電站鍋爐管道彎頭超聲波相控陣檢測(cè)

電站鍋爐管道彎頭起聲波相控陣檢測(cè)余道國(guó)【摘要】在對(duì)省煤器至汽包聯(lián)絡(luò)彎頭定期監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)超標(biāo)反射信號(hào).使用A型脈沖反射法檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)了缺陷信號(hào)卻無法對(duì)缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確判斷;使用超聲波衍射時(shí)差法對(duì)缺陷進(jìn)行復(fù)檢，無法檢測(cè)出缺陷;使用超聲波相控陣法檢測(cè)后，很容易檢測(cè)出缺陷，根據(jù)相控陣檢測(cè)結(jié)果，能對(duì)缺陷做出準(zhǔn)確判斷.【期刊名稱】《華電技術(shù)》【年(卷)，期】2011(033)003【總頁(yè)數(shù)】3頁(yè)(P29-30,34)【關(guān)鍵詞】A型脈沖反射法;超聲波衍射時(shí)差法;超聲波相控陣法;扇形掃描;B掃描【作者】余道國(guó)【作者單位】機(jī)械工業(yè)第六設(shè)計(jì)研究院，河南，鄭州,450007【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】TK223.1+11問題的提出缺陷定性定量檢測(cè)一直是超聲波技術(shù)的難點(diǎn)，近年來，隨著超聲波衍射時(shí)差法TOFD(TimeofFlightDiffractionTechnique)檢測(cè)技術(shù)和超聲波相控陣檢測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展，對(duì)于缺陷定性定量檢測(cè)提供了更多的手段，為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中的缺陷性質(zhì)的判定、缺陷大小位置的確定提供了更為可靠的檢測(cè)手段。2009年4月，在某300MW電站鍋爐定期檢驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)省煤器至汽包聯(lián)絡(luò)管彎頭存在超標(biāo)反射信號(hào)，通過傳統(tǒng)的A型脈沖反射回波法檢測(cè)，不能完全確定缺陷的存在。鑒于此管道工作壓力高達(dá)19.7MPa，管道彎頭是否存在超標(biāo)缺陷，關(guān)系到機(jī)組的安全運(yùn)行和此次大修的檢修工期，因此，使用TOFD檢測(cè)技術(shù)對(duì)該缺陷進(jìn)行了復(fù)檢，通過TOFD檢測(cè)后，也無法檢測(cè)出缺陷。最后使用相控陣探傷儀進(jìn)行復(fù)檢可清晰地檢測(cè)出缺陷并能對(duì)缺陷做出準(zhǔn)確判斷。下面詳細(xì)分析A型脈沖反射回波法、TOFD檢測(cè)技術(shù)、相控陣檢測(cè)技術(shù)對(duì)缺陷的檢測(cè)結(jié)果，圖1為被檢測(cè)彎頭及其現(xiàn)場(chǎng)情況。圖1被檢測(cè)的彎頭2A型脈沖反射回波法檢測(cè)采用常規(guī)A型脈沖反射回波法對(duì)該彎頭正弧面進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)共有3處回波反射，回波游動(dòng)范圍較大，回波深度定位如圖2所示。圖2A掃描檢測(cè)推測(cè)結(jié)果3處缺陷反射回波的對(duì)側(cè)反射強(qiáng)度很低，約下降了14dB。據(jù)此推測(cè)有2種可能：一是該缺陷具有一定角度，并非垂直于底面;二是彎頭內(nèi)表面由于制造原因產(chǎn)生一個(gè)小傾斜臺(tái)階，類似焊縫中的錯(cuò)口，不能完全確定缺陷的情況。3超聲波衍射時(shí)差法(TOFD)檢測(cè)采用TOFD檢測(cè)方法對(duì)該區(qū)域檢測(cè)，未發(fā)現(xiàn)明顯的缺陷波。TOFD檢測(cè)儀器有一部分?jǐn)?shù)據(jù)沒有記錄完全，這主要是由于檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)條件比較差，無法很好地實(shí)現(xiàn)TOFD探頭架的掃查，現(xiàn)場(chǎng)條件不是很適合TOFD檢測(cè)，從掃查圖像中未發(fā)現(xiàn)明顯的缺陷，該缺陷很有可能處于TOFD檢測(cè)的盲區(qū)中，這一點(diǎn)得到了相控陣檢測(cè)結(jié)果的驗(yàn)證。4超聲波相控陣檢測(cè)超聲波相控陣探傷儀通過電子的方式控制超聲波入射角度，使超聲波以扇形面的形式入射到被檢測(cè)工件中，這樣，能極大地提高超聲波在工件中的覆蓋面。相控陣探傷儀能夠同時(shí)顯示各角度超聲回波信號(hào)［1］，通過分析各角度超聲回波信號(hào)，綜合分析工件的內(nèi)部缺陷，有利于缺陷的定性判斷［2］。對(duì)缺陷相控陣復(fù)檢用的儀器為GE檢測(cè)科技公司的相控陣探傷儀PhasorXS,探頭為16晶片相控陣探頭，扇形掃查角度范圍為40。~70?！阃ㄟ^相控陣探傷儀掃查，能很快找到A型脈沖反射法要找的缺陷，顯示的缺陷信號(hào)如圖3所示。從圖3中可以看出，缺陷位于工件下表面，從信號(hào)的強(qiáng)度與位置分析，缺陷為內(nèi)表面開口缺陷，45°超聲波入射得到的反射信號(hào)最強(qiáng)，相控陣左、右移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)該缺陷的長(zhǎng)度為6~8mm。為了得到更多缺陷信息，相控陣探頭往后移動(dòng)，發(fā)現(xiàn)缺陷信號(hào)一直顯示且一直往上表面發(fā)展，檢測(cè)到缺陷的最強(qiáng)超聲波信號(hào)角度為42。~52。，圖4為探頭在向后移動(dòng)過程不同位置動(dòng)態(tài)顯示出來的缺陷信號(hào)。根據(jù)缺陷顯示圖像，可判斷缺陷為彎頭內(nèi)表面開口且一直向夕卜表面延伸，有一定傾角的面積狀缺陷，傾斜角度為42。~52。，長(zhǎng)度為6~8mm,缺陷自身高度大于20mm，缺陷上端接近夕表面。圖3相控陣檢測(cè)結(jié)果圖圖4探頭在不同位置時(shí)的缺陷動(dòng)態(tài)顯示圖從以上分析的檢測(cè)結(jié)果來看，A型脈沖反射法檢測(cè)時(shí)有3個(gè)回波信號(hào)，主要是該面狀缺陷并非為一固定傾斜角度，因此，用一固定角度的探頭進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，缺陷回波信號(hào)并不穩(wěn)定，很容易誤判為單個(gè)缺陷，而相控陣探傷儀能同時(shí)顯示各角度的回波信號(hào)，因而能顯示穩(wěn)定缺陷信號(hào)。缺陷下端為下表面而上端點(diǎn)接近上表面，均在TOFD檢測(cè)的盲區(qū)范圍內(nèi)，因而通過TOFD檢測(cè)時(shí)無明顯的缺陷信號(hào)。4結(jié)束語(yǔ)從相控陣探傷儀對(duì)汽包聯(lián)絡(luò)管彎頭檢測(cè)的結(jié)果可以看出，相控陣探傷儀以扇形聲束入射，并以圖像的形式同時(shí)顯示各角度超聲回波信息，可極大地提高檢測(cè)效率。更為重要的是，它能同時(shí)顯示各角度超聲回波信息非常有助于對(duì)缺陷的判斷，提高缺陷判斷準(zhǔn)確性與可靠性。參考文獻(xiàn)：【相關(guān)文獻(xiàn)】[1]李衍.相控陣超聲檢測(cè)國(guó)際動(dòng)態(tài)[J].無損檢測(cè)，2009,31(1):56