承压设备插入式接管角焊缝超声相控阵检测工艺

插入式接管角焊缝的特殊结构和焊缝形式,增加了常规A型超声波对其检测的难度和工艺的复杂性。针对承压设备插入式接管角焊缝容易出现的几类典型缺陷,通过CIVA软件仿真制定检测工艺,同时采用以色列ISONIC 2009相控阵设备对模拟试块进行检测,并与CIVA仿真结果进行了比对。结果表明,插入式接管角焊缝的超声相控阵检测工艺具有良好的检测效果,验证了工艺的有效性,为相控阵检测技术在插入式接管角焊缝中的推广应用提供了相关经验。     

对接焊缝相控阵超声检测可靠性的CIVA仿真与试验

对比了相控阵超声和常规超声对接焊缝的检测仿真和试验,分析了对接焊缝相控阵超声检测的可靠性,为承压设备相控阵超声检测标准的制订提供相应参考。仿真与试验得出：相控阵超声检测的缺陷检出率总体上要高于常规超声检测。对于有着严重危害且对声束指向性要求较高的面状缺陷,相控阵超声的检出率要高于常规超声。对于夹渣、未焊透等体积性缺陷,相控阵与常规超声的检出率均非常高。但是对于气孔类回波较小的体积性缺陷,相控阵超声的检出率明显高于常规超声。对于工件厚度较大的焊缝,相控阵超声较常规超声技术可以扫描检测到更厚的焊缝区域。在缺陷测长方面,相控阵超声的测长结果相对于常规超声技术总体偏大,测长精度并无明显优势。     

小径管异种钢对接焊缝层间未熔合缺陷的检测方法

按照TSG G0001—2012《锅炉安全技术监察规程》规定对接焊缝需进行射线检测,检测过程按照NB/T 47013.2—2015《承压设备无损检测第2部分:射线检测》标准进行椭圆成像或垂直成像。受射线检测透照方向的影响,检测层间未熔合类缺陷有困难。通过采用不同的超声检测方法进行理论和试验研究,研发出配合有曲率柔性楔块的带有轴向和周向相控阵探头的夹持装置,成功实现了层间未熔合类缺陷的检测,弥补了射线检测的局限性。     

水-钢界面凸面相控阵声场仿真

采用凸面超声相控阵探头对管状设备进行内检测,针对水-钢二层介质的结构特征,理论分析了相控阵声场的聚焦性能。根据近场球面波束形成模型,按声束路径求得的延时时间作为各阵元的提前激发时间,设计了水-钢二层介质相控阵聚焦法则。利用CIVA软件对相控阵声场进行建模仿真研究,确定了阵元数目、阵元尺寸、超声波频率等相控阵探头参数。最后,根据优化后的相控阵参数研制了512大阵元数双层结构的圆环形探头,再通过带有人工缺陷的管状模拟试样进行检测试验。结果表明:提出的方法对腐蚀、气孔缺陷具有更好的检测灵敏度和效率,能够实现管状设备的腐蚀和埋藏缺陷的内检测。     

基于几种常用超声方法的承压设备对接焊缝检测比对

脉冲反射法超声检测、衍射时差法超声检测、常规线阵超声相控阵和全聚焦相控阵等几种常用超声方法是承压设备对接焊缝埋藏缺陷检测的有效手段,其适用范围、检测灵敏度、分辨率、缺陷定量精度等方面存在众多差异.针对这些差异性,首先通过阐述检测原理比较几种方法的不同及其优缺点,其次针对43 mm厚的对接焊缝模拟试板进行检测比对,并分析结果,明确几种方法的适用情况,为今后承压设备对接焊缝埋藏缺陷的检测提供了一定的技术参考.     

采油树阀门的超声相控阵检测

通过对不同类型和部位的人工缺陷进行检测,并对相控阵检测方法不断改进,分析出超声相控阵检测采油树阀门的方法和检测时相控阵设备的具体参数设置,并通过试验验证了其准确性。结果表明,超声相控阵检测技术可以检测出采油树阀门缺陷,为超声相控阵检测技术在采油树缺陷检测上的应用奠定了基础。     

氢环境箱厚壁筒体的相控阵超声周向检测

针对氢环境箱厚壁筒体的外径内径比高达18.5,常规的周向超声检测技术存在灵敏度低、缺陷定位困难等问题。笔者提出了140 MPa氢环境箱厚壁筒体的相控阵超声周向检测技术,根据超声仿真软件CIVA对带曲面楔块的相控阵超声探头在厚壁筒体中产生的声场进行仿真研究,并加工带有人工缺陷的对比试块进行试验。结果表明:提出的相控阵超声周向检测技术对氢环境箱厚壁筒体的内外表面及内部缺陷均具有较高的检测灵敏度和检测精度。该技术已成功地应用于140MPa氢环境箱厚壁筒体的定期检验中。     

曲轴R角缺陷的超声相控阵快速检测

为了实现发动机曲轴R角部位的快速扫查检测,在CTS-PA22A型超声相控阵检测仪上,开发了具有曲轴R角部位3D声束仿真模型的曲轴检测专用模块,并在曲轴R角部位设置了切槽和通孔人工缺陷。超声相控阵检测结果表明,采用具有专用曲轴模块的相控阵扇形扫描检测方式,可以实现对曲轴R角缺陷的快速有效检测,同时结合曲轴R角部位3D仿真模型,可实现曲轴R角缺陷的精确定位。     

相控阵双波法缺陷定量定性研究

介绍用相控阵超声检测(PAUT),借助于缺陷衍射回波信号间距和波幅比,改善对缺陷进行定量定性的方法。缺陷快速定性(分类)和准确定量(测高)对在制检测和在用检测很有实用意义。期盼此法迅速推广应用于承压设备检测。     

基于超声导波和脉冲涡流技术的承压设备腐蚀检测

超声导波技术可以长距离、快速地在免除大面积拆除包覆层的基础上检测承压设备的内外壁腐蚀缺陷,但对带有包覆层承压设备的缺陷复验存在一定困难。针对上述问题,采用脉冲涡流技术对超声导波检测结果进行复验,通过设置对比试块检测试验和现场检测应用,证明了脉冲涡流技术可以有效地复验超声导波的检测结果,这两种技术的结合使用,能够使超声导波技术更好地应用于承压设备的检测中。     

承压设备焊缝超声相控阵检测读谱

介绍按ASME法规2009增补版要求,用超声相控阵技术检测承压设备焊缝时,根据相控阵扇形(S)扫描图像,结合相应探测布置截面图,对典型焊接缺陷检测图谱进行识别和评定的应用案例。所涉及的焊接接头为相对于X型坡口双面焊有一定检测难度的V型坡口单面焊和T型接头组合焊,焊接缺陷包括焊趾裂纹、焊道下裂纹、内表面开口裂纹、坡口未熔合、根部未焊透以及密集气孔等。同时,比较了相控阵检测的定量结果与实际缺陷尺寸。     

压力管道对接焊缝典型缺陷的相控阵CIVA仿真与检测

针对压力管道对接焊缝容易出现的5类典型缺陷(未焊透、未熔合、夹渣、裂纹、气孔),采用CIVA软件进行了超声相控阵检测仿真,确定了检测工艺,同时采用以色列ISONIC 2010相控阵设备对含有这5类缺陷的模拟试管进行了现场检测,并与CIVA仿真结果进行了比对,分析了5类缺陷的波形特征。结果表明:CIVA仿真能较好地指导检测工艺的制定,按与现场检测结果的吻合度依次为:未熔合、未焊透、夹渣、气孔、裂纹,相控阵检测可以在一定程度上代替射线检测。     

管状设备超声相控阵内检测技术的CIVA仿真比对

对管子-管板角焊缝、管座角焊缝、储气井等管状设备实施检测时,由于其结构和焊接特点,往往需要将探头伸入到管子内壁进行检测才能得到较高的缺陷检出率。提出了用超声相控阵检测技术来实现管状设备的内检测,介绍了平面和凸面相控阵的声场模型,利用CIVA仿真比较了一维线阵、凸面阵、柔性相控阵等几种检测方法的特点和适用范围,从而为相控阵技术在管状设备内检测中的推广应用提供参考。     

相控阵超声检测国际动态

相控阵超声（UT）有探头阵元激励（振幅和延时）由计算机控制,声柬参数如角度、焦距和焦点等可通过软件调整的种种优点。介绍了超声相控阵技术在工业上的应用类别和实例动态,包括航空航天、核电设备、承压设备在制在用检测,具有对复杂几何形状或可接近性受限工件检测的适应性,对缺陷定量表征的优越性。也介绍了相控阵应用的有关标准动态及法规对相控阵操作演示的立项要求,旨在为国内推广该新技术提供借鉴。     

相控阵超声技术在轴类键槽磨损修复中的应用

在设备运转过程中,键槽部位会发生磨损,键槽磨损修复工艺多种多样,在使用堆焊修复时,应重点关注焊接质量,避免发生焊接缺陷造成轴头力学性能下降以及修复效果不理想的问题。应用相控阵超声技术的工件仿真模拟和缺陷三维动态显示功能,实现了对电机转子键槽堆焊修复部位内焊接缺陷的有效检测和精确定量,为轴类键槽堆焊修复的检测工作提供了新思路。     

高压管汇由壬导槽部缺陷超声相控阵检测研究

基于超声相控阵检测技术开展复杂由壬螺纹结构导槽部位缺陷检测研究。根据延时聚焦偏转法则使用MATLAB计算探头各晶片不同声束角度的激发延迟时间,在COMSOL Multiphysics中仿真分析刻槽缺陷的声学特性,得到相控阵检测参数。试制模拟对比试块开展实验,验证了超声相控阵检测技术用于由壬螺纹导槽部缺陷检测的可行性。     

焊缝超声相控阵检测——最新国际标准介绍

介绍最新国际标准有关承压设备对接接头对接焊缝和T型接头组合焊缝采用相控阵扇形扫查或电子扫描进行超声检测的重要要求。主要内容包括相控阵仪器、探头和校验试块要求,仪器调试方法（时基线性、探测范围和灵敏度）,聚焦律的设置和校验,检测程序,薄板、中板和厚板对接焊缝及T型接头的探测布置和声线示踪,图像显示评价。意在为国内承压设备推广应用标准化相控阵超声检测技术提供有用借鉴。     

相控阵超声检测国际动态

超声相控阵具有探头阵元激励（振幅和延时）由计算机控制,声束参数如角度、焦距和焦点等可通过软件调整的种种优点。本文介绍超声相控阵技术在工业上的应用类别和实例动态,包括航空航天、核电设备、承压设备在制在用检测,强调其对复杂几何形状或可接近性受限工件检测的适应性及对缺陷定量表征的优越性。也介绍了作为应用依据的有关标准动态,及法规对相控阵操作演示的立项要求,旨在为国内推广该新技术提供借鉴。     

核电厂BOSS焊缝的相控阵超声检测

针对核电厂核岛不锈钢管道管座角焊缝(BOSS焊缝)体积检测工程需求,结合常规岛碳钢管道对接焊缝相控阵超声检测工程实践经验,利用超声仿真软件对核电厂一回路典型BOSS焊缝进行相控阵超声检测模拟仿真分析,制定了相控阵超声检测技术方案,进行了试件模拟缺陷的仿真分析,结果表明相控阵超声检测可对不同类型缺陷进行有效检测,为不锈钢BOSS焊缝相控阵超声检测工艺的开发打下了基础。     

基于CIVA仿真的FPSO船体管道相控阵超声检测

首先采用CIVA仿真软件建立了双相不锈钢各向异性焊缝模型，对声场分布和缺陷响应进行了模拟和计算，然后基于ISO 13588-2019和ISO 22825-2017进行了工艺验证，最后采用CIVA仿真制定的相控阵工艺对现场FPSO船体管道进行了检测和缺陷解剖验证。结果表明，CIVA仿真对于各向异性不锈钢焊缝相控阵检测工艺的制定具有较好的指导作用，DMA探头在各向异性焊缝的相控阵检测中具有较高的信噪比和缺陷检出率。研究为FPSO船体管道相控阵超声检测提供了可行的技术方案。