺陷的螺纹进行整体修复，能够针对核电站大型容器和设备的不同缺陷，采用不同的工艺；螺旋插补铣工艺能够拓展螺纹修复的范围；进一步提高缺陷检测和修复的效率，有效减少工人的受辐射剂量。

[0017] 第二、视频检测仪包括相互连接的的显示器、记录器、照相机以及录像机，能将检查结果按照要求显示、记录、照相以及记录，从而为其维护保养或维修提供依据。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0019] 图1是本发明核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法的流程框图。

[0020] 图2是本发明核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复装置的结构示意图。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0022] 参见图1，为本发明核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法的实施例一。

[0023] 本实施例中的核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法，包括以下步骤：

[0024] 步骤S10，获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息，根据所述检查数据信息判断所述任一个螺纹孔表面是否存在缺陷，如果判断为是，则记录缺陷的类型、大小和位置数据信息；若判断为否，则执行下一步；

[0025] 具体实施时，可以通过视频检测仪实施上述步骤，例如：视频检测仪可以为RV螺栓孔连续、定位式闭路电视检查仪，用于对反应堆压力容器每个螺栓孔的整个螺纹表面进行连续、定位式的闭路电视(CCTV)检查。具体实施时，RV螺栓孔连续、定位式闭路电视检查仪还包括相互连接的显示器、记录器、照相机以及录像机，可以将检测结果信息按照要求进行电视屏幕显示、记录、照相以及录像，从而为其维护保养或维修活动提供依据。如若存在缺陷、则记录缺陷的类型、大小和位置。

[0026] 优选的，获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息包括：螺纹存在细小毛刺、细小塌陷、细小扭曲和表面异物中的任一种缺陷的第一局部缺陷信息和螺纹存在塌陷、扭曲、缺肉和螺牙断裂中的任一种缺陷，且该缺陷为局部缺陷的第二局部缺陷信息。

[0027] 步骤S20，对判断为不存在缺陷或缺陷在可接受范围内的内螺纹进行尺寸检查，判断检查结果是否合格，如果判断为是，则结束；如果判断为否，则执行根据缺陷的具体情况对螺纹进行修复的步骤.

[0028] 具体实施时，经RV螺栓孔连续、定位式闭路电视检查仪检查后，若螺纹不存在缺陷或缺陷在可接受的范围内，执行对内螺纹尺寸检查的步骤。尺寸检查采用内径千分尺和通止规进行。若尺寸检查合格，则无需螺纹修复；若尺寸不合格或者螺纹存在缺陷，则需要根据缺陷的具体情况对螺纹进行修复。

[0029] 步骤S30，对存在缺陷的螺纹进行局部处理的步骤；

[0030] 具体实施时，对存在缺陷的螺纹进行局部处理的步骤包括：若获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息为第一局部缺陷信息时，采用梳刀对螺纹孔进行梳理；其中：采用梳刀对螺纹孔进行梳理包括：螺纹梳刀采用不除去母体材料的方式，刀具紧贴原螺纹，沿原螺纹轮廓线进行走刀的步骤。螺纹梳理后仍需进行视频和通止规的检测，以确保合格。

[0031] 若获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息为第二局部缺陷信息时，采用螺栓孔铣削工艺切除受损伤的螺纹段。螺栓铣刀采用的是局部铣削的方式，即对局部缺陷进行切除处理。缺陷切除前需对切除螺纹影响进行评估，评估无问题方可进行切除工作，螺纹切除后仍需进行视频和尺寸检测，以确保合格。

[0032] 步骤S40，对存在缺陷的螺纹进行整体修复的步骤。

[0033] 具体实施时，若螺纹孔存在大范围严重缺陷，以致采用梳刀、铣刀无法处理或处理后仍不能满足要求，这时应对螺纹孔进行整体扩孔整体修复处理。采用去除材料扩大螺纹孔中径的方法，同时需更改螺栓适配规格来达到压力容器可用状态。螺纹修复采用螺旋插补加工螺纹工艺，即选择采用成型刀具配套三轴联动机床铣削工艺，在设备安装对中后，以螺纹孔为中心沿原螺纹路径进行螺旋插补，根据实际要求，选择不同的插补半径。

[0034] 优选的，对存在缺陷的螺纹进行整体修复的步骤之后还包括：检查螺纹孔表面是否仍存在缺陷，在确定螺纹无明显缺陷后采用通止规进行测量的步骤。也就是说，螺纹扩孔结束后，还需视频检查，在确定螺纹无明显缺陷后采用通止规测量，若满足条件，则螺纹孔修复完成。若不能满足合格要求，则继续扩孔修复步骤，以确保合格。

[0035] 本发明还公开了一种核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复装置，包括：用以获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息的视频检测仪1；用以对判断为不存在缺陷或缺陷在可接受范围内的内螺纹进行尺寸检查的内径千分尺和/或通止规2；用以对存在缺陷的螺纹进行局部处理的梳刀和/或铣刀3；用以对存在缺陷的螺纹进行整体修复的螺旋插补加工仪4；其中：视频检测仪1、内径千分尺和/或通止规2、梳刀和/或铣刀3以及螺旋插补加工仪4依次相连构成流水线。

[0036] 优选的，还包括：与内径千分尺和/或通止规2相连的用以对螺纹损伤段进行切除的螺纹孔铣削机5。

[0037] 优选的，螺旋插补加工仪4包括三轴联动机床41和设置在三轴联动机床41上的成型刀具42。

[0038] 具体实施时，视频检测仪1为RV螺栓孔连续、定位式闭路电视检查仪，RV螺栓孔连续、定位式闭路电视检查仪包括相互连接的的显示器11、记录器12、照相机13以及录像机14。RV螺栓孔连续、定位式闭路电视检查仪1对反应堆压力容器每个螺栓孔的整个螺纹表面进行连续、定位式的闭路电视(CCTV)检查，可以将检测结果信息按照要求进行电视屏幕显示、记录、照相以及录像，从而为其维护保养或维修活动提供依据。如若存在缺陷、则记录缺陷的类型、大小和位置。

[0039] 经RV螺栓孔连续、定位式闭路电视检查仪检查后，若螺纹不存在缺陷或缺陷在可接受的范围内，执行对内螺纹尺寸检查的步骤。尺寸检查采用内径千分尺和通止规2进行。若尺寸检查合格，则无需螺纹修复；若尺寸不合格或者螺纹存在缺陷，则需要根据缺陷的具体情况对螺纹进行修复。

[0040] 进一步的，若反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息为第一局部缺陷信息时，采用梳刀对螺纹孔进行梳理；其中：采用梳刀对螺纹孔进行梳理包括：螺纹梳刀采用不除去母体材料的方式，刀具紧贴原螺纹，沿原螺纹轮廓线进行走刀的步骤。螺纹梳理后仍需进行视频和通止规的检测，以确保合格。

[0041] 若经反应堆压力容器的螺纹孔表面的连续的、定位式的检查后，发现螺纹存在细小毛刺、细小塌陷、细小扭曲和表面异物中的任一种缺陷，通过螺纹孔铣削机5对螺栓孔进行铣削以切除受损伤的螺纹段。螺栓铣刀采用的是局部铣削的方式，即对局部缺陷进行切除处理。缺陷切除前需对切除螺纹影响进行评估，评估无问题方可进行切除工作，螺纹切除后仍需进行视频和尺寸检测，以确保合格。若经反应堆压力容器的螺纹孔表面的连续的、定位式的检查后，发现螺纹存在塌陷、扭曲、缺肉和螺牙断裂中的任一种缺陷时，可以使用螺旋插补加工仪4进行螺旋插补加工以修复螺纹。具体的，选择采用成型刀具42配套三轴联动机床41进行铣削，在设备安装对中后，以螺纹孔为中心沿原螺纹路径进行螺旋插补，可根据实际要求，选择不同的插补半径。

[0042] 实施本发明的核电站大型容器和设备的螺孔缺陷检测及修复方法和装置，具有如下有益效果：

[0043] 第一、视频检测仪、内径千分尺和/或通止规、梳刀和/或铣刀以及螺旋插补加工仪依次相连构成流水线，视频检测仪能够获取反应堆压力容器的任一个螺纹孔表面的连续的、定位式的检查数据信息，并根据检查数据信息判断任一个螺纹孔表面是否存在缺陷，内径千分尺和/或通止规对判断为不存在缺陷或缺陷在可接受范围内的内螺纹进行尺寸检查，梳刀和/或铣刀对判断不在可接受范围内的内螺纹进行修复；螺旋插补加工仪对存在缺陷的螺纹进行整体修复，能够针对核电站大型容器和设备的不同缺陷，采用不同的工艺；螺旋插补铣工艺能够拓展螺纹修复的范围；进一步提高缺陷检测和修复的效率，有效减少工人的受辐射剂量。

[0044] 第二、视频检测仪包括相互连接的的显示器、记录器、照相机以及录像机，能将检查结果按照要求显示、记录、照相以及记录，从而为其维护保养或维修提供依据。