2024年5月17日发(作者：友俊拔)
增强型目视检查的历史及现状综述
摘要：增强型目视检查，简称EVT-1，是一种使用目视检查方法定量测量表
面缺陷的无损检验方法，最早应用在沸水堆反应堆压力容器，后逐步推广至所有
类型机组。本文总结回顾了EVT-1检查的历史及其研究和应用现状，并对其发展
方向做出了一定的展望。
关键词：EVT-1；目视检查；反应堆压力容器
1 EVT-1检查的概述
1.1 EVT-1的定义
目视检查是民用核安全设施无损检验的一种重要方法，根据检测部位的可达
性，分为直接目视检查和间接目视检查（远程目视检查）两大类
【1】
。在ASME规
范中，又根据检验对象和目的的不同，将目视检验分为3个类别
【2】
。VT-1关注
受检对象的表面状况，包括裂纹、磨损、剥离或其他表面缺陷；VT-2关注受检对
象在承受压力时是否存在泄漏迹象以及异常泄漏位置；VT-3关注是否有零件碎片、
异常腐蚀产物、螺栓/焊接处是否完整
【3】
。
本文所述EVT-1检查，是一种使用摄像系统远程定量检查部件表面的检查方
法，属于远程VT-1检查的一种。
1.2 EVT-1应遵守的法规标准
美国联邦法规10CFR50对EVT-1检查灵敏度做出了规定，其至少应当可以分
辨出0.025mm宽的细丝或裂缝。在ASME规范案例N702/N618/N648-1中，ASME委
员会认为可以使用增强型目视检查替代ASME第XI卷IWB-2500所要求的反应堆
压力容器接管内圆角超声检查。上述规范案例在美国核管会RG1.147中得到部分
认可，并要求按照ASME第XI卷IWB-3512.1执行验收准则，即使用估算法对缺
陷尺寸定量，取a/l=0.5（a为缺陷深度，l为缺陷测量长度）。
1.3主要应用场景
目前EVT-1主要应用于反应堆压力容器和蒸汽发生器等设备，上述设备均是
保障机组正常运行、防止放射性冷却剂外泄以及执行安全相关功能的重要设备
【4】
。ASME第XI卷要求应定期对压力容器内表面、蒸汽发生器二次侧构件开展目
视检查，以确定其表面是否存在裂纹等危险缺陷。除此以外，ASME规范案例还列
举了EVT-1检查替代超声检查的技术方案。
2 EVT-1的历史
根据ASME第XI卷（1998版至2000增补）要求，应定期对压力容器（RPV）
内表面开展目视检查，而压力容器内部处于高温、高辐射的水下环境中，人工检
测不可达。故而逐步以机组现场检查需求为导向发展出了由水下摄像头、监视器、
线材以及存储设备及其配套工装组成的摄像系统，其示意图如下。
图1 EVT-1检查系统示意图
运用上述系统开展的目视检查即为EVT-1检查，该方法最初应用于美国核电
厂，后逐步推广至全球在役机组。应用部件最初仅为沸水堆堆内构件检查，后续
逐步应用于反应堆压力容器内表面、反应堆压力容器接管内圆角区、反应堆压力
容器顶盖、蒸汽发生器等高辐照区域。
3 EVT-1的现状
3.1 EVT-1的应用
通过引进消化吸收国外技术，国内无损检查专业公司开发出了以机械平台和
长杆工具为基础的EVT-1检查技术，并应用于反应堆压力容器和蒸汽发生器。其
中机械平台通过配套三维模拟软件可以实现对检查位置定位纪录，而长杆工具用
于RPV底部异物核查。
图2 反应堆压力容器内表面检查示意图
吴婧等人开发了一种模块化多用途小型堆水下电视检查系统
【5】
，该检查系
统使用水下机器人替代了传统的支撑臂或长杆工具，并且可以在一定条件下实现
静态悬浮。王羽翀等人设计了一种由六轴机械手及配套软件系统组成的检查装置
【6】
，用于替代内圆角超声检查。吴建荣等人开发了一种固定于反应堆压力容器
法兰面的EVT-1检查设备，如图3所示
【7】
。黄超等人开发了一套用于控制棒驱
动机构下部Ω焊缝检查的装置，解决了超声检查面临的高辐照和工业安全风险
【8】
。
图3 某机组的EVT-1检查设备示意图
3.2 EVT-1的理论性能
关于EVT-1的理论性能，国内方面，张红星等人对EVT-1应用于蒸汽发生器
（SG）水室的影响因素进行了分析，SG水室目视检查主要包括管板下表面、分隔
板表面、半球形封头内表面以及疏水管口。研究发现照明条件、扫查速度、表面
状态以及表面耀斑都会对检查能力造成影响
【9】
。
国外机构对EVT-1在反应堆压力容器中的理论性能进行了相关研究。研究结
果表明，高清摄像系统的裂纹检出极限宽度约为25μm，当宽度达到40μm时其
检出概率已超过80%，并且通过设置二级分析员可以提高约20%的检出概率。除
此以外，对于EVT-1检查系统而言，其质量最低的硬件将决定检测能力的高低，
当使用低分辨率摄像头时，高分辨率显示器将失去其意义；消费级显示器为避免
音频信号对视频信号的影响会设置滤波器，对检查图像有不确定性影响。
4 EVT-1探索研究
4.1自动分析软件
当前的EVT-1检验仍有赖于人员分析检查图像，检验结果与分析人员的技能
水平及经验都有较大关系，增加了人因失误的可能性。为了降低人因失误对检查
结果的影响，减轻分析人员工作负荷，国外机构开发了一套可以自动分析检测图
像的软件系统。该系统通过全图像视频滤波技术提高视频流信噪比，然后由机器
学习的方法获得裂纹的纹理特征，从而将裂纹与其他形状相似的物体区分开，对
于所分辨出的潜在裂纹通过贝叶斯决策理论判断其是否为真裂纹。通过对模拟裂
纹的分析，这套软件系统可识别出的裂纹与当前的检测方法相当。
4.2 激光3维成像技术
目前EVT-1所使用的光源均为可见光，传感器将光信号转变为数字信号时会
使得3维形貌丢失，而激光3维成像技术为裂纹检测提供了新的技术思路。现有
的激光3维成像技术可以探测表面微小落差，可以显著提高有落差裂纹的检出概
率。国外机构使用商业化仪器对模拟试样上的裂纹进行了检测，试验环境为空气，
激光束宽度约50μm。试验结果表明，其检测能力极限约为50μm，并且当裂纹
周围表面较为粗糙时，激光不能有效检测裂纹。
4.3运动相机在EVT-1检查的适用性
传统EVT-1摄像机通常尺寸较大且造价高昂，随着摄像技术的发展，出现了
运动相机这种兼具环境抗性和水下使用能力的消费级产品。相比于传统水下相机，
运动相机具有体积小、分辨率高（4K）等优点，国外机构开展了一组实验，以验
证运动相机用于反应堆内部检查的可行性。实验结果表明，运动相机可以满足水
下使用需求，但当需要查看实时视频时分辨率会被限制为1080P失去高分辨率优
势。并且由于运动相机的感光元件CMOS（互补金属氧化物半导体）相比CCD（电
荷耦合器）更容易受辐射影响，难以保证在高辐射环境下的使用效果。
结语
EVT-1检查是特指使用数字设备对人眼不可达区域开展目视检查，并对缺陷
进行定量纪录的一种无损检验方法。最早应用于沸水堆，并逐步推广至所有在役
机组。国内已经开发出了用于压力容器和蒸汽发生器的检查设备，并对EVT-1在
蒸汽发生器中的影响因素进行了分析，国外机构对其在压力容器中的理论性能进
行了研究。总而言之，目前EVT-1的检查能力可以满足在役检查的要求且设备相
对成熟，其未来的发展方向主要集中在自动化分析缺陷、自动化滤波、激光技术
的应用以及设备的轻量化和高清化等方面。
参考文献
[1] Trimm M . An overview of nondestructive evaluation methods[J].
Practical Failure Analysis, 2003, 3(3):17-31.
[2]杨毅忠, 苏晓坡. 核电站安装过程目视检查质量控制[J]. 科技资讯,
2014(8):2.
[3]张穹, 李干杰. 民用核安全设备监督管理条例释义[M]. 中国法制出版社,
2007.
[4]《国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材》编审委员会编.
目视检测[M]. 机械工业出版社, 2006.
[5]吴婧, 阳雷, 冯常. 模块化多用途小型堆水下电视检查系统研制[J]. 中
国核电, 2021.
[6]王羽翀, 刘绪, 吴化峰. 核电厂反应堆压力容器接管内圆角增强型目视
检验技术研究[J]. 科技视界, 2018(8):3.
[7]吴健荣, 林戈, 李明,等. EPR反应堆压力容器无损检测机器人研制[C]//
2016远东无损检测新技术论坛——现代无损检测要素——先进技术+高素质人员.
0.
[8]黄超. 控制棒驱动机构下部Ω焊缝增强型目视检查[J]. 中国核电,
2019, 12(4):5.
[9]张红星, 赵磊, 马官兵,等. 压水堆核电站蒸汽发生器目视在役检查影响
因素分析[C]// 中国电机工程学会. 中国电机工程学会, 2016.
2024年5月17日发(作者：友俊拔)
增强型目视检查的历史及现状综述
摘要：增强型目视检查，简称EVT-1，是一种使用目视检查方法定量测量表
面缺陷的无损检验方法，最早应用在沸水堆反应堆压力容器，后逐步推广至所有
类型机组。本文总结回顾了EVT-1检查的历史及其研究和应用现状，并对其发展
方向做出了一定的展望。
关键词：EVT-1；目视检查；反应堆压力容器
1 EVT-1检查的概述
1.1 EVT-1的定义
目视检查是民用核安全设施无损检验的一种重要方法，根据检测部位的可达
性，分为直接目视检查和间接目视检查（远程目视检查）两大类
【1】
。在ASME规
范中，又根据检验对象和目的的不同，将目视检验分为3个类别
【2】
。VT-1关注
受检对象的表面状况，包括裂纹、磨损、剥离或其他表面缺陷；VT-2关注受检对
象在承受压力时是否存在泄漏迹象以及异常泄漏位置；VT-3关注是否有零件碎片、
异常腐蚀产物、螺栓/焊接处是否完整
【3】
。
本文所述EVT-1检查，是一种使用摄像系统远程定量检查部件表面的检查方
法，属于远程VT-1检查的一种。
1.2 EVT-1应遵守的法规标准
美国联邦法规10CFR50对EVT-1检查灵敏度做出了规定，其至少应当可以分
辨出0.025mm宽的细丝或裂缝。在ASME规范案例N702/N618/N648-1中，ASME委
员会认为可以使用增强型目视检查替代ASME第XI卷IWB-2500所要求的反应堆
压力容器接管内圆角超声检查。上述规范案例在美国核管会RG1.147中得到部分
认可，并要求按照ASME第XI卷IWB-3512.1执行验收准则，即使用估算法对缺
陷尺寸定量，取a/l=0.5（a为缺陷深度，l为缺陷测量长度）。
1.3主要应用场景
目前EVT-1主要应用于反应堆压力容器和蒸汽发生器等设备，上述设备均是
保障机组正常运行、防止放射性冷却剂外泄以及执行安全相关功能的重要设备
【4】
。ASME第XI卷要求应定期对压力容器内表面、蒸汽发生器二次侧构件开展目
视检查，以确定其表面是否存在裂纹等危险缺陷。除此以外，ASME规范案例还列
举了EVT-1检查替代超声检查的技术方案。
2 EVT-1的历史
根据ASME第XI卷（1998版至2000增补）要求，应定期对压力容器（RPV）
内表面开展目视检查，而压力容器内部处于高温、高辐射的水下环境中，人工检
测不可达。故而逐步以机组现场检查需求为导向发展出了由水下摄像头、监视器、
线材以及存储设备及其配套工装组成的摄像系统，其示意图如下。
图1 EVT-1检查系统示意图
运用上述系统开展的目视检查即为EVT-1检查，该方法最初应用于美国核电
厂，后逐步推广至全球在役机组。应用部件最初仅为沸水堆堆内构件检查，后续
逐步应用于反应堆压力容器内表面、反应堆压力容器接管内圆角区、反应堆压力
容器顶盖、蒸汽发生器等高辐照区域。
3 EVT-1的现状
3.1 EVT-1的应用
通过引进消化吸收国外技术，国内无损检查专业公司开发出了以机械平台和
长杆工具为基础的EVT-1检查技术，并应用于反应堆压力容器和蒸汽发生器。其
中机械平台通过配套三维模拟软件可以实现对检查位置定位纪录，而长杆工具用
于RPV底部异物核查。
图2 反应堆压力容器内表面检查示意图
吴婧等人开发了一种模块化多用途小型堆水下电视检查系统
【5】
，该检查系
统使用水下机器人替代了传统的支撑臂或长杆工具，并且可以在一定条件下实现
静态悬浮。王羽翀等人设计了一种由六轴机械手及配套软件系统组成的检查装置
【6】
，用于替代内圆角超声检查。吴建荣等人开发了一种固定于反应堆压力容器
法兰面的EVT-1检查设备，如图3所示
【7】
。黄超等人开发了一套用于控制棒驱
动机构下部Ω焊缝检查的装置，解决了超声检查面临的高辐照和工业安全风险
【8】
。
图3 某机组的EVT-1检查设备示意图
3.2 EVT-1的理论性能
关于EVT-1的理论性能，国内方面，张红星等人对EVT-1应用于蒸汽发生器
（SG）水室的影响因素进行了分析，SG水室目视检查主要包括管板下表面、分隔
板表面、半球形封头内表面以及疏水管口。研究发现照明条件、扫查速度、表面
状态以及表面耀斑都会对检查能力造成影响
【9】
。
国外机构对EVT-1在反应堆压力容器中的理论性能进行了相关研究。研究结
果表明，高清摄像系统的裂纹检出极限宽度约为25μm，当宽度达到40μm时其
检出概率已超过80%，并且通过设置二级分析员可以提高约20%的检出概率。除
此以外，对于EVT-1检查系统而言，其质量最低的硬件将决定检测能力的高低，
当使用低分辨率摄像头时，高分辨率显示器将失去其意义；消费级显示器为避免
音频信号对视频信号的影响会设置滤波器，对检查图像有不确定性影响。
4 EVT-1探索研究
4.1自动分析软件
当前的EVT-1检验仍有赖于人员分析检查图像，检验结果与分析人员的技能
水平及经验都有较大关系，增加了人因失误的可能性。为了降低人因失误对检查
结果的影响，减轻分析人员工作负荷，国外机构开发了一套可以自动分析检测图
像的软件系统。该系统通过全图像视频滤波技术提高视频流信噪比，然后由机器
学习的方法获得裂纹的纹理特征，从而将裂纹与其他形状相似的物体区分开，对
于所分辨出的潜在裂纹通过贝叶斯决策理论判断其是否为真裂纹。通过对模拟裂
纹的分析，这套软件系统可识别出的裂纹与当前的检测方法相当。
4.2 激光3维成像技术
目前EVT-1所使用的光源均为可见光，传感器将光信号转变为数字信号时会
使得3维形貌丢失，而激光3维成像技术为裂纹检测提供了新的技术思路。现有
的激光3维成像技术可以探测表面微小落差，可以显著提高有落差裂纹的检出概
率。国外机构使用商业化仪器对模拟试样上的裂纹进行了检测，试验环境为空气，
激光束宽度约50μm。试验结果表明，其检测能力极限约为50μm，并且当裂纹
周围表面较为粗糙时，激光不能有效检测裂纹。
4.3运动相机在EVT-1检查的适用性
传统EVT-1摄像机通常尺寸较大且造价高昂，随着摄像技术的发展，出现了
运动相机这种兼具环境抗性和水下使用能力的消费级产品。相比于传统水下相机，
运动相机具有体积小、分辨率高（4K）等优点，国外机构开展了一组实验，以验
证运动相机用于反应堆内部检查的可行性。实验结果表明，运动相机可以满足水
下使用需求，但当需要查看实时视频时分辨率会被限制为1080P失去高分辨率优
势。并且由于运动相机的感光元件CMOS（互补金属氧化物半导体）相比CCD（电
荷耦合器）更容易受辐射影响，难以保证在高辐射环境下的使用效果。
结语
EVT-1检查是特指使用数字设备对人眼不可达区域开展目视检查，并对缺陷
进行定量纪录的一种无损检验方法。最早应用于沸水堆，并逐步推广至所有在役
机组。国内已经开发出了用于压力容器和蒸汽发生器的检查设备，并对EVT-1在
蒸汽发生器中的影响因素进行了分析，国外机构对其在压力容器中的理论性能进
行了研究。总而言之，目前EVT-1的检查能力可以满足在役检查的要求且设备相
对成熟，其未来的发展方向主要集中在自动化分析缺陷、自动化滤波、激光技术
的应用以及设备的轻量化和高清化等方面。
参考文献
[1] Trimm M . An overview of nondestructive evaluation methods[J].
Practical Failure Analysis, 2003, 3(3):17-31.
[2]杨毅忠, 苏晓坡. 核电站安装过程目视检查质量控制[J]. 科技资讯,
2014(8):2.
[3]张穹, 李干杰. 民用核安全设备监督管理条例释义[M]. 中国法制出版社,
2007.
[4]《国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材》编审委员会编.
目视检测[M]. 机械工业出版社, 2006.
[5]吴婧, 阳雷, 冯常. 模块化多用途小型堆水下电视检查系统研制[J]. 中
国核电, 2021.
[6]王羽翀, 刘绪, 吴化峰. 核电厂反应堆压力容器接管内圆角增强型目视
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[7]吴健荣, 林戈, 李明,等. EPR反应堆压力容器无损检测机器人研制[C]//
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0.
[8]黄超. 控制棒驱动机构下部Ω焊缝增强型目视检查[J]. 中国核电,
2019, 12(4):5.
[9]张红星, 赵磊, 马官兵,等. 压水堆核电站蒸汽发生器目视在役检查影响
因素分析[C]// 中国电机工程学会. 中国电机工程学会, 2016.