Сборник тезисов докладов IX Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2006

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Безопасность ядерных технологий»

Все доклады секции


АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПОДБОР ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ УЗК СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КАНАЛА

Муравьёв А.В., Белоусов П.А.

Обнинский государственный технический университет
атомной энергетики

В настоящее время все большую важность приобретают вопросы безопасности и надежности работы реакторных установок. Особенное требование в связи с Чернобыльской аварией предъявляется к ректорам типа РБМК. Для контроля одного из самых важных сварных соединений в ТК используется система автоматизированного ультразвукового контроля сварного соединения приварки обоймы и основного металла наставки верхнего тракта ТК реактора РБМК-1000 (АСУЗК), разработанная инженерным центром диагностики при НИКИЭТ.

Одним из основных элементов системы является сканер, при помощи которого происходит ультразвуковое прозвучивание объекта контроля. Это происходит следующим образом: при движении сканер сначала делает один оборот вдоль сварного шва, затем продвигается на один шаг поперек и продолжает движение в противоположном направлении. Таким образом, осуществляется контроль всего сварного соединения и металла ниже сварного шва.

Так как акустический блок движется сначала в одном направлении вдоль сварного соединения, а потом обратно, и потом опять повторяется данный цикл, то с помощью автокорреляционной функции можно определить длину этого цикла.

Рассмотрим простой пример. Возьмем данные с некоторого такта (рис. 1). Если эти данные построить в двухмерном пространстве, как они должны и быть построены, т.е. в зависимости от продольных перемещений вдоль трубы и перемещений поперек трубы, зная, что всего отсчетов должно быть 360 при сканировании вдоль сварного соединения, то получим диаграмму, на которой будут присутствовать явные сдвиги участков дефекта друг относительно друга (рис. 2).

Рисунок 1.

Рисунок 2.

Из рисунка видно, что на фоне небольших колебаний корреляции выделяются 3 пика с нулевой задержкой, с 755 и 1510. Высокая корреляция с нулевой задержкой, как и полагается, свидетельствует о том, что данные коррелируют сами с собой с корреляцией равной 1. Последующие две высоких корреляции говорят о том, что через задержку равную 755 данные повторяются.

Проведем общий анализ. Вычислим для каждого такта и для каждого шва автокорреляционную функцию и найдем пять самых высоких пиков корреляции и соответствующую им задержку.

Рассмотрим наиболее часто встречаемое значение. Затем отфильтруем значения с маленькой корреляцией, меньше 0.3: В итоге мы можем увидеть, что значение задержки 755 более часто встречается, и в тоже время, оно с высокой корреляцией.

Таким образом, мы находим 3 параметра. 1 параметр L = 360, так как всего 360 отсчетов вдоль периметра трубы. 2D = 14 – это нахлест для каждого прохода вдоль периметра. И M = 1 – это механическое смещение, которое присутствует при четных проходах.

Рассчитаем автокорреляционную функцию, учитывая эти параметры, и найдем первые 5 задержек с высокой корреляцией:

0  360  720  1080  1440

Из этого можно сделать вывод, что параметры подобраны правильно.

При сканировании сварного соединения возможен не только механический сдвиг, сдвиг относительно начало координат, но и сдвиг относительно друг друга.

Посчитаем взаимно корреляционные функции относительно каждого перемещения вдоль сварного соединения и найдем сдвиг
при самой высокой корреляции.

Сдвиг

-1

1

-1

1

0

0

1

-1

1

-2

2

-1

Корреляция

0,9

0,9

0,9

0,8

0,8

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,8

0,8

Сдвиг

1

-2

2

-3

2

-2

3

-3

3

-4

5

 

Корреляция

0,8

0,6

0,7

0,5

0,5

0,6

0,7

0,7

0,7

0,7

0,6

 

С учетом этих сдвигов каждая строка должна быть повернута на следующие величины.

0 1 0 1 0 0 0 _1 0 _1 1_1 0 _1 1_1 2 0 2 _1 2_1 3 _2

Результат изображен на рис. 3.

Рисунок 3.

Литература

1.              Методика автоматизированного УЗК сварного соединения приварки обоймы и основного металла наставки верхнего тракта ТК реактора РБМК-1000. ГУП ИЦД НИКИЭТ. Москва 2004 г.