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新控件在厚型压力容器勘验里践行

作者:admin来源:中国压力容器网 日期:2012-4-7 8:13:36 人气: 标签:

  TOFD是一项很强大的技术,不但能精确测量缺陷深度,而且适于常规检查。但是TOFD同其它技术一样具有局限性。通常该技术不适应粗糙的带木纹的材料并且直通波的存在妨碍表面扫查的检测可靠性。优点有:有很高的定量精度(绝对的误差是正负一毫米,而监测的误差是正负零点三毫米);在检测的过程中对缺陷的角度不敏感,定量是基于衍射信号的时间而不是基于信号的波幅,并且可精确用于测量裂纹的增长速度;检测时占用空间小,搬运方便,无危害性,在产品生产制造过程中可以节约大量成本;检测速度快、检出率高可以节约大量时间;数据可以记录永久保存,以便于以后在役检验进行对比分析。局限性:近表面缺陷可能隐藏在直通波和底面反射波之下,检测近表面时存在一定的盲区并且测量精度也会下降;缺陷信号的波幅不取决于缺陷的大小,容易检出气孔,面状夹渣等,并且容易对这些缺陷的信号进行放大,不利于分析。

  在参与了国内一些TOFD技术的实际应用之后,总结出一些对TOFD检测数据分析影响较大的参数,有脉冲重复频率、脉冲宽度、A扫描显示区域和信号平均化处理等。脉冲重复频率就是触发发射探头的频率,在厚壁检测中超声波在焊缝中传播时间较长,设置的脉冲重复频率过高会造成超声波在焊缝中互相碰撞产生幻影波,被接收探头接收到会形成类似于缺陷的信号,极易造成对数据的误判;在使用TOFD时,脉冲宽度的选择是非常重要的,它有助于优化接受信号的形状。由换能器产生的方波电压脉冲作用在压电材料的超声波探头上,使探头产生从而生成两组相差半个周期的超声波,这两个超声脉冲重叠并彼此干涉。改变脉冲宽度可以导致不同周期部分减弱或者加强(如所示)。将脉冲宽度设置为探头频率一半的时候发生信号加强并获得一个更大的信号,但是周期会相应的增加,这就需要在调试的过程中将脉冲宽度调整到一个合适的时间来获得比较好的信号;A扫描显示的区域在厚壁容器焊缝中设置比较复杂,厚壁容器中需要使用多个通道进行检测,检测中部区域的探头组往往看不到直通波信号和底波信号,那么就必须计算出该组探头所检测区域的时间范围并在试块上进行验证;信号平均化处理,从缺陷尖端得到的衍射信号是非常微弱的,如果想得到较好的衍射信号就需要提高很大的增益,信号中的电磁噪声也会随之放大产生影响,往往一些设备的交流电源、电焊机或者小小的震动都会在TOFD中产生很大的影响,因此需要通过信号平均来减少噪声。如果N个连续A扫相加,并将结果除以N,则真正信号的信噪比增强了N的平方根倍。中显示了5个连续的包括多个共有信号和一个随机噪声信号的A扫。最后一个A扫波形显示了取平均后的效果,其中同相的信号保留,但是随机噪声信号减少。想要采集好的衍射信号,平均是必不可少的。但是一些不是随机产生的信号,比如在奥氏体不锈钢粗晶材料中所产生的噪声信号是不能被平均的。以上这些参数在设置中不太容易引起注意,但是对TOFD采集结果有很大影响,在调试试块时需要进行反复调整,以得到最好的采集效果。

  TOFD检测技术在新疆独山子项目中的应用分析TOFD技术进行检测的时候有很多因素影响其数据分析,在各个参数设置完好的情况下采集回来的数据也并不容易进行分析。单独从TOFD图谱上无法精确判定缺陷的性质,但是TOFD对于缺陷的定位、定量还是比较准确。在新疆独山子大发展项目中部分厚壁压力容器焊缝使用TOFD技术进行检测,其中一台容器焊缝破口为X型,壁厚94mm.使用3组探头进行检测,由于焊缝为大间隙手动焊接,一次扫查不能完全覆盖整个焊缝以及焊缝热影响区,因此又进行了偏心扫查。下面2组是检测出有超标缺陷的数据,每组数据使用3个通道进行数据采集,第一通道检测范围是0-30mm,第二通道检测范围为20-70mm,第三通道检测范围为50-94mm.

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