锅炉φ133弯管外表面微裂纹缺陷的磁粉检测

介绍采用磁粉检测工艺对某厂φ133 mm×13 mm弯管表面微裂纹缺陷的检测情况,详细说明工艺参数和操作要求,并对影响缺陷检出的原因进行分析。     

发电机护环内壁缺陷TOFD检测优化

超声波衍射时差法（TOFD）检测设备缺陷多采用45°、60°和70° 3种常规探头.基于发电机护环的壁厚和材质特性,即便采用45°探头也无法对其内壁缺陷进行准确评定.为此对TOFD检测工艺进行了优化设计,在分析衍射声波传播特性的基础上,提出了20°探头的检测模式,并研制出20°探头.通过对发电机护环内壁自然裂纹进行检测,确定出最佳检测频率为2.25 MHz.在该频率下对模拟缺陷试块进行检测,所得结果与实际情况吻合良好.研究得到的适合发电机护环内壁缺陷的最佳TOFD检测工艺为：20°探头,2.25MHz频率,晶片直径12 mm,声束聚焦深度为护环内壁.按此工艺对壁厚50 mm以内的发电机护环进行检测,能够检出内壁缺陷的最小临界尺寸为2 mm.     

CIVA仿真模拟风机变桨轴承的相控阵超声检测

风机变桨轴承经常出现断裂影响电力生产,为实现对变桨轴承内部状态监控,使用CIVA仿真模拟变桨轴承的相控阵超声检测工艺,探究适合变桨轴承的相控阵超声检测工艺和缺陷测量方法。针对内齿型变桨轴承缺陷特征,通过CIVA进行仿真模拟。结果表明:螺栓孔到齿根部区域采用横波斜探头扇形扫查、螺栓孔到轴承密封圈区域采用纵波直探头和横波斜探头扇形扫查相结合的方式可实现对变桨轴承的检测区域全覆盖;同时,深入探究其缺陷的测量方法,当缺陷高度不超过3 mm时可采用–6 dB法进行缺陷测量,当缺陷高度超过 3 mm时采用端点衍射法进行测量最佳。该仿真模拟技术为风机变桨轴承裂纹相控阵超声检测提供了合适的检测方法和缺陷判断技术。     

P91钢管道受限空间焊缝相控阵超声检测

针对管道受限空间焊接接头难以检测的问题,提出相控阵超声检测方法。采用CIVA仿真软件对相控阵超声检测的探头和换能器参数进行设计优化,开发了受限空间相控阵超声检测工艺,并将本文相控阵超声检测与X射线检测进行仿真对比。仿真结果表明:本文设计开发的相控阵超声检测方法可以有效检出缺陷,缺陷定位及各缺陷幅值响应规律与实测值相似;本文检测方法相较于X射线检测,在缺陷定性上基本一致,在缺陷深度及高度的测量更具优势,但上表面存在小于5 mm的盲区;对于本文检测方法表面及近表面盲区缺陷可采用增加相控阵超声探头检测位置和其他方法作为补充检测工艺。     

DTⅡ(A)型带式输送机滚轮对接焊缝的超声波检测

采用超声波于铸钢侧对DTⅡ(A)型带式输送机滚轮普通碳素钢筒皮与铸钢接盘对接焊缝的内部缺陷进行了检测。通过理论计算确定检测灵敏度,结合实际检测数据和现场解剖,在对比各工艺和质量标准的基础上,确定了缺陷判定灵敏度和缺陷评定级别,并对此类焊缝根部未焊透并伴有疲劳裂纹缺陷的静、动态回波特性进行了分析。分析表明,采用2.5MHz、Φ14mm纵波直探头,以Φ6mm平底孔作为检测灵敏度可以满足检测要求,在此条件下可以检测出未焊透缺陷占焊缝厚度15.6%以上的缺陷。以GB/T 12469-90《焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和质量分级》Ⅲ级为判废标准,≥-22.9dB的缺陷回波均判定为Ⅲ级及以上。     

6mm铝合金母线壳体焊缝超声波检测研究

现行的超声波检测标准仅明确了8 mm及以上厚度铝合金对接焊缝验收规范,而GIS(气体绝缘全封闭组合电器)设备母线壳体一般采用厚度为6 mm的铝镁合金制备,其内部充有一定压力的SF6绝缘气体,如果焊接过程中接头部位焊接不良,则易发生SF6气体泄漏事故,影响设备的正常运行。针对该问题,通过对6 mm铝合金GIS设备母线壳体对接焊缝焊接工艺及焊接缺陷成因的分析,制订了合理的超声波检测工艺,并对该工艺进行了验证。结果表明,该工艺是合理有效的。     

铝合金搅拌摩擦焊根部缺陷的无损检测

采用超声波和涡流检测法对LC9铝合金搅拌摩擦焊根部缺陷进行检测,分析了2种检测方法的灵敏度.结果表明,超声波和涡流2种检测方法均适用于铝合金搅拌摩擦焊根部缺陷的检测,且灵敏度较高,其中超声波可检出深度≥0.8 mm的缺陷,涡流可检出深度≥0.6 mm的缺陷.     

复合绝缘子内部缺陷的超声相控阵检测研究

为消除复合绝缘子内部缺陷对电网运行安全造成的隐患,针对小管径复合绝缘子缺陷检测,提出了一种基于超声相控阵的柔性水囊耦合检测方法。该方法采用硅橡胶薄膜与耦合装置实现了良好超声耦合,分别对平面硅橡胶、复合绝缘子护套与芯棒进行了检测实验。实验结果表明,对平面硅橡胶线性扫描优于扇形扫描,能够检测到0.8 mm的微小缺陷,为复合绝缘子伞群超声缺陷检测提供了新方法。对复合绝缘子护套和芯棒,扇形扫描优于线性扫描,护套最小可检测缺陷尺寸达到0.8 mm,芯棒达到1 mm,为复合绝缘子的在线检测提供了可能。     

基于空耦超声的聚合物锂离子电池缺陷检测

用具有非接触、非破坏和非浸入等特点的空气耦合超声对软包聚合物锂离子电池中的气泡进行检测。利用空耦超声垂直透射法,采用400 k Hz的圆形空耦聚焦探头,针对厚度为3 mm聚合物锂离子电池中的Φ=4.0 mm、5.0 mm、6.0 mm、7.2 mm和7.8 mm以及长径27.0 mm、短径3.5 mm等气泡进行265 mm×365 mm范围的C扫成像。声波遇到电池气泡缺陷时,振幅从0.38 v降为0.16 v。空气耦合超声无损检测技术可以对锂离子电池进行检测,并能准确检测出气泡的分布位置及外部未能分辨出的深浅不一的气泡缺陷。直径为4.0 mm的自然气泡缺陷能被准确检测出,相对误差低于5.5%。     

GIS设备异物缺陷X射线检测研究

SF6气体绝缘全封闭组合电器(GIS)内部可能出现金属微粒等异物缺陷导致故障,因此对GIS设备内部的异物缺陷故障进行检测具有重要的意义。X射线成像法是一种检测GIS设备内部缺陷的有效方法,但缺乏成熟的参数选择方法。文中对X射线检测的基本理论进行了介绍,对GIS设备X射线检测参数选择方法进行了讨论,并为220kV GIS设备内异物缺陷检测选择了合适的参数。在选定参数下,使用双丝像质计对射线成像系统的不清晰度进行了研究,验证了X射线对金属微粒缺陷检测的可行性,之后在GIS设备内部设置异物缺陷并利用X射线检测系统进行缺陷检测。结果表明,选定参数能够对遗落零件缺陷以及1～2 mm的铜金属微粒缺陷进行有效的检测;对1～2 mm的铝金属微粒缺陷,X射线成像法能够实现检测,但对比度较低。     

特高压变电站主设备焊缝衍射时差法检测适应性分析

针对特高压变电站主设备GIS、变压器和电抗器的使用材料、工艺结构和加工特点,提出利用衍射时差（time of flight diffraction,TOFD）超声检测法,对主设备进行焊缝缺陷检测。首先从设备的材料、母材的厚度等方面深入分析TOFD超声检测法的适应性及检测参数选择原则,并对不同厚度的铝板、钢板进行试验验证。结果表明,TOFD法检验厚度为6 mm左右和10 mm及以上的合金铝、碳钢等材料的焊缝时,采用高频率探头,能够清晰而准确地判断缺陷大小、性质、自身高度。     

木材缺陷双机械手空气耦合超声检测方法

为了充分利用森林资源、切实提高木材利用率,基于工业机械手技术及空气耦合超声检测技术构建了一种双机械手空气耦合超声检测系统,针对系统缺陷检测分辨力、缺陷复形能力设计验证试验,并进行实验验证。实验结果表明：利用100 kHz 聚焦换能器进行木材样件缺陷检测时,双机械手空气耦合超声检测系统对厚度为15 mm的木材中 5 mm的节子等缺陷有较好的检出能力,并且对不同形状的缺陷具有较强的复形能力,对复杂曲面构件的缺陷也具有较强的检出能力,检测方法的提出为木材的完整性评估和可用性评价提供了强有力的科学依据。     

宁波市海曙精艺机电厂

用具有非接触、非破坏和非浸入等特点的空气耦合超声对软包聚合物锂离子电池中的气泡进行检测。利用空耦超声垂直透射法,采用400 k Hz的圆形空耦聚焦探头,针对厚度为3 mm聚合物锂离子电池中的Φ=4. 0 mm、5. 0 mm、6. 0 mm、7. 2 mm和7. 8 mm以及长径27. 0 mm、短径3. 5 mm等气泡进行265 mm×365 mm范围的C扫成像。声波遇到电池气泡缺陷时,振幅从0. 38 v降为0. 16 v。空气耦合超声无损检测技术可以对锂离子电池进行检测,并能准确检测出气泡的分布位置及外部未能分辨出的深浅不一的气泡缺陷。直径为4. 0 mm的自然气泡缺陷能被准确检测出,相对误差低于5. 5%。     

电站锅炉管内壁缺陷多通道涡流检测装置试验研究

为检测电站锅炉管内壁缺陷,在分析涡流检测原理基础上,建立管道及检测线圈三维仿真模型,进行管内壁缺陷单通道及多通道涡流检测分析。分析结果表明,线圈直径范围内检测灵敏度最高点位于线圈半径1/2处,灵敏度最低点位于线圈外径边界处。据此设计制 作了多通道涡流检测装置,该检测装置可有效检测出试样管道内壁的5.0 mm×0.2 mm× 0.2 mm（长×宽×深）缺陷,且实际管道检测结果准确可靠,为电站锅炉管内壁缺陷高灵敏度自动化检测提供了一种新的方法。     

基于超声导波的复合绝缘子检测

为实现对复合绝缘子缺陷的快速、准确检测,提出了基于超声导波检测复合绝缘子的方法,根据超声导波的传播理论,建立了单层玻璃芯棒和双层绝缘子简化模型并求解其频散方程;利用计算得到的频散曲线进行了两种模型的有限元数值仿真,分析了不同频率下的低频L(0,1)纵向模态导波检测绝缘子多种缺陷的灵敏度;依托理论分析和仿真结果进行了复合绝缘子检测实验。实验结果表明:采用30~150 k Hz低频L(0,1)纵向模态能够检测单层玻璃芯棒深度2 mm、周向长度8 mm的缺陷;将激励和接收点直接放在绝缘子硅橡胶上面进行检测,由于硅橡胶包覆层吸收导波能力强,会导致检测效果不明显,如果将激励和接收点换到玻璃芯棒上,采用40~100 k Hz低频L(0,1)纵向模态则可以检测复合绝缘子深度14 mm、周向长度40 mm的缺陷。理论分析、仿真与实验验证了超声导波检测技术应用于复合绝缘子缺陷检测的可行性,为检测绝缘子缺陷提供了一种新思路。     

锅炉受热面小径管周向缺陷磁致伸缩导波检测试验研究

针对受热面小径管周向缺陷检测问题,本文设计了纵向磁致伸缩导波传感器,并将其应用于受热面小径管的无损检测。通过分析小径管中纵向导波模态传播特性,选取了130 kHz和250 kHz L(0,2)模态对小径管进行检测。通过比较两个不同尺寸永磁铁构成的偏置磁路对传感器性能的影响,优化选择了尺寸为20×20×10 mm的磁铁。在此基础上,在受热面小径管中进行了纵向导波无损检测试验研究。结果显示,L(0,2)模态可以有效检测小径管内外壁周向缺陷,用中心频率为130 kHz和250 kHz传感器对0.5~2 mm深度周向缺陷检测时发现,缺陷波包幅值随缺陷深度的增加而增加,为实际检测小径管提供依据。     

超超临界机组高温过热器 P92厚壁集箱焊缝缺陷手工焊修复

为解决某1000 MW超超临界机组锅炉高温过热器出口集箱焊缝缺陷,在分析了焊缝缺陷特点的基础上,提出补焊工艺控制措施,并对切割焊缝前的加固、缺陷修复后的热处理、缺陷车除模式、小管切除的方法和注意事项进行了说明,介绍了补焊工艺和焊后热处理工艺。对修复完成的焊缝焊接接头进行超声波检测、磁粉检测,未发现超标缺陷,表面硬度测量也均在标准范围内。     

时间反转SH0波跨焊缝检裂纹缺陷研究

针对水平剪切导波跨越焊缝检测裂纹缺陷信号弱的难题,提出了一种基于SH导波模式的时间反转检方法。本文选择低频的SH_(0)导波模态,建立了3 mm板上跨越焊缝检测缺陷的三维等效模型,并对时间反转检测进行了数值模拟以及实验验证。首先,从模拟角度验证了时间反转可以提高检测焊缝后缺陷的灵敏度。随后,设计和搭建PPM EMAT产生SH_(0)模态波进行常规和时反检测实验。实验验证了时间反转检测的有效性。实验和仿真结果均表明,时间反转法对常规检测中较低的缺陷回波信号有较强的聚焦效果。该方法能够将铝板中的常规信号幅值最大增至3.22倍,可有效检测1 mm的纵向裂纹缺陷。本文为跨焊缝导波检测缺陷提供了新的思路。     

基于阵列涡流检测法的管道内部减薄检测仿真与试验研究

工业管道在火电、核电等多领域作为一种重要的传输方式已广泛应用,在长期的服役过程中,由于受到腐蚀减薄、疲劳、第三方破坏或内部潜在缺陷而导致的管道泄漏事故频有发生。该文基于阵列涡流检测技术,使用有限元软件建立管道三维仿真模型,仿真分析不同缺陷参数涡流检测信号变化规律,制作柔性阵列涡流检测探头、检测工装及对比试块,对管道内壁不同盲孔缺陷开展检测试验。结果表明:研制的阵列涡流探头可有效检测出参数为Φ5mm×2mm管道内壁缺陷,随缺陷当量增大,检测信号幅值随之增大,该检测技术有望在管道高精度检测中推广应用。     

在役风力发电机组变桨轴承高黏润滑油脂附着状态下阵列涡流检测

为实现在役风力发电机组变桨轴承高黏润滑油脂附着状态下轮齿齿面的高效精准检测,采用仿形阵列涡流技术,研究不同线圈排布方式和提离距离对轴承轮齿齿面缺陷检测结果的影响。结果表明：Z字型和复合型线圈排布方式的边缘效应范围不同,复合型仿形探头较Z字型明显缩短;通过检测10.00 mm×0.50 mm×1.00 mm（槽长×槽宽×槽深）人工槽缺陷,得出内、外齿型轴承的提离距离极限分别为1.04 mm和1.43 mm;对在役风机轴承在表面有高黏润滑油脂条件下进行了试验验证,检测缺陷尺寸与位置结果准确,误差小于5%。该研究成果可为变桨轴承轮齿齿面在役状态下的监督检测提供技术支撑及新思路。