超聲波檢測技術(shù)在壓力容器檢測中的應(yīng)用分析

于大雷

哈爾濱空調(diào)股份有限公司 黑龍江 哈爾濱 150078

1 超聲波檢測技術(shù)的工作原理

超聲波檢測技術(shù)作為無損檢測中的重要部分，在壓力容器的檢測處理中具有較高優(yōu)勢。超聲波檢測處理中，需依靠超聲波信號進(jìn)行處理，信號頻率范圍為2-25Mhz，高頻特性使得超聲波信號可快速穿透壓力容器設(shè)備內(nèi)部。超聲波信號一般是以直線進(jìn)行傳播，在均勻且無限大的介質(zhì)中，超聲波信號可完成正常傳播。當(dāng)超聲波信號在傳播過程中，如果遇到非均勻性介質(zhì)，超聲波信號的聲阻抗會受非均勻介質(zhì)干擾而發(fā)生改變，可能會出現(xiàn)反射等較為特殊的光學(xué)現(xiàn)象。對于檢查部人員而言，需結(jié)合超聲波信號傳播環(huán)節(jié)中所發(fā)生的光學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行內(nèi)部缺陷情況的判斷[1]。

2 影響超聲波探傷技術(shù)缺陷定位的因素

第一、儀器因素的影響，這是影響缺陷定位的重要因素之一。從某方面角度出發(fā)，超聲波探傷進(jìn)行檢測處理的過程中，相關(guān)工作人員可不將儀器放于水平線上。實際壓力容器的檢測處理環(huán)節(jié)中，不可忽略自然曲度的嚴(yán)重影響。一般情況下，儀器水平線極易發(fā)生和實際情況不符合的問題。這時，便會導(dǎo)致缺陷定位不良狀況的發(fā)生。檢測處理環(huán)節(jié)中，相關(guān)人員必須及時進(jìn)行處理，著重關(guān)注超聲波檢測儀器相關(guān)的刻度問題，原因在于水平刻度的精度與缺陷定位情況具有較高關(guān)聯(lián)性。

第二、工件是影響缺陷定位的第二方面因素。這一因素的影響表現(xiàn)在下述幾方面：工件形式、表面粗糙度。當(dāng)工件表面過于粗糙，存在明顯的凹凸不平問題時，極易對無損檢測效果產(chǎn)生限制作用，處理不當(dāng)易出現(xiàn)耦合不良的問題。此外，由于聲波途徑路徑的影響，耗費時間方面也可能存在一定差異。對應(yīng)檢測信號極易出現(xiàn)差異化問題。考慮到工業(yè)操作中，檢測信號可能會出現(xiàn)差異化問題，同時考慮到工業(yè)加工件一般以曲面為主，極易對探頭產(chǎn)生負(fù)面通。同時，操作人員如果處理不當(dāng)，可能還會認(rèn)為產(chǎn)生加工誤差，無法保證缺陷定位工作的順利開展。工件材質(zhì)也可能會產(chǎn)生影響。超聲波的波組與介質(zhì)存在較大關(guān)聯(lián)，當(dāng)材質(zhì)不同，對應(yīng)聲阻的影響也會有所差異。換言之，壓力容器的材質(zhì)存在差異的情況下，超聲傳播也會受到負(fù)面影響，極易引發(fā)最終檢測結(jié)果存在較大誤差。

第三、探頭也會對缺陷定位產(chǎn)生影響，是不可忽略的一大因素。操作過程中，聲束軸線可能會傳播出去，當(dāng)其距離幾何中心過遠(yuǎn)時，檢測精度將會明顯下降。結(jié)合調(diào)查結(jié)果進(jìn)行分析，部分工業(yè)企業(yè)的超聲探測儀器在管理維護(hù)中，存在保養(yǎng)意識薄弱的問題。對于超聲探測儀器而言，探頭性能可能會隨使用時間的延長而發(fā)生改變。即使發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷問題，卻也無法明確具體是哪個聲束出現(xiàn)問題，定位缺陷的難度較高。探頭斜楔區(qū)域易出現(xiàn)磨損，當(dāng)前方磨損過于嚴(yán)重時，檢測中可能會出現(xiàn)K值、折射角增加的情況，后續(xù)如果出現(xiàn)磨損問題，可能出現(xiàn)K值、折射角減小的情況[2]。

3 探傷技術(shù)的應(yīng)用

3.1 焊縫探傷

焊縫連接是當(dāng)下各大壓力容器中極為常見的連接手段，受焊接工藝作用。焊接操作中，經(jīng)常出現(xiàn)焊接裂縫缺陷、焊不透的情況。這對設(shè)備的運行效果、綜合性能等都會產(chǎn)生不利影響。為此，相關(guān)檢測人員必須進(jìn)行細(xì)致化處理，借助水平定位、深度定位、聲程定位等完成處理，合理借助探傷檢測技術(shù)完成焊縫缺陷的分析。

3.2 管材探傷

結(jié)合管材直徑大小，一般管材探傷需分為小口徑、大口徑探傷兩種形式。前者處理中，常見問題包括夾雜、重皮、裂紋等缺陷；后者處理過程中，易發(fā)生重皮、白點、折疊等情況，為此，必須及時進(jìn)行接觸法、水浸聚焦技術(shù)的應(yīng)用，從而順利完成探測任務(wù)，結(jié)合管材實際“缺陷”情況等進(jìn)行后續(xù)處理，保證壓力容器的加工質(zhì)量。

3.3 高溫壓力容器中超聲檢測技術(shù)的分析

以某塔式壓力容器為例進(jìn)行分析，對應(yīng)塔體的厚度為15mm、端厚度為30mm。由于長期處于高壓高溫的工作環(huán)境，塔罐出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的腐蝕問題，罐體壁厚也會受到外界液體沖刷作用、沖擊作用影響，極易出現(xiàn)磨損、腐蝕等問題。這一情況下，檢測機(jī)構(gòu)可借助超聲波檢測進(jìn)行在役使用厚度的了解。再生塔表面溫度一般在70～80℃范圍內(nèi)，普通探頭無法進(jìn)行檢測?？山柚鶧709探討配合高溫耦合劑完成檢測分析。D709探頭使用中，需考慮檢測工件的厚度問題。2～25mm的厚度中，對于檢測數(shù)據(jù)形成的結(jié)果，需結(jié)合超聲波波形進(jìn)行分析，避免偏差問題等引發(fā)的缺陷。當(dāng)厚度大于25mm時，超聲波波形形成的波形圖會在第二個回波波形位置形成兩個回波。這一情況下，對于超聲波檢測的操作人員提出了較高要求，需避免判斷誤區(qū)的負(fù)面作用。數(shù)據(jù)判斷過程中可能無法及時得到正確厚度。為了獲得最佳檢測效果，需充分考慮檢測數(shù)據(jù)在后續(xù)使用管理中的效果，對應(yīng)檢測人員要結(jié)合超聲波檢測儀器進(jìn)行再生塔厚度的檢測。該檢測環(huán)節(jié)中，可能會將超聲波波形當(dāng)作第一個回波，讓其作為后續(xù)指示標(biāo)識，獲得較為精確的塔壁厚度。需引起重視的是，這一操作中檢測的壁厚，必須是再生塔的在役母材厚度[3]。

4 結(jié)束語

結(jié)合超聲波檢測技術(shù)的各項優(yōu)勢，各大企業(yè)必須及時進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。要明顯對應(yīng)檢測技術(shù)要求，結(jié)合具體情況進(jìn)行分析，考慮壓力容器的檢測特征，并及時將超聲探傷技術(shù)應(yīng)用于壓力容器的檢測中。力求達(dá)到節(jié)約檢測成本的目的，及時增強(qiáng)檢測效果、提高項目的安全質(zhì)量，從而為企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)反饋。需引起重視的這一技術(shù)仍停留于發(fā)展過程中，部分技術(shù)并未完善，必須及時進(jìn)行動態(tài)調(diào)整和優(yōu)化。