一种辐照后rpv钢0.5t-ct试样参考温度t0测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及辐照后检验领域，具体地，涉及一种辐照后RPV钢〇. 5T-CT试样参考温 度T。测试方法。
【背景技术】
[0002] "安全、高效"是我国核电发展的方针，安全是核电的生命线，尤其"日本福岛事件" 之后，更引起了民众的高度关注。在核电安全中反应堆压力容器（RPV)最受重视，它是一回 路冷却剂压力边界的关键部件，装载着堆芯及堆内所有构件，密封着一回路冷却剂并维持 其压力，对放射性极强的堆芯具有辐射屏蔽作用。RPV的运行条件非常恶劣，除了承受高温、 高压、流体冲刷、腐蚀等作用外，强烈的中子辐照使材料的性能不断恶化，特别是大多数水 冷动力堆的压力容器都是采用低合金体心立方的铁素体钢制成的，经受中子辐照后将产生 脆化效应，如果运行温度、压力超过限制条件可能诱发脆性断裂，后果是非常严重的，所以 RPV材料的辐照脆化效应不仅是建造反应堆时考虑的重点，也是在役评价、延寿的重要考核 指标，准确评价RPV的状态是保证反应堆安全且充分发挥潜力的关键。
[0003] RPV的设计、制造和检验都有严格的要求，RPV完整性评估直接而有效的方法就是 进行辐照监督。我国在役核电站RPV辐照监督主要采取以夏比冲击试验及落锤试验为基础 的参考零塑性温度RT ndt及其变化值△ RT NDT进行评估，此种方法比较成熟，但相对保守。
[0004] 上世纪90年代初，芬兰国立技术研究院的Wallin Kim等人基于脆性断裂韧度数 据对于韦伯分布模型及最弱链理论的符合性开发了Master Curve方法，这种方法能够概括 脆性断裂少量数据的随机分散性和整体的统计规律性。通过20多年的发展，以参考温度T。 为基础的断裂韧性主曲线法（Master Curve)方法在RPV完整性评估中的应用正在为世界 各国所接受。主曲线法直接测试材料弹塑性断裂韧性，只要获得6个以上的有效断裂韧性 数据，按科学统计的方法处理便可测出材料的T。值，从而可知在韧脆转变区不同失效概率 下随温度分布的断裂韧性数据。
[0005] 目前，国内仅有少数几个单位开展过未辐照弯曲试样、CT试样的参考温度T。测试， 辐照后RPV钢CT试样的参考温度T。测试仍未见报道。基于以上原因，开发了一整套热室内 参考温度T。测试方法，很好的解决了辐照后RPV钢0. 5T-CT试样参考温度T。测试的问题。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种辐照后RPV钢0. 5T-CT试样参考温度T。测 试方法。
[0007] 本发明解决上述问题所采用的技术方案是： 一种辐照后RPV钢〇. 5T-CT试样参考温度T。测试方法，包括以下步骤： 51、 试样安装； 52、 试验执行； 53、 试样预裂纹检查； S4、数据分析。
[0008] 所述的试样安装包括以下子步骤： Sll、通过机械手，采用COD规辅助装卡装置完成COD规与试样的装卡，其包括以下子步 骤： 5111、 通过机械手将COD规放入COD规辅助装卡装置的COD规装卡槽中； 5112、 通过机械手左右两边逐步旋入螺杆，将COD规的规臂压紧到接近限位处，使两个 规臂之间的距离小于试样的卡口宽度； 5113、 通过机械手将试样装入COD规辅助装卡装置的试样装卡槽内； 5114、 通过机械手左右两边逐步旋出螺杆，将COD规的规臂夹紧于试样卡口的燕尾槽 之间； Sl 15、通过机械手取下插销、取下试样与COD规，目视检查COD规在试样上的装卡情 况； 所采用的COD规辅助装卡装置，包括装载架，装载架的上部设置有试样装卡槽，装载架 的下部设置有COD规装卡槽，试样装卡槽与COD规装卡槽之间的装载架上设置有用于容置 COD规的两个规臂的通道，通道两通试样装卡槽与COD规装卡槽，从而COD规的规臂从通道 伸入试样装卡槽内，装载架上还设置有一个从两个规臂的外侧对通道内的两个规臂向内进 行顶压的预压紧装置。
[0009] 所述的预压紧装置为两个分设置于通道两侧的螺杆，装载架上设置有与螺杆相配 合的螺纹通孔，两个螺杆分别穿过对应的螺纹通孔伸入通道内，螺杆垂直于通道并在旋入 通道的过程中对同侧的COD规的规臂形成挤压。
[0010] 所述的试样装卡槽、COD规装卡槽和通道均为前开口的凹槽，试样装卡槽的底面、 左侧壁和右侧壁围成与试样外形尺寸相配合的槽体，并由底面对试验进行支撑，从而实现 对试样的固定；COD规装卡槽的底面、左侧壁和右侧壁围成与COD规外形尺寸相配合的槽 体，并由底面对COD规进行支撑，从而实现对COD的固定，通道贯穿试样装卡槽的底面和COD 规装卡槽的顶面，从而连通试样装卡槽和COD规装卡槽。
[0011] 所述的位于COD规装卡槽前侧的装载架上设置有一个将COD规压紧于COD规装卡 槽的插销，装载架上设置有固定插销的插孔。
[0012] 试样装卡槽具有上开口，便于试样从上部装载入试样装卡槽内。
[0013] 两个螺杆的外端部均安装有操作手柄，从而方便螺杆的旋拧。
[0014] 所述的通道内设置有一个用于辅助预压紧的限位块，其位于两个COD规规臂之 间，当两个COD规规臂被挤压至接近限位块时，说明两个COD规规臂到达限位位置。
[0015] 所述的装载架底部设置有底座，装载架固设于该底座上，底座质量较大，确保装置 在操作过程中的稳定和牢固。
[0016] 使用时，通过机械手将COD规装入COD规装卡槽内，然后通过机械手旋转两个螺 杆，将螺杆的端部向通道内旋入，进而两个螺杆分别从两个规臂的外侧分别对相应侧的规 臂向内挤压，减小COD规两个规臂之间的距离，当COD规两个规臂之间的距离小于试样的卡 口宽度时，停止两个螺杆的旋入；通过机械手将试样装入试样装卡槽内，此时，两个规臂的 端部正位于试样的卡口内部；通过机械手旋出两个螺杆，两个规臂向外侧移动，并最终两个 规臂被试样挡柱，继续旋出螺杆直至螺杆不再接触规臂，此时两个规臂之间的反弹力全部 由CT试样承担，这样就完成了 COD规与试样的装卡。
[0017] S12、采用机械手完成COD规、试样与试验机的夹头的链接，将试样与夹头之间采 用销钉链接。
[0018] 所述的试验执行包括以下步骤： 521、 试样安装到位后，由试验机对试样预加载0. 2kN~0. 3kN ; 522、 设定试验温度，以环境箱到达设定温度开始计时保温时间，试样保温时间不少于 60min ； 523、 试验开始前卸载试样上的预加载荷，对载荷、COD规清零，以恒定的位移速率对试 样进行加载，试样在加载过程中如发生解理断裂则试验结束，如未发生解理断裂则加载至 COD规量程末点试验结束。
[0019] 所述的试样预裂纹检查的具体操作为： 531、 室温以下试验，从环境箱中取出的试样应首先在无水乙醇中浸泡5min，然后才 可以进行后续检查；室温以上试验，从环境箱中取出的试样空冷至室温后才可进行后续检 查； 532、 采用九点法进行预裂纹长度Aa的测量，同时判断是否存在韧性裂纹扩展，如发 现韧性裂纹扩展，应测量其长度。
[0020] 所述的数据分析的具体操作为：对试验的原始数据进行处理，计算参考温度T。。
[0021] 所述的试验的原始数据包括载荷、COD值，对试验的原始数据进行处理采用单温度 法或多温度法。采用多温度法时采用简易计算表格代替专用计算程序完成迭代计算。
[0022] 所述的步骤S2采用编制的试验程序进行试验，其试验流程为： 1) 试验开始：试样装卡完毕，试验参数核对无误后，开始试验； 2) 试样加载：以设定的恒定速率分离上下拉杆，从而实现对试样的加载； 3) 数据采集：试验全过程中按照设定的采集频率实时采集试验数据，包括载荷、COD 值、试验温度、位移、试验开始后的计时； 4) 试样破坏：通过试验曲线及试样断裂时的声音，判断试样破坏； 5) 试验结束：判断试样破坏后，结束试验。
[0023] 综上，本发明的有益效果是： 1、本发明选用辐照后RPV钢0.5T-CT试样为研究对象，制定了合理可靠的、在具有极强 γ射线的情况下进行的参考温度T。试验测试方法，试验的全过程均采用机械手进行操作， 避免了人员操作过程的辐射受照，满足辐射防护要求，完善了辐照后检验手段和技术储备。
[0024] 2、要完成参考温度Τ。试验必须实现CT试样与COD规的装卡，COD规是一种精确的 长度变化值测量仪器，在试验中用于测试试样裂纹嘴位置的位移变化量，辐照后试样具有 强烈的放射性，不能徒手操作，必须运用热室内的机械手。仅使用机械手无法完成CT试样 与COD规的装卡，因为COD规臂的反弹力很大，机械手无法施加这么大的力，而且COD规臂 尖端与CT试样卡口连接位置的操作空间很小，必须要有一定的定位才能完成，运用机械手 也无法实现装卡。
[0025] 而本发明采用机械手及COD规辅助装卡装置相配合，顺利完成了 COD规与CT试样 之间的装卡，解决了 COD规与CT试样之间的装卡问题，提升了工作效率，减少了操作人员受 照剂量。
[0026] 3、本发明采用机械手完成了试样与夹头的链接，减少了操作人员受照剂量。
[0027] 4、本发明采用自编的试验流程作为试验程序，减少了软件费用支出。
[0028] 5、本发明采用简易表格进行原始数据处理，提升了计算过程的可视性，同时提升 了计算过程中迭代方程