多种超声检测技术在核电站在役监督中的应用与探究

介绍了超声TOFD检测技术、相控阵超声技术、电磁超声测厚、导波检查等技术在核电站在役监督中的最新应用。采用自动超声检查系统实现了主泵泵轴超声检验;TOFD检查技术可以实现核级部件内部缺陷的精确测量;相控阵检查技术可以用于管道弯头、小径管、结构部件等复杂结构检查,减少人为因素带来的可靠性降低;通过引进电磁超声测厚、导波检查等实现对管道减薄、腐蚀的监督。     

管道腐蚀评估技术与其检测方法对比

通过对国外管道腐蚀开裂的调研,针对管道应力腐蚀与氢致开裂问题,分析了二者的腐蚀评估模型及其敏感性,针对现有标准和评估方法中对焊缝缺陷评价的适用性尚不明确的问题,通过案例分析提出了制定符合国内应力腐蚀开裂评价标准的急迫性。通过对管道进行相控阵与射线检测的对比,发现腐蚀缺陷评估目前主要针对体积型缺陷,对环焊缝评估还需进行深入研究。分析表明,相控阵与射线检测不可互相替代且各有优缺点,对内部腐蚀、夹杂、裂纹等的检测应联合两种方法。     

海上油田段塞流捕集器腐蚀误判分析

海上油田段塞流捕集器是重要的多相流管道终端设备,在采用超声相控阵检测技术进行评价时出现误判现象,严重影响了评价准确性与使用安全性。针对上述问题,本文通过实验分析误判原因并提出改进措施。首先对服役罐体进行切割样本,然后进行目视检查、超声波测厚、射线检测和理化分析。结论表明误判缺陷原因为焊缝夹渣,而非内表面腐蚀。全面分析了影响超声相控阵检测技术准确性的因素,对超声相控阵检测技术在海上油田段塞流捕集器腐蚀应用方面提出了相应的改进措施。本文研究成果对消除因夹渣(中间缺陷类)而导致的超声相控阵检测内表面腐蚀缺陷的误判,具有重要的参考价值。     

管道漏磁内检测中疑似分层缺陷的确认与评价

珠三角某天然气管道在进行管道漏磁内检测缺陷开挖验证检测过程中,发现了管道疑似分层缺陷.经过对钢管出厂资料和驻场监造资料进行核验,采用X射线拍片、超声波相控阵、超声测厚、超声波平底孔双晶直探头等方式对疑似分层缺陷进行检测,明确了管道缺陷类型,并根据检测结果对管道缺陷进行了适用性评价.结果表明:疑似分层缺陷尺寸较小且彼此独...     

超高压管式反应器内部腐蚀原因

对超高压管式反应器的内部缺陷进行了微观金相组织分析及硬度测定,采用扫描电子显微镜对腐蚀产物进行了成分及形貌分析。结果表明,管道内壁腐蚀主要表现为腐蚀凹坑,凹坑底部未发现裂纹类缺陷,腐蚀产物主要是铁的氧化物。根据内壁缺陷的位置和实际运行参数,进行了温度场模拟和稳态热分析,结果表明,腐蚀位置处于醋酸蒸汽露点温度带;缺陷产生的主要原因是管道停工期间醋酸蒸汽冷凝造成的露点腐蚀。     

穿透分层腐蚀缺陷对磁致伸缩导波信号的衰减影响

磁致伸缩导波检测技术对管道具有高效、全横截面检测等优点,但导波的检测效果易受多种因素,如弯头、支架和焊缝等的影响。针对检测试验中发现的分层腐蚀缺陷,通过解剖等试验手段,开展其对磁致伸缩导波信号的衰减影响的试验。试验结果表明,穿透分层腐蚀缺陷对导波信号的衰减影响剧烈,且难于用其他检测方法验证。     

基于脉冲涡流技术的带包覆层管道局部缺陷检测及现场应用

带包覆层压力管道管件内壁易产生局部腐蚀。基于脉冲涡流检测技术,建立了一套用于带包覆层管道内壁局部腐蚀检测的系统装置。采用双线圈激励聚焦型探头,将该系统装置应用于化工装置带包覆层管道的直管和弯头的壁厚减薄检测,并采用去除包覆层进行超声波测厚的方法验证检测效果。检测结果表明,该装置可靠可行。     

高温压力管道红外热成像检测技术

建立了大型管道试验装置，并对带有不同几何尺寸内部开孔缺陷的四种不锈钢和20钢管进行了红外热成像检测试验。结果表明，红外热成像技术十分适用于检测高温压力管道内部腐蚀缺陷，检测灵敏度能够满足压力管道安全运行的要求。     

金属管道未焊透缺陷定量检测方法

为了解决金属压力管道焊接接头中的未焊透缺陷定量检测技术的工程应用问题,选择了数字射线成像技术和相控阵超声技术,对碳钢和不锈钢2种材质焊接试件中的预制未焊透缺陷进行检测,并对缺陷的深度、宽度进行了定量,验证了2种方法在金属管道未焊透缺陷定量检测应用的可行性。结果表明,数字射线技术和相控阵超声技术在金属管道未焊透缺陷特征尺寸的定量检测方面,对于缺陷宽度和深度定量的准确度均可以满足在用含缺陷压力管道焊接接头安全评价的工程需要,数字射线技术在判定缺陷性质方面较有优势;相控阵超声技术检测效率高、无辐射且定量准确。在实际应用中检验人员应综合两种技术的优缺点和应用特点综合选择检测方法。 创新点： 将数字射线技术和相控阵超声技术用于金属管道未焊透缺陷定量检测,并对2种技术的精度和可靠性进行了验证,解决了金属压力管道未焊透缺陷定量检测的工程应用问题。     

导波技术检测管道腐蚀的适用性分析

为研究管道中不同类型腐蚀如何影响超声导波检测结果,以超声导波检测技术理论为基础,对腐蚀检测进行了理论分析,同时加工了标样管,进行导波检测实验。分析结果表明：导波检测技术能检测多种类型的局部腐蚀,缺陷形状和管线结构（弯头、焊缝）对检测效果有重大影响。缺陷面积与管道横截面之比愈大愈易检出,对应力腐蚀和疲劳腐蚀不适宜于用导波检测。     

TA15钛合金激光熔化沉积制件超声相控阵检测

为了确保激光增材制件的质量安全,对其进行可靠的无损检测与评价尤为重要。 针对 TA15 钛合金激光熔化沉积制件,使用常规超声以及超声相控阵检测技术对其内部缺陷进行检测,重点研究了激光增材制件内部缺陷的超声检测特性以及超声相控阵检测技术在增材制件上的应用优势。 使用激光熔化沉积技术制备了含有熔合不良缺陷的试验样件,从 XYZ 3 个方向分别对样件进行了全面检测。 结果表明,激光增材制件内部的缺陷具有明显的方向性,因此, 为了确保激光增材制件检测结果可靠,应从 XYZ 3 个方向分别进行全面检测。 相比与常规超声检测,超声相控阵检测技术大大提高了检测效率,能够直接成像缺陷的轮廓边界,降低了技术依赖性及人工疲劳性,针对大型增材制件的检测需求具有广阔的应用前景。     

An application of ultrasonic phased array imaging in electron beam welding inspection

The basic principle and features of ultrasonic phased array imaging are discussed in this paper,Through the ultrasonic phased array technology,the electron beam welding defects and frozen keyholes characterization and imaging were realized.The ultrasonic phased array technology can detect kinds of defects in electron beam welding (EBW) quickly and realized.The ultrasonic phased array technology can detect kinds of defects in electron beam welding (EBW) quickly and easily.     

相控阵超声检测技术应用

相控阵超声技术在无损检测行业中已经得到广泛的应用,该技术根据电子延时控制,利用波的叠加和干涉原理,形成动态扫查声束,最终合成扫查图像,比传统超声波探伤具有时更高的缺陷检出率。围绕相控阵技术原理、设备的使用和校准,介绍了相控阵技术在一些领域的经典应用。     

管道内检测的环形相控阵超声聚焦方法

针对管道内检测中相控阵超声聚焦的问题,分析了管道中环形相控阵超声辐射的超声波传播原理,建立了聚焦数学模型,计算了阵元间激励信号的延时;采用128阵元的换能器对直径为168mm的管道进行试验,结果表明,环形相控阵超声的延时法则实现了不同工作阵元数量以及不同焦距条件时,声束在管壁中的聚焦。在工作区间内,一定数量的阵元可获得良好的聚焦效果。     

超声相控阵声束控制特性分析

超声相控阵技术通过对超声阵列换能器中各阵元进行相位控制,获得灵活可控的合成波束,从而实现对整个检测对象的扫描。它具有可进行动态聚焦、可成像检测、可检测复杂形状物体等一些优点,近年来正成为国际无损检测领域的研究热点,并已经在医学和工业领域得到应用。在研究超声相控阵技术原理的基础上,建立了数字声束模型来分析线阵换能器参数对声束控制的影响,并用计算机软件进行仿真分析声束的偏转聚焦。通过这种方法,可以很清楚的了解超声相控阵声束控制特性。     

16Mn钢油气集输管线弯管失效分析

用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析方法对油气井集输用16Mn钢弯管失效件的显微组织、宏观形貌和产物组成进行了分析.结果表明,输送介质中的CO2腐蚀引起弯管内壁变形处出现腐蚀坑,并在输送压力和油、气、固多相流的冲刷作用下使弯管顶端内表面产生应力腐蚀,从而导致弯管发生破裂.     

Ultrasonic flaw detection of discontinuous defects in magnesium alloy materials

Phased array ultrasonic testing, an effective ultrasonic testing(UT) technology, has been widely used in steel inspection because of its high accuracy, sensitivity, and efficiency. However, as its application in as-cast magnesium alloys has just begun, more research is needed. Considering the important role of the gain compensation in quantifying defects in magnesium alloys by ultrasonic phased array technology, the effects of microstructure, the position, size, and overlap of defects, and boundary distance(distance from the defect position to the side surface of the test casting) on gain compensation of as-cast AZ80 and AZ31 magnesium alloys were studied. Results show the gain compensation increases with the increase of grain size. There is a strict linear positive correlation between gain compensation and defect depth, but such relationship no longer exists due to the defects overlap, orientation and boundary distance. In addition, there is a strict linear negative correlation between the gain compensation and defect size.     

钢轨气压焊接头的超声相控阵检测技术研究

常规超声脉冲反射法检测钢轨气压焊接头时,需要更换不同K值探头检测钢轨气压焊接头的不同区域,探伤过程耗时长,效率低。超声相控阵技术可以灵活调节扫描角度,能有效提高检测效率。主要采用超声相控阵方法对钢轨气压焊焊缝进行探伤效果分析研究,实验中采用CTS-602型相控阵仪器、含机械加工缺陷的钢轨气压焊焊缝试样,通过确定合理的实验参数和检测方案,进行超声相控阵探伤检测。实验结果表明超声相控阵对气压焊接头检测效果好,检测效率高。     

汽轮机转子叶片根部超声相控阵检验应用与分析

由于汽轮机转子叶片运行工况复杂多变,极易在根部产生裂纹等危害性缺陷,对超声检验的专业性、安全性、稳定性及便捷性等提出了更高的要求。如何发现超声检验中的不足并加以改进,使之能更好地适应现场检查成为被关注的议题。简单介绍超声相控阵检验技术工作原理,重点对检验工艺和检验器材的选定、超声相控阵检验工艺和检验过程中问题等进行详细论述,并针对存在的问题提出改进建议。最终确定的相控阵检验技术在现场实际应用中发现了重大危害性裂纹缺陷,可在核电无损检验领域进行推广。