T/CNS 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

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T/CNS52-2021

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

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2021-07-26发布2021-11-01实施

中国核学会发布

T/CNS52-2021

目次

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T/CNS52-2021

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本文件按照GB/T1.12020《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。

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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.l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

TICNS4-2018、TICNS5-2018、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acousticemission;AE

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hit

超过阔值并使某一通道获取数据的任何信号。

3.3

声发射波形AEwaveform

声发射信号电压随时间的变化。

3.4

振铃计数count

声发射信号波形中超过门槛信号的振荡次数。

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3.5

幅度amplitude

声发射信号波形的最大振幅值。

3.6

能量energy

信号检波包络线下的面积。

3.7

持续时间duration

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risetime

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burstsignal

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continuoussignal

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镇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

远行。

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、镇基合金等材料制成。

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

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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℃。

4.4AE监测系统

4.4.1AE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相合，断铅试验时，信号幅度