TOFD方法在厚壁承压设备焊缝检测中的试验和应用

TOFD检测技术近年来在国际上应用越来越多,特别是对于大厚壁承压设备,与传统检测方法如射线检测相比,具有检测厚度大、检测灵敏度高和对裂纹类缺陷敏感性强的优势.重点介绍了厚壁容器焊缝TOFD检测技术的试验研究,该技术已成功应用于国内最大壁厚板焊加氢反应器的现场检测.     

立用超声衍射时差法TOFD成像技术对焊缝检测

本文介绍了在我国正在兴起和应用的TOFD技术的基本概念、原理、特点,以及相关标准规定、应用情况、技术对比及技术难点的突破等,并提出努力开创船舶焊接检测工作使用超声TOFD技术替代射线方法的新局面。     

TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中的应用

介绍了TOFD超声成像检测技术的基本工作原理,详细阐述了其在压力容器检测中的各项要求,对TOFD超声成像检测仪器的调校方法,以及软、硬件中主要检测参数的设置进行了研究,分析了检测数据的处理方法,并举例说明了TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中的应用,最后对TOFD超声成像检测技术的优点进行了论述。     

四段出口分离罐现场组焊对接焊缝TOFD自动超声检测

TOFD自动超声检测技术在国内得到越来越多的应用,它以缺陷检出率高和精确定量的优点而被人们所接受,在很多领域都能代替射线检测,特别是一些大型的超限设备,TOFD应用很广泛。简单介绍了TOFD自动超声检测的原理,用具体的实例阐述TOFD在实际检测中的应用。     

TOFD超声技术在承压设备焊缝检测中的应用

随着我国能源装备产业的快速发展,TOFD技术(全称：衍射时差法超声检测技术)在承压设备中的应用越来越广泛,尤其在厂内制造和项目现场的厚壁检测中表现出十分突出的技术优势。通过研究TOFD技术的发展情况和基本原理,分析总结了炼油化工领域承压设备检测中的技术特点和工艺特点,梳理了典型焊缝结构的探头扫查布置形式,提出了盲区覆盖、曲面纵缝检测时显示深度与实际深度的区别、不锈钢和碳钢在材质方面的差异、不等厚情况下的探头选择等四个方面需要重点关注的问题。指出大厚壁、超大厚壁、不等厚壁焊缝检测关键影响因素的研究和工艺技术优化是提升TOFD检测质效的重要方向。     

热壁加氢反应器深厚焊缝的TOFD检测技术

热壁加氢反应器是一种具有复杂结构的设备，本文对热壁加氢反应器深厚焊缝的TOFD检测技术进行分析和探讨，具有一定的指导意义。     

厚壁铸造奥氏体不锈钢管道焊缝超声相控阵检测技术概述

铸造奥氏体不锈钢(Cast austenitic stainless steel,CASS)管道的焊接质量直接关系到核反应堆的安全,在核动力装置的检验规范中,对此类焊缝加工质量及服役期间状况提出无损检测的强制性要求,但CASS焊缝组织状态的复杂性给超声检测工作带来困难,研究采用相控阵超声检测(Phased array ultrasonic testing,PAUT)技术解决这一难题已成为国内外无损检测工作者关注的热点。概述厚壁CASS管道焊缝PAUT技术的难点,归纳相应的关键技术及解决策略,并简述近期国内外相关研究工作的进展和成果,以期为厚壁CASS管道焊缝的PAUT技术提供借鉴和参考。     

在役厚壁压力容器焊缝产生横向裂纹的原因及消除措施

我公司合成氨厂H423高压废热锅炉,1988年由意大利BOSCO公司制造引进,1989年安装投入运行使用。1991年11月份在开车过程中,发现进口侧着火,灭火后发现进口端高压管与简体对接环焊缝上有一条70mm的横向贯穿性裂纹。 由于该设备是由国外配套引进,无备用设备替换,为此,根据生产需要对裂纹焊缝进行了修复。经过第一次修复后,该设备又重新投入运行生产,使用了近10个月后,于1992年8月又发现修复后的高压箱环焊缝的另一部位出现一条贯穿性横向裂纹,与第     

斜角法厚壁焊缝超声波探伤

论述斜角法厚壁焊缝超声波探伤在茂名加氢反应器RA 9045、RA 9055中的应用.对厚度281mm筒体焊缝进行斜角法超声波探伤在我公司尚属首次.此方法在这两台反应器检测中的成功应用,为今后厚壁焊缝斜角法超声波探伤提供了经验.     

核反应堆厚壁压力容器焊缝TOFD检测缺陷高度分辨率探究

对壁厚220 mm的核反应堆压力容器焊缝超声衍射时差法（ TOFD ）检测中缺陷高度分辨率进行理论分析,绘制了缺陷高度分辨率随缺陷埋深变化的函数曲线。当缺陷高度小于系统高度分辨率时,提出利用基于傅里叶变换的频谱分析法测算缺陷高度。3个侧通孔（埋深22.5 mm,Ф3.0 mm;埋深40.0 mm,Ф2.0 mm;埋深80.0 mm,Ф2.0 mm）的试验分析结果验证了该方法的有效性。进一步的数值计算结果表明,对埋深182.0 mm,Ф2.0 mm侧通孔的TOFD检测信号进行频谱分析,能够准确确定缺陷高度。     

基于二阶多项式模型的焊缝缺陷几何量定征技术

为了解决超声TOFD成像难以精确测量缺陷位置及其尺寸的问题,提出了一种基于二阶多项式模型的焊缝缺陷几何量精确定征技术。在分析焊缝缺陷超声TOFD成像特性的基础上建立超声TOFD检测图像的参数化模型,并采用模型与实测数据之间的代数距离作为优化目标函数,将非线性的参数估计转换为线性的矩阵求解问题,在精确获取焊缝缺陷的尺寸及其位置等几何量信息的同时还能够大幅度地提高缺陷几何信息参数的估计效率。仿真与实验结果显示误差均在5%以内,表明了该定征方法的可行性和有效性。     

基于自动爬壁机器人的风机塔筒焊缝TOFD检测技术研究

针对风机塔筒焊缝这类高空及超高空检测环境,目前没有较好、安全的检测手段。本文设计了一种基于自动爬壁机器人的风机塔筒焊缝TOFD检测技术,利用超声TOFD技术替代常规超声焊缝检测,对精细缺陷特征检测并成像,更利于缺陷分析。利用自动爬行机构,减少人员爬高风险,且行走可控,耦合稳定。检测系统在软件呈现上和当前接轨,对应现有各类自动化超声检测标准,大大提高了检测效率,降低了人员危险性和劳动强度。     

基于漏磁成像的焊缝缺陷检测可视化方法研究

针对传统的基于漏磁信号识别方法的局限性,以焊缝缺陷的漏磁图像为研究对象,提出了一种新的基于数学形态学的焊缝缺陷的边缘提取方法,对焊缝与缺陷的识别、缺陷定位等方面进行了深入研究,实现了对焊缝缺陷的可视化图像显示。首先利用所设计的新型磁化系统,对实验板上焊缝不同区域分布的矩形槽缺陷进行了连续非接触漏磁扫描,获取了其三维漏磁信号分布图。然后将其转化为二维灰度图形,利用构造的一种数学形态学优化边缘提取算法对灰度图形进行边缘检测。结果表明,根据边缘检测结果的轮廓图,可直观化缺陷形态、位置等信息,定位精度达到96.67%。该方法能较准确地提取漏磁信号图像的焊缝和缺陷边界,实现二者的有效分离,具有良好的适应性和实用性。     

斜角法厚壁焊缝超声波探伤

论述用斜角法对厚壁焊缝进行超声波探伤在加氢反应器中的应用。对厚度281mm筒体焊缝进行斜角法探伤在一重公司尚属首次，此方法在反应器检测中的成功应用，为今后厚壁焊缝斜角法探伤获得了成功的经验。     

串列式扫查在加氢反应器厚壁焊缝上的应用

对厚壁焊缝使用串列式扫查，可以查出某些单斜探头发现不了的危害性缺陷。本文就串列式扫查在焊缝检测中的应用特点作了详细的叙述。     

基于TOFD周向扫查的厚壁管道倾斜裂纹精准定量

利用超声衍射时差法(TOFD)对厚壁管道实施周向扫查时,曲率表面与直通波路径不重合,引起倾斜裂纹长度和角度定量误差。为实现深层裂纹检测,提高探头中心距(PCS)进一步增加检测误差。考虑管道外壁曲率半径、PCS与裂纹端点深度之间的几何关系,开展厚壁管道倾斜裂纹精准定量研究。推导厚壁管道TOFD检测周向扫查时,裂纹长度和倾斜角度定量公式,并对比优化前后检测误差。仿真研究表明,对壁厚30.0 mm,外壁曲率半径148.0 mm的碳钢管道内,长度4.0 mm,倾斜角度10°～50°的裂纹实施检测时,长度和倾斜角度定量误差分别下降可达0.10 mm和1.58°。实验针对碳钢管道试块中长度4.0 mm,倾斜角度30°的裂纹,长度和倾斜角度定量误差从0.30 mm和2.74°,降低至0.27 mm和0.28°。所述方法可适用于不同曲率管道内部倾斜裂纹定量检测,应用范围较广。     

厚壁无缝钢管的超声波检测系统

在制造及使用过程中,对无缝钢管进行无损检测是保证产品质量的重要手段.在对超声检测原理及相应工艺参数分析的基础上,针对壁厚与外径比大于0.23的厚壁无缝钢管超声波检测提出了一种切实可行的办法.实验证明,系统对直管可进行连续的自动探伤和点动探伤,对弯管可进行手动探伤,并能实现钢管壁厚的测量.     

基于相位相干成像的TOFD检测缺陷图像增强处理研究

利用超声衍射时差法(TOFD)对钢制安全壳(CV)焊缝进行缺陷检测时,存在信噪比低和分辨率差等现象。为解决上述问题,发展了一种基于相位相干成像(PCI)的TOFD的图像增强处理算法,该算法适用于平行扫查(B扫查)与非平行扫查(D扫查),针对B扫查和D扫查图像从增强算法原理及其试验效果进行了说明,为后续缺陷定位、定量研究奠定理论基础。首先,利用合成孔径聚焦技术(SAFT)对厚度48 mm的CV试块焊缝中底面开口槽B扫查和D扫查图像进行处理,得到SAFT图像;然后,利用PCI算法对SAFT图像进行相位相干处理。结果表明,PCI算法能够通过减小合成孔径声束宽度有效提高横向分辨率。此外,该算法还能够通过放大相位分布对幅值的作用有效抑制背景噪声,使缺陷信噪比得到提升。并在上述研究基础之上,比较了CCF和SCF权重矩阵增强效果,为实际图像处理中权重矩阵的选择提供参考。     

微间隙焊缝磁光成像检测及跟踪方法

在激光对接焊过程中,必须精确检测焊缝位置并控制激光束始终对中焊缝。针对小于0.05 mm的微间隙对接焊缝,通过对焊件施加感应磁场,利用法拉第磁旋光原理构成磁光传感器,获取焊缝磁光图像。针对焊缝磁光图像,以焊缝磁光图像的灰度直方图为特征模版,研究一种基于均值漂移算法的激光焊焊缝检测与跟踪方法。通过均值漂移与粒子滤波相结合的算法,利用粒子滤波能够对图像大范围搜索目标的特点,实现焊缝全自动跟踪。同时,根据相似度Bhattacharyya系数对焊缝特征模版进行更新,提高焊缝跟踪精度。试验结果表明,利用均值漂移与粒子滤波相结合的算法能够从焊缝磁光图像中有效检测焊缝特征,实现焊缝的自动跟踪。     

基于超声相控阵技术的钢管拱桥相贯线焊缝检测研究

超声相控阵技术具有检测灵敏度高,检测速度快等诸多优点,可以用于钢管拱桥相贯线焊缝的检测.首先,利用几何方法计算相贯线焊缝二面角及坡口角度,确定检测试件缺陷预埋方案,然后利用超声相控阵对其进行检测试验.结果表明,超声相控阵技术可以有效地检出钢管拱桥相贯线焊缝各位置的典型缺陷.