海洋石油静电脱水压力容器的超声导波检测

针对海洋石油静电脱水压力容器的在役检验,采用超声导波方法进行了检测应用探索。对于此规格容器的内外壁腐蚀类缺陷,研制单斜超声导波换能器,并进行了试验研究和工业现场测试。检测结果为利用自行研制的导波换能器可以清晰检出1 400mm×600mm×5mm试样中6mm×1.25mm的平底孔,一次检测距离可达1 000mm。可以检出海洋石油静电脱水压力容器内外壁腐蚀类缺陷。由于表面漆层、内部液体介质对声波衰减较大,一次探测距离长度不大于500mm效果较理想。检测结果表明超声导波检测方法可实现对在役压力容器腐蚀类缺陷的快速检测。     

管道的超声导波检测试验

介绍了基于斜面入射转换原理的超声导波检测方法,给出了其对不同状况管道的现场检测结果和验证分析。试验和应用结果表明,超声换能器的设计和选择对检出缺陷有直接影响,基于单斜换能器的超声导波技术对管道的腐蚀等缺陷具有较好的检测效果。该方法对在制管道一次检测长度可达1 000 mm,对在役管道直管部分一次检测长度可达500 mm,对在役管道弯管部分一次检测长度可达400 mm。     

超声导波技术检测储罐底板缺陷

在石油、天然气和化工行业中,许多储存腐蚀性液体的大型容器和储罐经过长时间的使用,其底板容易被腐蚀变薄或穿孔。利用超声导波对薄板腐蚀缺陷的快速大面积扫描的特点,使用了多功能超声检测仪的导波对8mm厚度板中人工标准缺陷进行了线性和旋转角度扫查方式检测。采用声信号定位装置进行探头及缺陷定位,给出了缺陷图像。试验结果反映了在一定频厚积条件下激励导波的传播特性和对不同缺陷的检测能力,对现场检测具有实际指导意义。     

储罐底板的在役超声高频导波检测

石油、天然气等化工行业中,储罐经过长时间运行后,储罐的底板会出现不同程度的腐蚀变薄甚至穿孔,严重危害生产安全。采用so模态的高频超声导波对模拟储罐边缘板人工试块进行检测,得出不同条件对高频导波检测能力的影响。在实际检测中,成功采用高频导波对储罐边缘进行快速大面积在役检测并发现储罐边缘板的腐蚀缺陷。通过人工试块对比试验和现场在役检测,验证了高频导波对储罐边缘板腐蚀检测的可行性。     

钢制管塔腐蚀的超声导波检测

利用设计制作的模拟试块和对比试块,对钢管塔腐蚀进行了超声导波检测。通过导波在钢板中的端面传播特性、不同厚度钢管塔检测的探头选择、不同类型缺陷的定位定量,提出了检测工艺,并利用实际试样检测结果对其进行验证。结果表明,超声导波检测方法可用于钢管塔尤其是其埋地部分局部腐蚀的检测,所制订的检测工艺可以检出不小于钢管塔壁厚20%(最小深度2mm)的腐蚀坑。     

小径不锈钢管超声导波检测

介绍了超声导波检测的基本理论,利用不同数量的压电陶瓷换能器,选用70kHz、10个周期经汉宁窗调制的正弦波信号,对无缺陷和带有裂纹缺陷的8mm×1.5mm的小径不锈钢管进行了超声导波检测,讨论了超声导波的频散和多模态现象。试验成功激发出L(0,1)模态导波,结果表明对于此种小径管,采用两发两收的方式得到的波形会更好,并能有效地检测出一定尺寸的裂纹缺陷。     

一种用于焊接结构多帧满秩成像检测的超声SH导波换能器

超声水平剪切(shear horizontal, SH)导波换能器在对焊接板结构进行缺陷检测时具有重要的应用价值. 为了研制换能器以对焊接结构进行多帧满秩成像检测, 运用导波半波长理论对超声SH导波的激发和换能器内部多重散射回波进行了分析.根据多重散射理论推导了匹配层介质颗粒密度与衰减的关系, 确定匹配层的组分. 提出3种V型斜楔结构, 对平面型前楔结构换能器和非平面型前楔结构换能器内部的多重散射回波进行对比试验. 结果表明,正交前楔结构换能器内部二重以上散射回波幅值减小了45%以上. 对正交前楔结构换能器进行性能测试, 其所激发的SH导波对焊接结构板中尺寸当量为?12 mm的缺陷回波信号信噪比达到了14.5 dB,具有较为优异的检测能力. 试验验证了理论分析的有效性, 所研制的正交前楔结构超声SH导波换能器可对焊接结构板中与波长尺寸当量的缺陷进行多帧满秩成像检测.     

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。     

冷冻水管道腐蚀缺陷超声导波检测

采用超声导波检测方法,对中央空调冷冻水管道腐蚀缺陷进行了检测。对导波反射回波信号进行标定,拆除保温层对疑似缺陷进行验证,计算缺陷处管道周向腐蚀减薄率,并分析了影响缺陷回波信号的因素。结果表明,超声导波检测能够实现腐蚀缺陷的快速检测与定位;波包在支管与大小头处发生模态转换与发散,使得其后的区域成为检测盲区;导波信号在管道外壁腐蚀层的吸收作用下迅速衰减,沿长度方向的反射回波强度迅速下降。     

在役压力容器的超声检测技术综述

压力容器是工业生产中常用的特种设备,其内部常常存储高温、高压或腐蚀性介质,长期使用将会产生损伤而导致事故发生,从而需要对在役压力容器进行定期检测。超声检测因其技术优势,广泛应用于压力容器检测,可检测压力容器内部损伤,操作方便快捷、响应快速。总结了在役压力容器的3个主要损伤因素,即腐蚀损伤、焊缝缺陷和泄漏损伤。在分析损伤机理的基础上,综述了使用常规超声检测技术、超声相控阵检测技术和超声衍射时差法检测技术对在役压力容器进行检测,可准确检测损伤,避免造成安全事故。     

套管纵向缺陷超声波检测方法

介绍了在油田勘探现场采用双晶斜探头,对N80Q钢级套管进行纵向缺陷的超声波检测方法及其理沦依据.对φ139.7mm×9.17mmN80Q钢级套管的检测实例证明,双晶斜探头检测钢管纵向缺陷的效率较高,工作稳定,检测流畅,能较好地发现钢管中的缺陷.     

近表面缺陷的超声TOFDR和TOFDW检测

针对超声TOFD方法存在近表面检测盲区问题,提出了基于二次波的综合超声衍射反射回波方法(TOFDR)和缺陷W衍射反射方法(TOFDW)的检测模式。分析了TOFDR和TOFDW检测方法的超声传播特性,阐明了2种方法的检测原理,研究了它们的近表面理论检测能力。对于TOFDR检测方法,缺陷越近表面,D扫图像分辨特征越好。对于TOFDW检测方法,总体分辨能力大于TOFDR方法,但对于特别浅的近表面缺陷,声波难以识别,而将这2种检测方法综合应用,通过调整检测工艺参数可对近表面缺陷进行识别。通过对人工缺陷试样的检测,研究了综合2种方法结合条件的新检测模式的信号图像特征以及检测灵敏度,2种检测方法结合产生的D扫图像能很好的发现埋藏深度为1 mm的缺陷。     

钽钨合金薄板的兰姆波检测

采用超声兰姆波检测方法,和研制的1．25P15×20型38°入射角,大晶片专用换能器,对1．6mm（厚）×80mm（宽）的TaW合金板材实施了内部质量检测。试验表明,该超声换能器不但可以稳定检出1．6mm厚TaW板材内Ф0．4mm左右的缺陷,而且孔径与兰姆波反射幅值呈现出良好的线性关系,满足了生产中的质量控制要求。     

超声导波在液化气管道检测中的应用

超声导波检测正广泛应用于压力管道的无损检测。介绍了导波检测的原理、特色和应用。以液化气管道的导波检测为例进行了现场试验,并以X射线检测复检来确认导波检测的可靠性。对比试验结果证明,导波检测可有效发现焊缝未焊透、未熔合和错口等较大缺陷,并可实现快速在线检测,具有广阔的应用前景。     

铅合金构件超声检测技术研究

针对40mm厚的铅合金构件质量检测,设计了不同深度的平底孔试块:Φ1mm、Φ2mm和Φ4mm。在分析和试验的基础上,优选了超声换能器参数,采用不同的超声波检测方法对缺陷检测能力进行验证,结果表明:铅合金构件的超声波检测频率不宜高于5MHz,在现有技术下,可以明显检出构件内部Φ2mm平底孔当量的缺陷,且超声相控阵技术缺陷的检出率高于常规超声检测方法,但也只能检出30mm深度范围内的Φ1mm平底孔缺陷。     

加氢裂化在役高压空冷器翅片管束的涡流检测

针对炼油加氢高压空冷器翅片管的腐蚀特点,采用远场涡流和常规涡流检测技术相结合的方法进行检测。重点介绍了在役空冷器翅片管的涡流检测方法,并将检测结果和解剖结果进行了对比验证。对此表明,采用远场涡流和常规涡流相结合的方法可以比较准确可靠地检测出空冷器翅片管的腐蚀情况,为判断空冷器的使用情况提供了可靠的依据。     

一种用于焊接结构超声成像检测的SH导波换能器

板中水平剪切导波可用于焊接结构板材远距离成像检测,超声SH导波换能器的性能对较大尺度焊接结构板材超声导波成像检测至关重要.对板中SH导波进行了动力学分析,并结合半波长条件设计了合理的斜楔角度、压电晶片频率及尺寸等导波换能器的重要参数,通过加前背衬、取消后背衬、楔块前沿设置锯齿槽等措施,简化了换能器的工艺结构,减小了换能器内部回波干扰,提高了检测灵敏度.结果表明,设计研发的SH导波换能器激发的导波有较强的检测能力,可用于对较为复杂的T形一对焊焊接结构板材进行成像检测,能够有效表征焊接结构板材中与导波波长尺寸量级相当的缺陷,其性能指标达到了较大尺度焊接结构板材成像检测的要求.为开展较大尺度焊接结构超声导波成像检测奠定了基础.     

基于小波包的奥氏体焊缝缺陷超声信号识别

在使用超声反射波法对奥氏体不锈钢焊缝进行缺陷检测时,由于粗大晶粒组织的声散射作用,致使缺陷信号不易于识别. 针对这一问题,提出一种基于小波包技术的改进噪声抑制方法. 阐明了改进方法的技术原理,采集了奥氏体不锈钢焊缝中含人工缺陷信号的超声回波数据. 利用所提方法对超声回波进行了噪声抑制处理,并对人工缺陷进行了定量化测量. 结果表明,和传统小波包法相比较,所提方法能更为有效地滤除超声反射回波中的噪声成分,可识别直径1.5 mm的平底孔.