书 书 书犐犆犛 ７７ ． ０４０ ． ０１ 犆犆犛犎 ２０ 团 　　　 体 　　　 标 　　　 准 犜 ／ 犆犖犛 ５２ — ２０２１ 核电厂金属材料高温高压水中环境促进开裂声发射监测试验方法 犜犲狊狋犿犲狋犺狅犱犳狅狉犪犮狅狌狊狋犻犮犲犿犻狊狊犻狅狀犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵狅犳犲狀狏犻狉狅狀犿犲狀狋犪犾犾狔犪狊狊犻狊狋犲犱犮狉犪犮犽犻狀犵犻狀犺犻犵犺狋犲犿狆犲狉犪狋狌狉犲狆狉犲狊狊狌狉犻狕犲犱狑犪狋犲狉犳狅狉犿犲狋犪犾犾犻犮犿犪狋犲狉犻犪犾狊狌狊犲犱犻狀狀狌犮犾犲犪狉狆狅狑犲狉狆犾犪狀狋狊 ２０２１  ０７  ２６ 发布 ２０２１  １１  ０１ 实施 中国核学会 发布 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 书 书 书目 　　 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… １ 　 范围 １ ……………………………………………………………………………………………………… ２ 　 规范性引用文件 １ ………………………………………………………………………………………… ３ 　 术语和定义 １ ……………………………………………………………………………………………… ４ 　 试验仪器和设备 ２ ………………………………………………………………………………………… ５ 　 试样制备和要求 ３ ………………………………………………………………………………………… ６ 　 试验条件和步骤 ３ ………………………………………………………………………………………… ７ 　 数据处理 ４ ………………………………………………………………………………………………… ８ 　 质量保证 ４ ………………………………………………………………………………………………… ９ 　 试验报告 ５ ………………………………………………………………………………………………… 附录 Ａ （ 资料性 ） 　 带有 ＡＥ 监测系统的高温高压循环水中环境促进开裂测试装置 ６ ………………… 附录 Ｂ （ 资料性 ） 　 ＡＥ 数据处理方法 ７ ……………………………………………………………………… Ⅰ 犜 ／ 犆犖犛 ５２ — ２０２１ 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 前 　　 言 　　 本文件按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２０２０ 《 标准化工作导则 　 第 １ 部分 ： 标准化文件的结构和起草规则 》 的规定起草 。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。 本文件由中国核学会提出 。 本文件由核工业标准化研究所归口 。 本文件起草单位 ： 中国科学院金属研究所 、 上海核工程研究设计院有限公司 。 本文件主要起草人 ： 谭季波 、 张震 、 陈松 、 韩恩厚 、 吴欣强 、 徐健 、 陈轩 、 戴扬 。 Ⅲ 犜 ／ 犆犖犛 ５２ — ２０２１ 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 核电厂金属材料高温高压水中环境促进开裂声发射监测试验方法 １　范围 本文件规定了核电厂用金属材料在高温高压水条件下利用声发射监测环境促进开裂的试验方法和相关技术要求。本文件适用于具有一定标距长度的圆形、矩形横截面试样以及紧凑拉伸试样在３６０℃及以下水介质中环境促进开裂声发射监测试验。 ２　规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 ＧＢ／Ｔ１５０．４　压力容器　第４部分：制造、检验和验收 ＧＢ／Ｔ２２８　金属材料　室温拉伸试验方法 ＧＢ／Ｔ６３９８　金属材料　疲劳试验　疲劳裂纹扩展方法 ＧＢ／Ｔ１５２４８　金属材料轴向等幅低循环疲劳试验方法 ＧＢ／Ｔ１５９７０．７　金属和合金的腐蚀　应力腐蚀试验　第７部分：慢应变速率试验 ＧＢ／Ｔ２０１２０．１　金属和合金的腐蚀　腐蚀疲劳试验　第１部分：循环失效试验 Ｔ／ＣＮＳ４　核电厂金属材料高温高压水中腐蚀疲劳试验方法 Ｔ／ＣＮＳ５　核电厂金属材料高温高压水中应力腐蚀裂纹扩展试验方法 ３　术语和定义 Ｔ／ＣＮＳ４—２０１８、Ｔ／ＣＮＳ５—２０１８、ＧＢ／Ｔ１５９７０．７—２０００、ＧＢ／Ｔ２０１２０．１—２００６界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 ３．１声发射　犪犮狅狌狊狋犻犮犲犿犻狊狊犻狅狀；犃犈材料中局部能量源快速释放而产生瞬态弹性波的现象。 ３．２撞击　犺犻狋超过阈值并使某一通道获取数据的任何信号。 ３．３声发射波形　犃犈狑犪狏犲犳狅狉犿声发射信号电压随时间的变化。 ３．４振铃计数　犮狅狌狀狋声发射信号波形中超过门槛信号的振荡次数。 １犜／犆犖犛５２—２０２１ 全国团体标准信息平台 ３．５幅度　犪犿狆犾犻狋狌犱犲声发射信号波形的最大振幅值。 ３．６能量　犲狀犲狉犵狔信号检波包络线下的面积。 ３．７持续时间　犱狌狉犪狋犻狅狀信号第一次越过门槛至最终降至门槛所经历的时间间隔。 ３．８上升时间　狉犻狊犲狋犻犿犲信号第一次越过门槛至最大振幅所经历的时间间隔。 ３．９爆发型信号　犫狌狉狊狋狊犻犵狀犪犾对材料中发生一个独立声发射事件有关的分立信号的定性描述。 ３．１０连续型信号　犮狅狀狋犻狀狌狅狌狊狊犻犵狀犪犾对由声发射事件快速出现而产生的持续信号水平所作的定性描述。 ４　试验仪器和设备 ４．１　高压釜 ４．１．１　高压釜釜体、釜盖应采用不锈钢或镍基合金等耐蚀合金制造。釜体一般为整体，特殊情况下也允许施焊，但应进行无损检测。 ４．１．２　釜体与釜盖之间及釜上引出的各测试孔均需具有良好的密封性能，在试验过程中不准许有泄漏现象。 ４．１．３　可以模拟典型轻水堆核电站服役循环水环境，可在３６０℃、２０ＭＰａ及以下环境中长期稳定运行。 ４．１．４　高压釜应设有安全保护装置，并定期检查安全保护装置的可靠性。 ４．１．５　按照标准ＧＢ／Ｔ１５０．４—２０１１，对釜体、釜盖等高温承压构件进行无损检测，经检测合格后方可使用。 ４．１．６　试样架推荐采用耐高温耐腐蚀材料制造，如采用奥氏体不锈钢、镍基合金等材料制成。 ４．１．７　附录Ａ中图Ａ．１给出了推荐的高温高压循环水系统和高压釜结构示意图。 ４．１．８　推荐高压釜应配备外部冷却水循环系统，以保护位移传感器、力传感器、密封圈及其他不耐高温试验部件。 ４．２　加载装置 ４．２．１　高压釜需配备加载装置，推荐试验装置配备压力平衡装置，平衡釜内水压对拉伸杆施加的压力。 ４．２．２　在高温高压水环境下能够实现力控制和位移控制加载模式。 ４．２．３　能够实现慢应变速率拉伸、恒载荷和恒位移，或三角波、梯形波等波形的加载。 ４．２．４　图Ａ．１给出了推荐的加载装置示意图。 ２犜／犆犖犛５２—２０２１ 全国团体标准信息平台 ４．３　加热及控温装置 ４．３．１　推荐采用电加热方式。 ４．３．２　加热装置及控温仪器应具有满足试验要求的升温速度，在试验温度下能长期保温，并且稳定、可靠、操作方便。尽量保持高压釜内温度均匀，并确保高压釜内热电偶在试样附近，实时监测试样处试验温度。 ４．３．３　控温精度：±１℃。 ４．４　犃犈监测系统 ４．４．１　ＡＥ探头的测试频率范围应不低于１００ｋＨｚ～９００ｋＨｚ。 ４．４．２　推荐ＡＥ探头与波导杆之间利用医用凡士林进行耦合，断铅试验时，信号幅度应不低于９５ｄＢ。 ４．４．３　ＡＥ采集卡应具备至少１８位的Ａ／Ｄ转换器，能够实现低至１７ｄＢ的幅度阈值设定；ＡＥ采集卡应具有至少双通道采集功能，采样率不低于１０Ｍ／ｓ。 ４．４．４　ＡＥ软件应能够记录信号波形流；常规ＡＥ特征参数，包括但不限于振铃计数、上升时间、持续时间、幅度、绝对能量、峰值频率、中心频率。 ５　试样制备和要求 ５．１　试样的材料要求 试样材料为核电厂用金属材料，包括碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢、镍基合金、锆合金等，取样应具有代表性。 ５．２　试样的形状尺寸 圆形和矩形横截面试样、紧凑拉伸试样宜按ＧＢ／Ｔ２２８—２００２、ＧＢ／Ｔ１５２４８—２００８、ＧＢ／Ｔ６３９８— ２０００执行。 ５．３　试样加工 试样的取样部位和取向应按有关标准或双方协议。所采用的机加工在试样表面产生的残余应力和加工硬化应尽可能小。 ５．４　表面粗糙度 试样标距段表面粗糙度一般应优于０．８μｍ，也可根据需求决定。 ５．５　试样保存 试样应在干燥皿中密封保存，防止试样氧化、受杂质污染，尤其是易氧化的低合金钢、碳钢等材料。 ６　试验条件和步骤 ６．１　溶液配制 ６．１．１　采用电导率小于１μＳ／ｃｍ的去离子水或蒸馏水配制试验溶液。 ６．１．２　根据试验要求，采用分析纯级试剂配制试验溶液。 ３犜／犆犖犛５２—２０２１ 全国团体标准信息平台 ６ ． ２ 　 试验条件 ６ ． ２ ． １ 　 对于动态循环高压釜 ， 溶液应充满高压釜腔 ， 压力高于该溶液饱和蒸气压 。 ６ ． ２ ． ２ 　 调节高压泵选择合适的溶液流量 ， 确保高压釜内溶液在 １ｈ 内至少更换 １ 次 。 ６ ． ２ ． ３ 　 推荐升温速度控制在 ７０℃ ／ ｈ ～ １００℃ ／ ｈ 。 ６ ． ３ 　 试验步骤 ６ ． ３ ． １ 　 将 ＡＥ 试验探头贴于加载轴上 ， 将 ＡＥ 参考探头贴于加载装置上 。 ６ ． ３ ． ２ 　 进行空载荷预试验以确定加载装置的背景噪声 。 ６ ． ３ ． ３ 　 将预试样安装在夹具上进行预加载 ， 载荷大小应高于正式试验中的最大载荷 ， 高于 ５％ 为宜 ， 以消除试验过程中夹具变形产生的信号 。 ６ ． ３ ． ４