鍋爐壓力容器檢測(cè)中超聲波探傷技術(shù)應(yīng)用

蔣石鎖

摘 要：超聲波技術(shù)是五大常規(guī)無損檢測(cè)中應(yīng)用最廣泛的一種，也是使用頻率最高發(fā)展最快的一種檢測(cè)探傷技術(shù)。超聲波探傷技術(shù)廣泛應(yīng)用在檢測(cè)鍋爐壓力容器檢測(cè)探傷。這種方案方便快捷操作簡(jiǎn)單，具有高分辨率、高精度定位的特點(diǎn)，能夠準(zhǔn)確高速的定位到鍋爐壓力容器損傷部位。超聲波探傷技術(shù)雖然優(yōu)點(diǎn)眾多，但是進(jìn)行實(shí)際操作的時(shí)候，受到多種外界因素干擾，對(duì)實(shí)際檢測(cè)質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生部分影響。本文簡(jiǎn)要的對(duì)超聲波探傷技術(shù)進(jìn)行了探究，主要分析了鍋爐壓力容器缺陷，和超聲波探傷技術(shù)的影響因素，從而提升企業(yè)生產(chǎn)安全性和，防止安全事故。

關(guān)鍵詞：鍋爐壓力容器；超聲波探傷技術(shù)；超聲波檢測(cè)；技術(shù)應(yīng)用

引言

鍋爐壓力容器對(duì)我國(guó)國(guó)民的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了非常關(guān)鍵的積極作用，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著十分重要的顯示意義。壓力容器的檢測(cè)探傷技術(shù)的發(fā)展對(duì)鍋爐壓力容器安全工作有著極其重要的影響。檢測(cè)探傷技術(shù)的完善能夠保障生產(chǎn)作業(yè)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，避免重大安全事故的出現(xiàn)，而且如果發(fā)生爆炸事故，對(duì)環(huán)境也會(huì)帶來巨大的損害。因此，國(guó)家逐漸重視鍋爐壓力容器的檢測(cè)技術(shù)完善，超聲波檢測(cè)探傷技術(shù)作為一種無傷檢測(cè)技術(shù)，在工業(yè)中被廣泛的推廣以及應(yīng)用。隨著社會(huì)科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，超聲波檢測(cè)探傷等檢測(cè)技術(shù)將會(huì)不斷地被完善和發(fā)展，展現(xiàn)出其在工業(yè)領(lǐng)域的強(qiáng)勁能量。

1.超聲波探傷技術(shù)概述

1.1什么是超聲波探傷技術(shù)

利用超聲波的物理宏觀特性對(duì)目標(biāo)儀器進(jìn)行檢測(cè)探查的技術(shù)就是超聲波探傷技術(shù)。由于使用超聲波進(jìn)行探測(cè)，不需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行破壞性拆卸，因此技術(shù)不具有損害性。將超聲波束通過探頭發(fā)射從被檢測(cè)儀器表面進(jìn)入儀器內(nèi)部，遇到缺陷或者損傷時(shí)，而且缺陷大小尺寸在檢測(cè)范圍以內(nèi)時(shí)，超聲波會(huì)因?yàn)槿毕莓a(chǎn)生反射波，反射波被探傷儀器捕獲進(jìn)行反饋顯示缺陷位置。通過對(duì)反饋在熒光屏的超聲波形進(jìn)行技術(shù)分析，可以判斷出缺陷的位置以及大小。超聲波具有很強(qiáng)的穿透性、高靈敏度等特點(diǎn)，使得檢測(cè)人員不需要進(jìn)行多位置多方面的接近被檢測(cè)儀器，就能夠獲得需要的數(shù)據(jù)，有效的減少了作業(yè)時(shí)間，從而提升工作效率。

1.2超聲波探傷檢測(cè)技術(shù)分析

超聲波的傳播是有規(guī)律和特點(diǎn)的，是能夠被預(yù)測(cè)的，超聲波在非均質(zhì)介質(zhì)中傳播時(shí)會(huì)發(fā)生像光線一樣的折射與反射現(xiàn)象，而在均質(zhì)介質(zhì)中傳播時(shí)，超聲波的傳遞路線則為直線。由于這一特性超聲波在傳遞時(shí)如果傳遞路徑發(fā)生較為明顯的變化時(shí)說明介質(zhì)出現(xiàn)變化，利用儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，對(duì)反饋信息進(jìn)行分析處理，進(jìn)行對(duì)鍋爐壓力容器狀態(tài)進(jìn)行判斷

1.3超聲波探傷技術(shù)應(yīng)用方法

第一，關(guān)于角焊縫的檢測(cè)

通常使用雙晶直探頭以及斜探頭聯(lián)合應(yīng)用以對(duì)角焊縫進(jìn)行超聲波技術(shù)探傷。雙探頭聯(lián)合應(yīng)用可以將未熔合和未焊透的問題都檢測(cè)出來。利用超聲波技術(shù)探傷時(shí)還要注意一定的問題，選擇管壁探頭時(shí)要依據(jù)被檢測(cè)設(shè)備的具體情況進(jìn)行焦距的選擇；其次，對(duì)探測(cè)面進(jìn)行確定，利用三角定理進(jìn)行探頭移動(dòng)探傷距離基準(zhǔn)線的劃分，探頭距焊縫區(qū)域線的劃分使用一次反射跨距公式劃分技術(shù)（必要時(shí)加入焊縫腰高和熱影響區(qū)）。最后，關(guān)于掃描線調(diào)節(jié)與校驗(yàn)靈敏度，當(dāng)下降管壁厚度超過100mm時(shí)，按深度1比2進(jìn)行掃描基線調(diào)節(jié)，確定焊縫最大檢測(cè)厚度。

第二，內(nèi)壁裂紋的檢測(cè)

使用超聲波檢測(cè)探傷技術(shù)進(jìn)行內(nèi)壁檢測(cè)的方法是利用K值大小的不同以及差異明顯的斜探頭進(jìn)行結(jié)合檢測(cè)。首先，檢測(cè)縱波，利用頻率在25兆赫直徑20毫米的探頭進(jìn)行軸向或周向全面檢測(cè)。然后，采用K1以及K2探頭進(jìn)行壓力容器掃描，對(duì)缺陷進(jìn)行確定以及互相驗(yàn)證。根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行掃查時(shí)可以根據(jù)部件對(duì)掃查方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。第三，對(duì)缺陷進(jìn)行定位以及評(píng)定，四周移動(dòng)探頭，找到反射波最高點(diǎn)，再使用K1與K3探頭確定最高的反射波距離和波高分貝值。

第三，檢測(cè)封頭管板的裂紋

對(duì)封頭管板進(jìn)行檢測(cè)室一般需要注意兩個(gè)問題：第一，對(duì)靈敏度的調(diào)整以掃描速度的調(diào)節(jié)問題，常見的掃描速度調(diào)節(jié)方式有兩種，一種是利用信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，另一種是在標(biāo)準(zhǔn)試塊上進(jìn)行調(diào)整。靈敏度遵循最大靈敏度進(jìn)行調(diào)整。第二，掃查方法的確定以及判斷裂紋。在初步斷定信號(hào)范圍之后，將垂直探頭置于裂縫上，獲得形狀接近的反射波信號(hào)。最后使用孔端角的信號(hào)確定裂紋

2.超聲波探傷方法影響因素

2.1定位因素

比較常見的定位因素為波束的方向產(chǎn)生偏離、儀器性能不足、探頭指向誤差和數(shù)據(jù)讀取誤差四個(gè)主要問題。波束方向偏離主要影響最終檢測(cè)結(jié)論的主要因素，儀器的性能、操作人員的技術(shù)水平以及被檢測(cè)儀器的實(shí)際情況等等都會(huì)影響聲波束。超聲波束偏離是超聲波探傷技術(shù)中最為常見和極難避免的一種情況，目前能夠做到的只是盡可能的減少超聲波束的偏離，降低聲波偏離對(duì)檢測(cè)結(jié)果帶來的不良影響；數(shù)據(jù)讀取誤差一般會(huì)因?yàn)閮x器精度不足或者技術(shù)人員專業(yè)技術(shù)水平的不足難以保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確有效；探頭指向性對(duì)于定位檢測(cè)的影響也是不能忽視的，良好準(zhǔn)確的探頭指向性可以有效的減少缺陷定位的偏差；最后是儀器性能帶來的影響，通常進(jìn)行檢測(cè)工作前都需要對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)試，將水平線設(shè)置完畢，防止水平線精度以及校準(zhǔn)問題產(chǎn)生的誤差。

2.2定量因素

定量因素主要有缺陷影響因素、衰減以及耦合影響因素、性能影響因素三個(gè)主要問題。缺陷影響產(chǎn)生誤差，目標(biāo)設(shè)備內(nèi)部存在缺陷的類型、形狀、以及缺陷程度多種多樣，僅僅依據(jù)超聲波回饋的信息進(jìn)行分析很可能出現(xiàn)偏差，分析出的結(jié)果與實(shí)際情況存在差異，這種誤差會(huì)產(chǎn)生定位誤差加上超聲波垂直入射定位時(shí)的角度誤差會(huì)使得某些特殊缺陷的定位出現(xiàn)較大出入。耦合與衰減帶來的影響主要作用于各項(xiàng)參數(shù)等，耦合劑超聲波阻抗力與耦合厚度對(duì)髙回波的參數(shù)有著較大的影響，耦合狀態(tài)的統(tǒng)一對(duì)定位的準(zhǔn)確性是十分重要的。儀器性能因素主要來源與超聲波儀器以及探頭的性能，兩者的性能對(duì)于定位缺陷位置有著關(guān)鍵性影響，進(jìn)行超聲波檢測(cè)探傷時(shí)對(duì)儀器以及探頭的性能要求比較高。

2.結(jié)束語

總體而言，超聲波探傷技術(shù)是一種基于超聲波技術(shù)的無損缺陷檢測(cè)技術(shù)，超聲波檢測(cè)探傷技術(shù)在鍋爐壓力容器應(yīng)用中的主要缺陷在于缺陷定位因素和定量因素。這兩種因素受多種情況影響，怎樣完善優(yōu)化超聲波探傷技術(shù)，提升檢測(cè)精準(zhǔn)度和探傷效率是未來技術(shù)主要發(fā)展方向。

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