關于核電SEC等襯膠管道腐蝕檢測技術的分析

SEC管道作為核電的重要冷卻系統，一直是技術部分重點關注的。SEC管道通常采用碳鋼材質（除田灣機組采用雙相鋼外），為確保不被海水腐蝕，管道內部采用防腐涂層或襯膠層。

SEC系統隨著在役時間不斷的增加，襯膠層被海水沖刷、侵蝕，會出現起泡、分層、脫膠、裂紋等老化缺陷，防腐層也會因為陰極保護缺失等原因造成涂層破損失效。最終結果就是高腐蝕性的海水直接與毫無防護的碳鋼直接發生接觸，形成不規則的坑蝕。按照國內核電腐蝕團隊研究的結果，在南方某些溫度較高且海水含鹽量較高的區域，當SEC管道碳鋼與海水直接接觸時，只需要4個月的時間就能產生管道腐蝕穿孔的重大隱患。以往在大修期間，SEC管道作為重要冷卻系統需要通過人工或內窺鏡進入做目視檢測。但由于工況原因，還有很多危險區域無法涉足，造成檢測盲區。

隨著檢測技術的不斷進步，我們更希望通過一些新技術能在設備運行期間來發現存在的安全隱患，為冷卻系統的安全運行提供必要保障。

首先，大家比較關注的是針對襯膠層脫膠進行檢測的技術，希望通過在役階段發現襯膠脫膠，并對該區域金屬母材進行定期測厚，預防發生由于襯膠破損而出現的腐蝕。

這種對襯膠層脫落檢測的原理是利用超聲波垂直入射，超聲波的反射能量高低可以判斷出是否存在襯膠層缺失，出現襯膠缺失時，回波dB值要明顯高出有襯膠區域的回波。此種檢測技術通過多通道相控陣探頭，可以發現出很小的襯膠缺失。

此檢測方法的優勢在于可以提早發現襯膠脫膠的原始問題，加以定期監測可以發現早期母材腐蝕。

而缺點在于：

1、檢測效率非常低，輔以自動化檢測工裝一小時檢測量在1.5-2.5㎡；

2、脫膠位置眾多，后期監測點非常多，但并不是每一個點都會出現海水侵蝕，人力消耗成本較高；

3、無法對焊縫位置、法蘭盤根部進行掃查。

其次，我們還可以利用高效、高靈敏度的母材腐蝕探傷技術來針對SEC管道進行全覆蓋檢測。

在針對母材的全覆蓋檢測中，檢測范圍分為直管段、彎頭段、法蘭盤、焊縫幾個部分，需要利用不同的設備來進行覆蓋，其中直管段占比最大。

1、直管段上我們可以采用英國銀翼公司的高精度漏磁檢測儀。

該檢測儀采用多通道檢測技術，探頭一次可以覆蓋周向190mm，并可以按照1米/秒的速度進行軸向移動檢測。這種高精度漏磁檢測儀，可以分辨出1mm直徑，壁厚腐蝕量20%的微型孔狀缺陷。

不管襯膠是否脫膠，只要存在絲毫的碳鋼母材坑蝕，馬上就能被輕松發現，這是目前靈敏度最高、檢測效率最高的先進技術。但其不足之處在于只能檢測直管段，不能對彎頭、穿墻、穿支吊架、焊縫、法蘭盤進行檢測。

2、利用美國innerspec高頻導波技術針對彎頭、穿墻、穿支吊架等高精度漏磁無法檢測的位置來進行覆蓋檢測。

高頻導波的優勢在于首先可以在探頭兩端各檢測3米的距離進行全覆蓋檢測，特別適合彎頭、穿墻管道等工況；其次，相對其它導波技術高頻導波的檢測靈敏度更高，便于發現一些微小缺陷；第三高頻導波的定位精度較高，便于發現缺陷后用其他檢測技術進行復驗。

高頻導波檢測技術的不足之處：a、檢測靈敏度不如高精度漏磁，一些特別微小的缺陷難以發現；2、現場需要在管道上纏繞磁致伸縮鉄鈷帶（無需打磨去漆）；3、無法對焊縫缺陷、法蘭盤端部缺陷進行檢測。

3、利用以色列ISONIC相控陣技術對焊縫、法蘭盤位置進行缺陷掃描以及利用相控陣垂直入射技術對缺陷進行精準測量。

SEC管道中焊縫、法蘭盤等工況非常多，在大修期間目視檢測中發現這部分襯膠出問題的情況也非常多，有些法蘭盤端部由于襯膠開裂腐蝕非常嚴重，但缺少有效的檢測手段來及時發現并進行壽命評估。

利用相控陣多通道斜入射技術，可以非常輕松的發現這些區域是否存在腐蝕，并且進行定量分析甚至建立缺陷的3D模型。

相控陣技術在SEC管道的檢測中還有一個非常重要的作用，就是來對缺陷進行三維測量。利用相控陣C掃64通道線陣探頭，一次性可以覆蓋64mm的寬度，一次來掃描通過高精度漏磁或者高頻導波發現的疑似缺陷，對其進行三維測量
 

總結

通過上述三種技術可以有效的針對核電重要冷卻循環系統的SEC管道做全覆蓋檢測，最大限度的壁面防腐措施失效后造成海水蝕穿的事故。