吴柄政 任启蒙
中国电建集团核电工程有限公司 山东省济南市 250100
摘要：目前，针对无法对特殊焊接位置进行详细检测的现状，进而提出了超声相控阵系统，利用扇扫端角区域分析技术的方式针对裂纹问题进行详细系统判定，以此为计算机仿真技术制定出超声相控阵检测技术。此种技术方式可以有效引导超声相控阵检测技术的方案设计，并且直观的观察出超声波束在管道连接位置的覆盖状态，从根本上克服了现阶段我国水冷壁绑带相控阵超声检测参数设置混乱的问题。本文首先根据现阶段超声相控阵检测技术检测现状进行综合分析，并且以此作为基础，进一步总结出超声相控阵检测技术检测应用。
关键词：水冷壁绑带；超声相控阵检测技术；二维图像；焊接裂纹
现阶段我国仍然有许多火电机组设备在建设过程中，为了致使水冷壁在运转过程中更加安全和稳定，一般在水冷壁管道结构上焊接扁钢结构，进而有效防止水冷壁受到大面积磨损，导致水冷壁开裂。
一、超声相控阵检测技术检测现状
在水冷壁绑带技术操作和焊接过程中，由于水冷壁绑带所处的位置相对比较特殊，所以无法有效实现热处理，因此在绑带位置完成正常的焊接后，会由于设备内部冷却效率和速度过快，进而产生垂直邢台的裂纹形态，而所产生的裂纹问题从设备内部延伸至水冷壁管道区域，进而造成水冷内部管道结构的损坏和破裂。而根据现阶段水冷壁绑带焊接实际情况进行详细分析，水冷壁绑带经过特殊工艺焊接后，位于两片水冷壁绑带之间没有射线检测的合适位置，加上虽然进行特殊工艺焊接，但是一旦技术操作失误，焊接过程所产生的结构开裂自身具有一定深度，无法通过优化进行磁粉检测；除此之外，焊接裂纹与绑带结构的接触面积相对较小，并且焊接裂纹的结构相对比较复杂，所以无法开展超声相控阵检测技术进行数据检测。
二、超声相控阵检测技术检测应用
（一）超声相控阵检测技术种类
1.超声相控阵S型检测技术
在超声相控阵检测技术应用过程中，Ｓ扫描显示技术从本质上看，则是通过扇形或者方形进行检测结果的展示，成为检测技术和系统探头延时及折射角的矫正方式，需要特殊渠道针对检测数据进行叠加形成的二维图像结构[1]。而在水冷壁绑带的超声相控阵检测技术应用过程中，典型的Ｓ显示技术，主要应用相同的阵元、相同焦距利用正确的角度和应用范围进行数据扫描，其中S型检测技术所产生的水平轴向与实际投影距离应该垂直检测深度。
2.扇形扫描检测技术
在超声相控阵检测技术应用过程中，扇形扫描检测技术能够有效实现针对系统缺陷进行综合评定，以此作为基础，所提出全新的超声相控阵图谱技术分析方法，其技术原则则需要根据焊接缝隙固定位置进一步确定反射波长的覆盖区域，进而有效判定出水冷壁绑带是否存在问题或者不足。
在扇形扫描检测技术应用过程中，需要根据ESBEAMTOOL系统软件进一步检测出相关信息，同时随着被检测区域的焊接裂纹位置变化，其焊接裂纹结构同样随之产生变化，加上超声相控阵声波技术能够有效实现多角度、全方位覆盖，同时进行超声相控阵声束覆盖过程中，如果设备探头位置与焊接位置相同时，其系统结构会与相同位置或者相近位置产生夹角。由相关信息和数据能够进一步观察，扇形扫描图形结构达到60度左右，会在声音波长夹角产生反射波长，并且其声波深度为28米左右，而扇形扫描图形结构达到72度时，其声波深度为18米左右，其系统检测结果与预测结果基本相同。所以，使用扇形检测技术则需要详细观察区域结构中是否存在异常信息和数据信号，则可以有效判断出系统区域中是否产生裂缝[2]。
（二）超声相控阵检测技术流程
想要进一步使用超声相控阵检测技术分析水冷壁绑带，在施工现场需要详细测量焊接裂纹结构，进而明确测量水冷壁管道排列位置、裂纹焊接尺寸数据以及水冷壁膜片位置的焊缝结构尺寸数据，该检测技术包含水冷壁绑带厚度、水冷壁焊缝水平宽度以及水冷壁垂直厚度等相关结构数据，需要技术人员针对不同类型的焊接结构进行详细探索。除此之外，系统运转过程中，其声束仿真技术则需要使用ESBEAMTOOL系统软件进而有效实现超声相控阵声束覆盖模拟，以此作为基础，明确不同位置焊接裂纹，确定聚焦法则和探头所在位置制定检测工艺，进而可以得出相关结论：在此种生产环境下，使用超声相控阵检测技术可以有效完成焊接裂纹检测的全面覆盖，同时绑带与水冷壁管道排列相结合的焊接裂纹，需要采用不同类型的检测技术，进而确保生产系统质量水平。
（三）超声相控阵检测结果
在超声相控阵检测过程中，想要准确得出水冷壁绑带检测结果的精准程度，就需要在检测现场环境使用管道切割模式进而获得检测对象，该实验样品主要为我国某机组施工工程生产过程中所产生的确信问题，针对水冷壁管排设备，其中管道设备的绑带基础厚度为28毫米。所以使用超声相控阵试验技术的基础频率数据为5ＭＨｚ，并且系统运转数据间距为0.5毫米探头设备。并且探头运转时期横波楔块倾斜角度为36度，声波速度为2337米每秒，进而保证最大限度设备偏转范围数值度数为40-74度。
系统在运转缺陷数据识别中，则需要使用扇扫端角区域分析技术针对图谱进行技术分析，而数据检测过程中，其扇形图谱一般为无缺陷超声相控阵检测图谱，其中通过该图谱可以详细观察出检测区域中是否出现异常信号，进而分析出该区域是否产生裂纹问题和缺陷，而当设备探头继续移动，发展区域内产生异常信号，则进一步说明该位置存在裂缝问题。使用以上相关技术方式进行数据检测，可以清晰且明确的检测出测试样品裂缝缺陷问题。如图1，水冷壁绑带结构图。
.png)
图1水冷壁绑带结构图
所以在检测此类焊接裂纹时，使用超声相控阵检测技术可以更加直观的表现出检测位置详细信息，进而极大提升检测效率。现阶段我国大多数水冷壁绑带解雇所产生得裂缝缺陷相对较多，所以可直观可靠地完成此类特殊焊缝的检测工作。
结束语：
由此可见，水冷壁绑带在裂缝焊接方面上，始终是行业内检测的难点，为此我国积极提出了超声相控阵仿真软件模拟检测工艺，并利用“扇扫端角区域分析法”对检测图谱进行分析，很好地解决了该难题。
参考文献：
[1]张艳飞、张志浩、刘孝、赵晓春、孙增伟. 超临界机组水冷壁横向裂纹无损检测方法研究[J]. 山东电力技术, 2020, v.47;No.273(08):76-79+83.
[2]王旭. 超声相控阵检测技术在9Ni钢工艺管线焊缝上的应用[J]. 无损探伤, 2020, v.44;No.240(01):45-46.