衍射时差法超声检测技术在加氢反应器检验中的应用

介绍了衍射时差法超声检测技术（TOFD）的原理、特点及适用标准规范。现场采用TOFD检测在用加氢反应器的接管焊缝时发现了埋藏裂纹,通过超声检测和实际解剖验证,证明TOFD技术对埋藏裂纹类缺陷检测十分有效,消除了安全隐患。     

基于衍射横波的焊缝近表面缺陷TOFD检测方法

TOFD检测是通过分析衍射纵波实现缺陷的检测,但由于直通波的"拖尾"和近表面焊缝偏离探头主声束轴等原因,在被检测焊缝表面一定深度范围内形成了检测盲区,导致近表面缺陷检测灵敏度低。针对常规纵波超声TOFD法存在近表面检测盲区的问题,通过分析纵波和横波在试件内的传播特性,提出一种基于衍射横波的TOFD检测新方法,并阐述了该方法缺陷量化分析的方法。利用加工有人工缺陷的试件进行验证,结果表明:衍射横波TOFD法能够有效识别埋深为2 mm的近表面缺陷,缺陷的埋藏深度和高度检测误差均小于±1 mm,提高了TOFD对近表面缺陷的检测灵敏度和精度。     

基于TOFD的管道焊缝无损检测技术研究

在高温、高压、高流速、高腐蚀的环境条件下,油气管道焊缝处易出现各种裂纹和腐蚀缺陷,针对这一问题,采用超声波衍射时差法(TOFD)开展管道焊缝的相关检测。通过在室内人工制造3种缺陷类型,对双面介质差异(有无油层)情况下的TOFD特征及缺陷信号进行了提取,应用小波阈值去噪功能对噪声和有效信号进行处理,在现场实际工况条件下对一段管道的环焊缝以及支架角焊缝进行检测验证。结果表明,TOFD检测技术可以在不卸料、不停产的情况下检测到多处埋藏缺陷和内壁腐蚀情况,较传统射线检测效果更好。该技术成熟后可在其他油田和管道行业推广,从而为管道完整性的评估提供理论依据。     

TOFD技术在复合板对接焊缝检测中的应用

复合板过渡层处缺陷一直是衍射时差法超声（TOFD）检测的难点。针对这一问题,通过对TOFD成像原理、TOFD探头参数的设定、探头中心距的选择和上下表面盲区的分析研究,并制作了大量含有人工缺陷的模拟试样加以比对,以及对大量缺陷图谱进行了分析。结果表明,采用双通道两组探头,分别聚焦2/3壁厚处与过渡层处,同时增加双面扫查与偏置扫查,可有效检出过渡层处的缺陷。     

新型无损检测技术在钢质油气管道上的应用探讨

国内大部分钢质油气管道均属于压力管道(GA和GC类)范畴,属于国家重点监管的特种管道,一般2～3 a需进行无损检测。介绍了超声衍射时差技术(TOFD)、超声相控阵技术、电磁超声检测技术(EMAT)和脉冲涡流技术(PEC)的原理、优点、局限性以及国内外应用情况,并对检验方法的有效性进行了验证。采用TOFD+相控阵检测技术对某输油管道进行了检测对比试验,建议今后采用TOFD+相控阵技术对油气管道进行检测,将电磁超声技术和脉冲涡流技术作为无损检测的备选手段,以便及时发现管道焊缝表面及深层的各项缺陷,更好地推动管道完整性管理工作。     

超声TOFD法在焊缝检测中的应用

简要介绍了超声衍射时差法(TOFD)的基本原理,阐述了采用此方法检测焊缝时的技术要点,主要包括工件表面状况、耦合剂的选择、探头参数的选择、探头间距的确定、参考试块的制作、灵敏度的调节、扫查方式、图像的显示和缺陷的定深测高等。通过TOFD法焊缝检测实例分析了超声TOFD法的优越性及局限性,说明此方法在无损检测领域有着广泛的应用前景。     

TOFD缺陷图谱分析

为了能准确检测锅炉、压力容器和压力管道焊缝的缺陷,并对缺陷进行定位、定量和定型评价,采用了超声波衍射时差法TOFD(time of flight diffraction),该方法是一种基于衍射回波信号进行缺陷判别的非常有效的超声无损检测方法,具有检测速度快、精度高、缺陷检出率高、定位准确、可获得缺陷尺寸、经济方便等优势。TOFD法首先通过观察缺陷衍射波的相位和直通波的相位关系,确定缺陷是哪类缺陷(上表面开口型、下表面开口型、埋藏型)。不同类型的缺陷图谱具有不同的测量方式,然后通过坐标的移动来确定缺陷的深度、宽度和长度。     

TOFD检测技术基本原理及其应用探讨

介绍了超声波衍射时差法(time offlight dif fraction,TOFD)检测技术的基本原理。为此,基于应用实践,对检测灵敏度的调节等主要问题进行了探讨,为TOFD检测技术的应用推广提供参考。     

TOFD偏置非平行扫查缺陷检出的有效性

为研究TOFD偏置非平行扫查对缺陷检出的有效性,制作了圆锥孔深分别为5 mm,8 mm,13 mm,20 mm和25 mm的人工缺陷对比试块,并在试块上进行了TOFD偏置非平行扫查检测。检测图谱分析结果表明,移除底波后,TOFD偏置非平行扫查可以对所有圆锥孔有效检出,但缺陷深度超过8 mm时,深度测量误差迅速增大。针对现场的TOFD偏置非平行扫查检测,当测量缺陷深度超过8 mm时,应辅以常规超声检测对缺陷进行定位。     

基于TOFD的管道焊缝无损检测技术研究

在高温、高压、高流速、高腐蚀环境下,油气长输管道焊缝处在应力和腐蚀的交互作用下极易出现各种裂纹和腐蚀缺陷。针对该问题,采用超声波衍射时差法(TOFD)开展了管道焊缝的相关检测,研究了TOFD相关信号的特征及缺陷信号的提取;对典型焊缝缺陷分析后,应用小波变换进行了增益数的模型优化。在现场,通过检测某段管道的环焊缝以及支架角焊缝,得到以下验证:TOFD可以用于壁厚大于12 mm的管道检测,可快速、准确地定位和检测焊缝缺陷,为管道完整性的评估提供理论依据。     

全自动超声波检测技术在西气东输管道工程中的应用

全自动超声波检测技术具有检测速度快、缺陷定位准、检出灵敏度高、即时出结果、简捷方便等优点,在西气东输管道工程中得到了成功应用。文章介绍了全自动超声波检测技术的几种扫查和显示方式,如:分区扫查法、线形扫查法、衍射时差扫查法以及双门带状图显示、TOFD图像显示、图形显示、耦合监测显示,还介绍了坡口未熔合扫查图分析、层间未熔合扫查图分析、伪缺陷信号的判别等现场操作要点。     

超声波衍射时差法在现场组焊压力容器无损检测中的应用

在石油化工设备现场组焊过程中,如果采用传统的射线检测方法对压力容器进行检测,不仅周期长、费用高,而且与其它工序相互影响。超声波衍射时差法（TOFD）具有缺陷识别率高、不受时间限制等优点,近年来在现场组焊压力容器的无损检测中已得到推广应用,检测结果准确且经济效益好。介绍了TOFD技术的原理、工艺流程、优缺点及其在现场组焊压力容器无损检测中的工程应用,并简述了TOFD相关标准规范的发展。     

TOFD方法在薄壁堆焊层裂纹类缺陷检测中的应用

针对薄壁堆焊结构裂纹类缺陷定位、定量检测的需要,引入TOFD(time of flight dif-fraction)超声检测系统进行了堆焊层缺陷的检测方法研究.研究了裂纹类缺陷超声衍射时差法的检测特征,分析了不同角度探头和不同探头间距对近表面裂纹类缺陷检测结果的影响.研究结果表明,TOFD法可以检测到堆焊层表面下3～10 mm内的垂直裂纹,结合A扫描信号和B、D扫描图像的特征,能够有效地对裂纹状缺陷进行识别、定位和定量,为堆焊质量评价提供可靠准确的依据.     

带堆焊层筒体-接管对接焊接接头的TOFD检测

针对带堆焊层的筒体-接管对接焊接接头因结构或检测设备的原因采用射线检测比较困难的问题,经过详细计算和严格论证,采用衍射时差法(TOFD)超声检测替代射线检测对其进行检测,取得了满意的结果。提出了对此类焊接接头采用衍射时差法(TOFD)超声检测过程中需要注意的问题。     

循环气水洗塔的TOFD检测图谱分析

TOFD检测技术主要根据其纵波传播时间差来进行缺陷的定量与定位,具有原理简单、操作便利、检测速度快、缺陷检出率高、定位精准、无污染、经济便捷、适用于大壁厚工件的缺陷检测等优点,且该技术极易与计算机技术结合应用。近年来TOFD检测技术越来越被人们接受并得到广泛应用。     

超声导波、TOFD技术在特种设备检测中的应用

阐述了超声导波、TOFD技术的原理,通过两个实例说明了超声导波在压力管道腐蚀检测和TOFD在对接焊缝缺陷检测中的应用。     

基于TOFD和AE技术的液化石油气球罐完整性检测与评价

大型液化石油气球罐无法及时方便进行停产全面检验,对历次全面检验后的超标缺陷返修部位也无法有效跟踪,缺少可靠检测方法对球罐进行完整性检测与评价,特别是对使用年限较长或超期服役的设备。通过对1台服役超过20a的400m3液化石油气球罐的检验,采用超声衍射时差法(TOFD)技术对返修部位进行局部检测,采用声发射(AE)技术对整体进行完整性检测与评价,得出了球罐可以继续使用的结论。结果表明,这两种新检测技术结合对大型容器进行完整性检测与评价是切实可行的。     

TOFD在P92钢检测中的应用

介绍了超声衍射时差法（TOFD）原理及其在P92钢检测中的应用,提出了检测前声速、灵敏度、探头等参数设置应注意的问题,给出了裂纹、未熔合等缺陷的A扫描波形及对应的TOFD图谱特征,同时,通过对盲区的测定,得出近表面盲区大于底面盲区。对于P92钢,应追加表面磁粉检测。     

焊缝内部缺陷无损检测方法的应用对比研究

焊缝内部缺陷检测方法主要有射线检测(RT)、脉冲法手动超声检测(UT)、衍射时差法超声检测(TOFD)以及相控阵超声检测(PAUT)四种。射线检测虽然有放射性污染的缺点,但其检测应用中无检测盲区,在薄壁焊缝检测中有一定优势。脉冲法手动超声检测具有灵活、快捷、方便的优点,但其不可记录缺陷具体形态,受操作手法影响较大。衍射时差法超声检测技术逐渐成熟并且具有无污染、方便快捷的特点,其在压力容器对接焊缝检测中的应用越来越广泛,但也存在局限性,其检测应用中存在上表面盲区和底部盲区,对检测结果存在一定影响。相控阵超声检测可通过控制探头不同晶片的电压延时实现单探头的多角度扫查,不必进行锯齿扫查,能实现多种成像功能,但需要专业设备及扫查装置。为此,在不同的焊缝检测中如何选择检测方法需要进行对比分析。     

超高压水晶釜釜体内表面纵向缺陷TOFD检测的实验研究

在役超高压水晶釜,内表面纵向缺陷对釜的安全性影响很大,然而由于结构原因,对内表面纵向缺陷的检测,长期以来尚无切实可行的检测方法。对此应用TOFD检测技术,对超高压水晶釜釜体内表面纵向缺陷的检测进行了实验研究,将主声束聚焦于釜体内表面,设定一个合适的PCS(两探头入射点之间的距离),再根据PCS计算出相应的等效平板厚度值,通过TOFD检测仪器对此PCS下的等效工件厚度进行深度校准,得出与实际相对应的准确检测数据。实验证明此方法操作简单,实用性强,可达到有效检测釜体内表面纵向缺陷的目的。