1. 概述
核电站大修是利用停机换料期间进行大量设备的预防性维修、纠正性维修、在役检查、排查改造等工作，以改善和维持设备的运行特性，保证能够排除设备隐患、保障机组运行安全。核岛的在役检查与常规岛的金属监督，这些检验与换料周期同步[1]，是大修工作中重要的一环。
2. 常规岛大修
射线检验是利用射线可穿透物质和在物质中有衰减特性来发现缺陷的一种检验方法。它可以检查金属和非金属材料及其制品的内部缺陷，如焊缝中的气孔、夹渣、裂纹、未焊透等。在民用核安全设备制造建造和运行过程中，射线检验由于具有其缺陷显示直观、准确以及得到的射线底片可用于缺陷的分析和作为质量凭证永久存档等优越性得到了广泛的应用。在民用核安全设备的无损检验中，射线检验是应用最多的体积检验方法，在民用核安全设备的制造、安装、维修、役前检查和在役检查等各个检验阶段均有十分广泛的应用[2]。
常规岛是核电站大修期间重要部分，由于其工作量多，介入部门多，作业控制困难，常规岛大修占据的路径时间对整体大修进度有重要影响。随着核电运行，常规岛除了以往固定的金属监督外，增加了一些非标排查需求，射线检验往往是最适用的方法，但是传统的射线检测需经过现场检验、暗室洗片及评定过程后得到结果，工序繁琐，而且现场辐射防护要求高，作业期间整个常规岛其他专业人员均需撤离，占据窗口时间久，因此冷阴极X射线数字检测技术的优势就非常适用。
3. 冷阴极X射线数字检测技术介绍
冷阴极X射线数字检测技术是采用碳纳米材料制作的冷阴管，电子发生的原理是场致辐射，电子发生过程中不需要给阴极加热，而是由很强的外加电场来激发产生X射线，这种射线机采用自冷却，体积可以做到很小，采用锂电池供电，无需外接电源，曝光时间极短，完成一次曝光仅需要0.5s-2s，辐射剂量影响范围小，配备数字成像板结合图像信号处理，可以做到实时显示检测结果，无需胶片及暗室处理。
以上优势可以使得常规岛进行冷阴极X射线检验时，隔离范围缩小很多，无需整体隔离常规岛，其他专业可在隔离区外进行作业。同时检验结果是实时成像，可以立即给出排查结果。能够极大的缩短常规岛大修周期。
4. 冷阴极X射线数字检测技术的应用
4.1焊缝：
主要为公称外径小于90mm的对接环焊缝，采用双壁双影垂直透照，一般相隔120°或60°透照3次。
现场布置
操作界面图
小径管影像1
小径管影像2
小径管影像3
小径管影像4
小径管影像5
带有缺陷的板对接焊缝影像
带有缺陷的板对接焊缝影像
4.2电器部分的排查：
由于大修期间需更换很多电器零部件，如果能够确保更换的部件完好，对快速对每批新部件进行排查，将很大的减少更换后无法使用再度更替工作。冷阴极X射线检测非常好的解决这一问题，目前已应用在熔断器电阻丝的排查上。
熔断器布置
电阻丝
熔断器影像
电阻丝影像（最下方一个内部断丝）
电阻丝影像
电阻丝影像（最下方一个内部断丝）
电阻丝影像
电阻丝影像
4.3异物排查：
常规岛检修作业偶尔会出现作业工具、小型零部件掉落至管道中情况，冷阴极X射线数字检测曝光时间短、实时显示的特点，查找异物工作可以非常方便有效。
5. 小结
冷阴极X射线数字检测技术具有无需外接电源，曝光时间极短，辐射剂量影响范围小，实时显示检测结果的优势。因此其在常规岛作业时可与其他作业组同步施工，极大的缩短大修窗口，而且除了解决传统问题，随着应用范围扩大，也为电气仪控方面解决很多新问题，为冷阴极X射线数字检测技术在核电更多领域的应用提供了基础。
参考文件
[1] 《无损检验概论及民用核安全设备基本知识》民用核安全设备无损检验人员资格鉴定委员
[2] 《民用核安全设备射线检验技术》民用核安全设备无损检验人员资格鉴定委员
[3] 《射线检测 》中国特种设备检验协会