TOFD檢測技術(shù)在壓力管道檢測的應(yīng)用

【摘 要】比較細(xì)致地闡述了最近幾年在國內(nèi)啟動運(yùn)用的TOFD技術(shù)檢測的基礎(chǔ)性定義、原本理念、關(guān)鍵特征，及涉及的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)與對應(yīng)數(shù)據(jù)的相關(guān)規(guī)范在壓力管道檢測中的運(yùn)用態(tài)勢、技術(shù)層面的橫向比較情況、技術(shù)局限的突破等等。另外，總結(jié)介紹除了開創(chuàng)超聲TOFD技術(shù)于壓力管道檢測中的應(yīng)用情況，及重點(diǎn)介紹TOFD技術(shù)壓力管道檢測的運(yùn)用。

【關(guān)鍵詞】TOFD檢測技術(shù)；壓力管道；檢測；應(yīng)用

前 言

壓力管道的應(yīng)用功能的喪失，相當(dāng)一部分原因在于其原本的裂紋逐漸擴(kuò)充而導(dǎo)致的，其中最關(guān)鍵的是其內(nèi)部的裂縫，大多數(shù)都屬于疲勞型，雖然看起來非常小，而且正因為其小所以在檢測時經(jīng)常被忽視，不過其對管道本身的威脅卻是非常關(guān)鍵的。

最近幾年，TOFD檢測技術(shù)開始在國內(nèi)出現(xiàn)，并且在部分地方付諸以實(shí)踐。在具體實(shí)踐過程中，當(dāng)超聲波遭遇到特定裂縫或裂紋時，在終端會出現(xiàn)異常反應(yīng)，專業(yè)上說是會有衍射波出現(xiàn)。一旦出現(xiàn)這種情況，就可以斷定其內(nèi)部存在一定程度上的缺陷。正因為如此，該檢測技術(shù)在缺陷測度等方面的優(yōu)點(diǎn)比較明顯，而且能非常精到地確定具體裂紋等缺陷的具體方位。

借助該技術(shù)的利用推進(jìn)其相關(guān)檢測工作的運(yùn)行，能在規(guī)避設(shè)施受損的情況下推動檢測工作的高效落實(shí)，對內(nèi)部因各種原因變薄及其他類型的裂紋均能精確發(fā)現(xiàn)及確認(rèn)，這對于管道檢測而言是非常關(guān)鍵的進(jìn)步，意義非常重大。

一、TOFD檢測的基本原理及工藝

TOFD （Time-of-flight-diffraction technique）檢測技術(shù)是一種非常有效的方式，其具體原理是借助衍射波在發(fā)現(xiàn)缺陷問題時的時間等方面反饋不同情況。

該技術(shù)和過去常用的技術(shù)不一樣，不再借助脈沖反射等方法，也不再依靠聲波穿透等相關(guān)方法，該技術(shù)依靠的是聲波中的縱波，其不僅速度最快的，而且可以滋生出衍射，是用來檢測缺陷的一種聲波，并進(jìn)行具體的缺陷檢測。

在具體檢測過程中，當(dāng)遭遇到相關(guān)缺陷部分的時候，超聲波的反饋情況將失去持續(xù)性的態(tài)勢，會在最上端的日常習(xí)慣波動的基礎(chǔ)上，促生出衍射波。該類波動的具體內(nèi)在能量可在超級廣闊的維度及范圍中發(fā)射，而且可以在假設(shè)對應(yīng)能量的來源不是其他地方，而是裂紋一開始的端口位置。在這種情況下，電腦的系列相關(guān)專門技術(shù)對這些反饋信號，進(jìn)行系統(tǒng)分析，并且根據(jù)具體所屬相位確定具體的數(shù)據(jù)變化情況，進(jìn)而形成具有簡單兩色梯形度量的兩種掃描圖像，而且能依托這些反饋過來的信息標(biāo)準(zhǔn)，對缺陷情況進(jìn)行全方位的預(yù)估及判斷。

二、TOFD檢測技術(shù)在電站管道上的應(yīng)用特點(diǎn)

1.效率高。單單一組檢測設(shè)備便可以負(fù)責(zé)很大范圍內(nèi)的管道，并且操作方面非常簡單易行，具體而言只有推進(jìn)執(zhí)行基于線性的掃查，甚至用不著要執(zhí)行類似鋸齒的移動。如是，產(chǎn)生的效果，是之前基于超聲等方面的三五倍。

2.靈敏度高。該檢測執(zhí)行過程中反饋回來的衍射波本身的靈敏度非同一般的高，這實(shí)際上決定了檢出效率的提升及趨高。

3.精度高。該檢測方法執(zhí)行過程中，確定缺陷情況的基礎(chǔ)上是上述波動在不同情況中的時差，精確度遠(yuǎn)高于以往的其他方法。

4.漏檢少?；谏鲜鏊约暗牡谌齻€特征，及電腦終端在相關(guān)信息記錄跟蹤存儲的優(yōu)勢，會呈現(xiàn)出良好的重復(fù)性特征，遺漏的區(qū)域及可能非常小。

5.數(shù)據(jù)全。該檢測方法執(zhí)行推進(jìn)后獲取的最終數(shù)據(jù)，不用等待若干時間，而是在結(jié)束時的那一刻就能知悉，相關(guān)信息比如涉及圖像可以借助目前的系列存儲等方面的技術(shù)保留及打印，這樣更利于電腦方面的系列處理，能留檔以為后續(xù)持續(xù)查詢而用。

6.更安全。該檢測方法推進(jìn)過程中，任何一個環(huán)節(jié)均不會對執(zhí)行人員及附近人員帶來傷害，也沒用潛在的健康隱患。

7.成本低。該檢測方法推進(jìn)執(zhí)行過程中，需要的材料屈指可數(shù)，不存在冗雜的物件需求，甚至探頭都無須和檢測客體進(jìn)行碰撞式對接，相關(guān)界定評判工作更是可以遠(yuǎn)程在線推進(jìn)。在修復(fù)環(huán)節(jié)，也可以最大化的規(guī)避諸如刨開等大動作，對于附近作業(yè)推進(jìn)及其他相關(guān)事項的影響很少，并且可有效縮短和具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的時間差。

8.局限性。因為該檢測方法有非常高的靈敏度，以至于會將很多良性的疑似缺陷過多地認(rèn)定為是缺陷問題，甚至進(jìn)行可能的夸張。另外，在部分盲目及檢測有困難的部分，需要技術(shù)方面比較好的熟手執(zhí)行推進(jìn)，對執(zhí)行主體的素質(zhì)有交稿要求。

三、TOFD檢測管道工藝及在現(xiàn)場應(yīng)用

在基于壓力的相關(guān)檢測推進(jìn)過程中，基于對TOFD檢測技術(shù)的依賴，可在檢測之前，先準(zhǔn)備在和檢測客體一樣但是在內(nèi)部刻意進(jìn)行規(guī)范損壞操作的樣本物件，先測試樣本以驗證該檢測技術(shù)的效率及適用。普通在用的管道的壁一般不到五公分厚，在這種情況下可考慮應(yīng)用兩個縱波以傾斜狀態(tài)的探頭推進(jìn)執(zhí)行具體掃查，具體頻率設(shè)定既定的范圍，最多15 MHz，少則是其五分之一。具體角度及主聲束聚焦深度等也應(yīng)該有一定的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，后者一般控制在四周管道墻壁厚度的三分之二左右。

特定檢測執(zhí)行推進(jìn)接結(jié)束后，如果存在一些非常小的缺陷，但是在過往檢測方法中基本上會遺漏的情況，在這個方法的結(jié)果圖像中也應(yīng)該會有所透露及展示。

另外，借助對預(yù)先設(shè)置裂紋的樣本管道的嘗試檢測，及在實(shí)務(wù)層面的橫向比較，能展示其中尤其是內(nèi)里中非常小的裂紋，即便是將這些裂紋通過打磨等方式進(jìn)行簡單處理后再行檢測，相關(guān)情況及態(tài)勢也會比較清楚地蘊(yùn)含在結(jié)果圖示中。

四、結(jié)束語

總而言之，TOFD檢驗技術(shù)在具體檢測方面的性能非常好，有超常的精確度，并且能有效縮短設(shè)施的生產(chǎn)周期，在安全方面的保證力度也非常之大，而且利于相關(guān)信息及痕跡的存儲，能在多方面優(yōu)化過往檢測技術(shù)的缺陷。在該檢測執(zhí)行中，系列明顯優(yōu)長之處的存在，能確保非常微觀的缺陷被發(fā)掘，在具體檢測中的作用非常重大。

現(xiàn)在，全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會就這方面技術(shù)給出了明確的標(biāo)準(zhǔn)，啟動并推進(jìn)了這方面事項或者技術(shù)運(yùn)用的科學(xué)化，非常可期的前景將展現(xiàn)在世界面前。

作者簡介：閆軍帥（1990-），男，籍貫：山東濱州，助理工程師，研究方向：AUT應(yīng)用。

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