TOFD检测技术在承压类特种设备检验中的应用研究

发表时间:2021/8/13   来源:《科学与技术》2021年4月第10期   作者:张承华
[导读] 在工业生产中,承压设备一种必不可少的通用性
       张承华
       重庆市特种设备检测研究院 重庆市401121
       摘要:在工业生产中,承压设备一种必不可少的通用性产品,具有十分重要的作用。承压设备都是在处理高温或易爆或易燃的物质,其工作环境十分恶劣 ,如果出现意外,会危害到人们的生命财产安全,后果严重,在所有国家都是强制管理承压设备这一特殊性设备。为了确保承压类特种设备能够安全平稳的运行,就要对其进行系统全面的检查,针对缺陷及时采取有效的处理措施。通过将 TOFD 技术运用于特种设备的检验检测工作中,能够为特种设备的检验质量提供可靠的保障。TOFD 也可以称为超声衍射时差法,主要是利用超声波对设备的缺陷进行有效的检测,常用于缺陷的检测、定量和定位。其具有不损伤设备、检测精度高以及检测速度快等优点,被广泛的应用于承压类特种设备的检验检测工作中。
       关键词:承压类设备;TOFD检测技术;应用
       TOFD检测技术是当前最为先进的超声检测技术,也被称为非破坏性检测或非破坏性检测技术,既然被称为无损检测就是对物体不具有损伤,不损伤物体外表的形状和使用价值,为了对产品和在用设备材料状态的检测,对被检测物体无损伤是检测是最大的优点。近年,超声无损检测被应用到很多领域,比如:船舶、电子以及航空等各个领域,在工业生产中,承压设备是一项必不可少的通用性物品,具有十分重要的作用。承压设备是针对高压、高温易燃易爆物品检测物检测的工具,其工作环境十分恶劣,在保证不了绝对安全的时候会威胁到人们的安全。
       一、超声无损检测技术应用于承压类特种设备
       1、超声检测具体步骤和程序。超声检测的每个阶段都有不同的检测效果,检测分为准备检测、检查探头、保证扫描度、保证灵敏度、补偿灵敏度等六个阶段,在检测之时,准备阶段很重要,在检测之前,要按照相关的标准规定选择合适的机会,检测结果可以清除锈蚀、污渍,检查检测面被监测的部分,保证可以充分的检测。检查探头,探头就是一个电子眼的功效,用探头可以看到人肉眼看不到的地方,探头的任务是扫描整个工件区域,被探头扫描覆盖要超过直径百分之十五,越小的范围越精准,在进行检测的时候,探头需要保证一百六十毫米左右,这在科技上是一个很大的突破和创新,但是,随着科技的不断进步,可安装自动报警器来去掉这个环节。为了确保灵敏度的效应,可以对灵敏度进行扫描,如果灵敏度失去效应,就可以通过补偿灵敏度去解决失效问题。
       2、对超声检测判别缺陷和扫描探测。通常情况下,超声检测是广泛运用在焊接接头的扫描问题上,但是扫查齿距宽度不能超过晶片的一半,如果反馈的信息有缺陷,可以环绕缺陷位置,进行准确的定位,定量,定性等,有利于质量的检测,针对有损伤、有缺陷的地方可以直接检测出来,选择合适的耦合剂、机油、甘油等物品进行检测,通过一次波和二次波进行探测焊缝缺陷。

检测是现代科技当中必不可缺的一项内容,超声波监测是一个工科的技术,是测量现代工业发展中所面领域的需要监测的部分,超声无损检测发现的缺陷可以通过焊接技术来弥补缺陷,在检测的过程中有很多需要改进的地方,通过监测器,进行承压设备检测,调试密度、以及数字式超声波监测探头,对于探头位置进行设置,包括频率、中心、晶片尺度。在检测的过程中也要注意一些使用事项,预防为主,防消结合,统一指挥,协调配合,保证安全。
       二、TOFD 技术在承压类特种设备检验检测中的应用
       1、准备工作。检验开始前根据检测对象选择合适的检测设备,承压设备检测前做好充分准备工作:(1)将 TOFD 技术使用的设备参数设定好,探头安装时设定好频率、晶片大小与中心距离等参数。如果被检测设备壁较薄,采用高频率探头,当探头位于设备上表面处,保证直通波与底波时间差≥20 周期;承压设备壁较厚时,采用低频探头,确保探头位于设备下表面;(2)保证探头中心频率差维持在 20%内,全面性覆盖信号。检测仪灵敏度影响检测增益值,检测开始前调节检测仪灵敏度,根据检测目标选择合适灵敏度,比如直通波波幅为满屏的 40%;(3)承压设备检测前设定好平均化的参数,保证全面接收检测目标的信号,保证 TOFD 图像的真实可靠。
       2、定位分类缺陷。承压设备长期使用中受到各类因素的影响。比如埋地压力管道容易受到应力腐蚀与外力破坏等因素的影响,容易出现各类裂缝。因此利用 TOFD 技术检测缺陷类型、长度与埋藏深度等,依据衍射波信号判断缺陷类型。当底波出现中断时,利用耦合损失方法矫正,这种裂缝为表面开口型;如果信号出现上下端部均有衍射,属于典型的埋藏型。除此之外,承压设备无损检验应用中,受到某些因素的影响出现检测遗漏情况,因此需要重复多次检测,全面分析,验证有疑问的检测数据,确保检测结果的真实有效。
       总而言之,由于特种设备的工作要求非常高,这就给其质量提出了较高的要求,如果存在缺陷就会给其安全平稳运行埋下不小的隐患,因此,需要对特种设备进行有效的检验,确保其质量符合运行生产之要求。TOFD 检测技术具有检测速度快、检测精度高以及不损伤设备等优点,在实际的应用过程中,要结合特种设备实际的检测要求,采取针对性的检测措施,进而确保检测质量符合要求。
       参考文献:
       [1] 张智伟,郑其海,柳雪飞. TOFD检测中横向裂纹的判定[J]. 中国特种设备安全,2017(02):36~38.
       [2] 乌力吉图.浅谈TOFD 超声成像检测技术在压力容器检验中的应用 [J]. 中国战略新兴产业,2017(12):127.
       [3] 吴朝晖,王文浩.浅谈超声无损检测的发展趋势 [J]. 化学工程与装备 ,2018,(05):164-166.
       [4] 敬人可 , 李建增 , 周海林. 超声无损检测技术的研究进展 [J].国外电子测量技术 ,2019,31(07):24.
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