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壓力容器無(wú)損檢測(cè)——超聲檢測(cè)技術(shù)【1】

文檔作者：潘榮寶,范宇,張保中,李劍文檔來(lái)源：合肥通用機(jī)械研究所		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年01月29日
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壓力容器無(wú)損檢測(cè)
———超聲檢測(cè)技術(shù)( Ⅰ)
潘榮寶,范宇,張保中,李劍
(合肥通用機(jī)械研究所,合肥230031)
摘要:簡(jiǎn)述了壓力容器用板、管、鍛件、螺栓、焊縫和堆焊層的超聲檢測(cè),詳細(xì)介紹了每種檢測(cè)
方法的探頭選用、掃查方式、缺陷判別和質(zhì)量等級(jí)評(píng)定等。并介紹了三種缺陷自身高度的超聲測(cè)試
方法。
關(guān)鍵詞:超聲檢驗(yàn);壓力容器;板;管;鍛件;螺栓;焊縫
中圖分類(lèi)號(hào):TG115. 28 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):100026656 (2004) 0420188205
NONDESTRUCTIVE TESTING OF PRESSURE VESSELS :
ULTRASONIC TESTING TECHNOLOGY( Ⅰ)
PAN Rong2bao , FAN Yu, ZHANG Bao2zhong , LI Jian
(General Machinery Research Institute , Hefei 230031 , China)
Abstract : Ultrasonic testing of the plates , pipes and tubings , forgings , bolts , welds and
overlaid claddings used for pressurevessels was introduced , including probe selection , scanning
mode , defect discrimination and quality classification. Three methodsfor determining the height of
defects were given.
Keywords :Ultrasonic testing ; Pressure vessel ; Plate ; Pipe ; Forging ; Bolt ; Weld
凡承受流體介質(zhì)壓力的密閉設(shè)備稱(chēng)為壓力容器,如各種氣瓶、貯罐和塔器等。由于壓力容器常在
高溫(深冷) 、高壓以及腐蝕介質(zhì)條件下使用,因此其安全性十分重要[1 ] 。
壓力容器的超聲檢測(cè)包括原材料的超聲檢測(cè)、制造過(guò)程和最終成品的超聲檢測(cè)以及在用壓力容
器的超聲檢測(cè)[2 ] 。
壓力容器超聲檢測(cè)主要采用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)有《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(1999 年) 、《在
用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程》(1990 年) 和JB 4730 —1994《壓力容器無(wú)損檢測(cè)》[3 ] 。
1 板材超聲檢測(cè)
板材主要用于制造壓力容器的殼體,一般厚度為6～250mm[3 ] ,大多數(shù)壓力容器用的鋼板厚度為
8～40mm。鋼板制造廠(chǎng)多采用超聲局部水浸法檢測(cè),壓力容器制造廠(chǎng)多采用接觸法復(fù)驗(yàn)。在用壓力容
器一般不進(jìn)行鋼板超聲檢測(cè),當(dāng)發(fā)現(xiàn)測(cè)厚異常以及鼓包等特殊情況時(shí)再做該項(xiàng)工作。
壓力容器用鋼板的檢驗(yàn)與驗(yàn)收采用JB 4730 標(biāo)準(zhǔn)8. 1 款壓力容器鋼板超聲檢測(cè)及附錄H 壓力
容器鋼板橫波檢測(cè),當(dāng)使用雙晶直探頭時(shí),應(yīng)附合JB4730 標(biāo)準(zhǔn)中附錄G 雙晶直探頭性能要求。特別
要注意所使用探頭的距離2 波幅曲線(xiàn)。
1. 1 厚度< 6mm 薄板的超聲檢測(cè)
對(duì)于厚度< 6mm 的薄板,如用單晶直探頭法,由于其板厚可能在盲區(qū)內(nèi),缺陷難以分辨,因此改用
蘭姆波(板波) 進(jìn)行探傷。蘭姆波分為對(duì)稱(chēng)型(S 型)與非對(duì)稱(chēng)型(A 型) 兩種,蘭姆波的波速不僅與介質(zhì)
性質(zhì)有關(guān),而且與波的頻率f 及板厚d 的乘積有關(guān)。由于該方法在冶金系統(tǒng)中應(yīng)用較多, 在壓力容器
行業(yè)中基本不用,因此不再贅述。
1. 2 6～20mm 鋼板的超聲檢測(cè)
此類(lèi)鋼板應(yīng)采用雙晶直探頭檢測(cè),探頭頻率選用5MHz 效果比2. 5MHz 要好, 晶片面積要求
≮150mm2 ,其它性能應(yīng)符合 JB 4730 附錄G的要求。JB 4730 修訂版中還規(guī)定了按 6dB 法測(cè)定
雙晶直探頭的波束寬度,其有效值必須> 16mm。采用階梯試塊調(diào)整靈敏度,使階梯試塊上與工件等厚
的底面第一次底波達(dá)到滿(mǎn)幅度的50 % ,再提高10dB 作為探傷靈敏度。1. 3 厚度> 20mm 鋼板的超聲檢測(cè)
應(yīng)使用2. 5MHz 單晶直探頭(圓晶片直徑為<14～25mm ,或方晶片面積≮200mm2) 。使用平底
孔試塊使其第一次反射波高調(diào)整到滿(mǎn)幅度的50 %作為檢測(cè)靈敏度。
當(dāng)板厚> 60mm 時(shí),也可取鋼板無(wú)缺陷的完好部位的第一次反射底波來(lái)校準(zhǔn)靈敏度(JB 4730 修
訂版要求板厚大于等于探頭的三倍近場(chǎng)區(qū)) 。6～250mm 厚鋼板超聲檢測(cè)的掃查方式、缺陷判別和
質(zhì)量等級(jí)的評(píng)定見(jiàn)JB 4730 標(biāo)準(zhǔn)[3 ] 。我國(guó)鋼板超聲檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與德國(guó)和日本是一致的。
1. 4 壓力容器鋼板橫波檢測(cè)
壓力容器鋼板一般不進(jìn)行橫波檢測(cè),除非用戶(hù)有特殊需要時(shí),JB 4730 —1994 附錄H 明確規(guī)定
該方法用來(lái)檢測(cè)鋼板中非夾層性缺陷,并作為直探頭超聲檢測(cè)的補(bǔ)充。
1. 5 復(fù)合板超聲檢測(cè)
總厚度> 8mm 的壓力容器用軋制復(fù)合鋼板的超聲檢測(cè)方法和缺陷等級(jí)評(píng)定在JB 4730 標(biāo)準(zhǔn)中
有規(guī)定。而爆炸復(fù)合鋼板的超聲檢測(cè)在JB 4733 —1996《壓力容器用爆炸不銹鋼復(fù)合鋼板》附錄A
爆炸不銹鋼復(fù)合鋼板超聲波檢測(cè)方法中有規(guī)定。它是利用復(fù)合鋼板本身調(diào)節(jié)靈敏度,將探頭置于復(fù)合
鋼板完全結(jié)合部位,調(diào)節(jié)第一次底波高度為熒光屏滿(mǎn)幅度的80 %。當(dāng)?shù)谝淮蔚撞ǜ叨炔淮笥? %熒
光屏滿(mǎn)幅度的部位為未結(jié)合部位,將探頭由未結(jié)合部位向四周移動(dòng),直至底波高度升為滿(mǎn)幅度的40 % ,
以探頭中心確定未結(jié)合區(qū)界限。其結(jié)合狀態(tài)中B1 和B2 級(jí)分別與日本J IS G3601 標(biāo)準(zhǔn)中的B1F 和
B2S 相近,B1 級(jí)爆炸復(fù)合鋼板要求結(jié)合率為100 % ,嚴(yán)于日本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,以滿(mǎn)足臨氫壓力容器的使
用要求。
1. 6 壓力容器用鋁及鋁合金和鈦及鈦合金板材的超聲檢測(cè)
對(duì)于鋁及鋁合金和鈦及鈦合金板材的超聲檢測(cè)靈敏度和質(zhì)量等級(jí)評(píng)定國(guó)內(nèi)是這樣規(guī)定的:
(1) 將探頭置于待檢板材完好部位,調(diào)節(jié)第一次底波高度為熒光屏滿(mǎn)幅度的80 % ,以此作為基準(zhǔn)
靈敏度。檢測(cè)方法同鋼板。
(2) 板材質(zhì)量仍是根據(jù)單個(gè)缺陷指示長(zhǎng)度、單個(gè)缺陷指示面積以及板材中是否有裂紋等危害性
缺陷存在來(lái)評(píng)定。
2 鋼管超聲檢測(cè)
鋼管超聲檢測(cè)一般采用橫波斜射法,它適用于壁厚t 與外徑D 之比≤0. 2 的管作周向掃查和任
何t/ D 比值的管作軸向掃查。當(dāng)t/ D > 0. 2 時(shí),可采用縱波斜射法或變型橫波斜射法作周向掃查。
雖然超聲可用于檢測(cè)碳鋼、低合金鋼和不銹鋼管,但它不適用于分層缺陷的檢測(cè),采用尖角槽作對(duì)比試
塊的人工缺陷,若缺陷回波比尖角槽回波高時(shí),則判為不合格。鋼管的超聲檢測(cè)與日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是一致
的。
3 鍛件超聲檢測(cè)
3. 1 壓力容器鋼鍛件超聲檢測(cè)
壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件的超聲檢測(cè)和缺陷等級(jí)評(píng)定見(jiàn)JB 4730 標(biāo)準(zhǔn)[3 ]8. 2 款壓力
容器鍛件超聲檢測(cè),而橫波檢測(cè)應(yīng)按附錄I 壓力容器鍛件橫波檢測(cè)的要求進(jìn)行。
使用縱波直探頭時(shí)應(yīng)采用CS1 和CS2 試塊,使用雙晶直探頭時(shí)要用專(zhuān)用試塊。超聲檢測(cè)原則上
應(yīng)安排在熱處理后,槽、孔、臺(tái)階加工前進(jìn)行,不得已時(shí)只好在熱處理前進(jìn)行,但在熱處理后仍應(yīng)對(duì)鍛
件進(jìn)行盡可能全面的檢測(cè)。另外當(dāng)材質(zhì)的衰減系數(shù)> 4dB/ m 時(shí),要考慮修正缺陷當(dāng)量[4 ] 。如材質(zhì)衰
減對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大,應(yīng)重新進(jìn)行熱處理。根據(jù)單個(gè)缺陷大小,由缺陷引起底波降低量及密集區(qū)缺陷
占檢測(cè)總面積的百分比來(lái)進(jìn)行缺陷等級(jí)評(píng)定。鍛件超聲檢測(cè)內(nèi)容與美國(guó)、日本標(biāo)準(zhǔn)一致。
3. 2 壓力容器奧氏體鋼鍛件超聲檢測(cè)
奧氏體鋼晶粒粗大、衰減大,因此宜用低頻探頭,一般用直探頭檢測(cè)。對(duì)筒形鍛件必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行
橫波檢測(cè)。實(shí)際檢測(cè)時(shí)用縱波斜探頭效果較好。對(duì)小鍛件應(yīng)采用平底孔試塊校正靈敏度,當(dāng)被檢鍛件厚度> 600mm 時(shí),在鍛件無(wú)缺陷部位將底波高度調(diào)至滿(mǎn)刻度的80 % ,以此作為基準(zhǔn)。記錄三種情況,
即①底波高度降為 25 %以下的部位。② 游動(dòng)信號(hào)。③大于基準(zhǔn)線(xiàn) 50 %的信號(hào)。直探頭檢測(cè)的等級(jí)
分為五級(jí),作者認(rèn)為壓力容器行業(yè)中分為三級(jí)就足夠了;斜探頭檢測(cè)的等級(jí)分為兩級(jí)。
壓力容器奧氏體鋼鍛件超聲檢測(cè)的內(nèi)容與美國(guó)是一致的。
4 高壓螺栓的超聲檢測(cè)
直徑>M50 的高壓螺栓件超聲檢測(cè)和缺陷等級(jí)評(píng)定可按JB 4730 標(biāo)準(zhǔn)[3 ]8. 5 款高壓螺栓件的
超聲檢測(cè),直徑 M32 的高壓螺栓件可參考上述標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。
壓力容器螺栓檢測(cè)最好用小角度縱波直探頭或5N14 窄脈沖探頭,有利于發(fā)現(xiàn)螺紋根部細(xì)小裂
紋。對(duì)于在役高壓螺栓,由于清洗困難,磁粉檢測(cè)效果不是很好,常采用超聲檢測(cè)。
5 焊縫的超聲檢測(cè)
焊縫質(zhì)量直接影響產(chǎn)品的使用壽命及安全性,超聲波探傷是保證焊縫質(zhì)量的重要檢測(cè)手段之一。
焊縫內(nèi)部質(zhì)量一般用射線(xiàn)來(lái)檢測(cè)。但對(duì)于厚壁容器或焊縫中的裂紋、未熔合等危險(xiǎn)性缺陷,超聲檢測(cè)
方法優(yōu)于射線(xiàn)檢測(cè)。
JB 4730 修訂版對(duì)母材厚度為8～300mm 的全焊透熔化焊對(duì)接焊縫的超聲檢測(cè)進(jìn)行了明確規(guī)
定。并指出應(yīng)檢測(cè)到整條焊縫、熔合線(xiàn)和熱影響區(qū)。而過(guò)去人們認(rèn)為,對(duì)焊縫的超聲檢測(cè)只是檢測(cè)焊
縫。
5. 1 平板對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)
8～46mm 厚的平板對(duì)接焊縫采用二次波探傷,厚度> 46mm 的平板對(duì)接焊縫采用一次波探傷。
常用的耦合劑有機(jī)油、化學(xué)漿糊和水,有時(shí)也用甘油和潤(rùn)滑脂。常用探頭頻率為2. 5～5MHz。探頭K
值的選擇要考慮三點(diǎn)[5 ] ,即①使聲束能掃查到整個(gè)焊縫截面。②使聲束中心線(xiàn)盡量與主要危險(xiǎn)性缺陷
垂直。③保證有足夠的探傷靈敏度。這里應(yīng)強(qiáng)調(diào),對(duì)于薄板焊縫要考慮探頭的前沿。前沿太大,容易造
成缺陷漏檢。
壓力容器超聲檢測(cè)一般不用聲程法調(diào)節(jié)掃描速度。薄板焊縫的檢測(cè)常用水平法調(diào)節(jié),中厚板焊縫
的檢測(cè)常用深度法調(diào)節(jié)。
距離2 波幅曲線(xiàn)可制作在坐標(biāo)紙上,也可制作在儀器面板上,需注意檢測(cè)時(shí)要考慮聲能損失差。檢
測(cè)時(shí)常用鋸齒形掃查,需注意①掃查時(shí)探頭要作 10°～15°轉(zhuǎn)動(dòng)。② 掃查范圍要符合要求。③每次前
進(jìn)齒距d 不超過(guò)探頭晶片直徑。當(dāng)鋸齒形掃查發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí),可用左右掃查、前后掃查、轉(zhuǎn)角掃查及環(huán)
繞掃查來(lái)對(duì)缺陷進(jìn)行定位、定量和缺陷性質(zhì)的估判。
有些材料的焊縫中容易產(chǎn)生橫向裂紋, 這時(shí)常采用以下三種方式探測(cè)[6 ] :
(1) 在已磨平的焊縫及熱影響區(qū)表面以一種(或兩種) K 值探頭用一次波在焊縫上作正、反兩個(gè)
方向的全面掃查。
(2) 用一種(或兩種) K 值探頭的一次波在焊縫兩面雙側(cè)作斜平行探測(cè)。聲束軸線(xiàn)與焊縫中心線(xiàn)
夾角呈10°～20°。
(3) 對(duì)于電渣焊中的八字形橫裂紋,可用K1 探頭在45°方向以一次波在焊縫兩面雙側(cè)進(jìn)行探測(cè)。
對(duì)于厚壁焊縫,為檢測(cè)與探傷面幾乎垂直的內(nèi)部未熔合,有時(shí)可采用串列式掃查。但要注意,串列式掃
查會(huì)有探測(cè)不到的區(qū)域(俗稱(chēng)盲區(qū)) ,必須用單斜探頭補(bǔ)充探測(cè)。
不允許存在反射波幅位于判廢線(xiàn)和Ⅲ區(qū)的缺陷以及裂紋等危害性缺陷。最大反射波幅位于Ⅱ區(qū)
的缺陷,按其長(zhǎng)度評(píng)級(jí)[3 ] 。
JB 4730 修訂版還規(guī)定了A ,B ,C 三個(gè)檢測(cè)級(jí)別。一般壓力容器適用于B 級(jí),重要壓力容器適
用于C 級(jí),支承件和結(jié)構(gòu)件適用于A 級(jí)。
5. 2 管座角焊縫的超聲檢測(cè)
管座角焊縫的超聲檢測(cè)以直探頭為主,對(duì)直探頭掃查不到的區(qū)域,可采用斜探頭檢測(cè)。直探頭探傷時(shí),平底孔距離2 波幅曲線(xiàn)可在CS1 或CS2 試塊上測(cè)試。其評(píng)定線(xiàn)靈敏度為<2mm
平底孔,定量線(xiàn)為<3mm 平底孔,判廢線(xiàn)為<6mm 平底孔。而采用斜探頭時(shí),距離2 波幅曲線(xiàn)的測(cè)試同
平板對(duì)接焊縫。
缺陷等級(jí)的評(píng)定與平板對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)中缺陷的評(píng)定是一致的。
5. 3 T 形接頭焊縫的超聲檢測(cè)
6～50mm 厚壓力容器全焊透T 形接頭焊縫的超聲檢測(cè)要依據(jù)不同的焊縫結(jié)構(gòu)形式,選擇一種
或幾種方式組合實(shí)施檢測(cè)。常用的探頭是直探頭(或雙晶直探頭) 和斜探頭。
直探頭距離2 波幅曲線(xiàn)的靈敏度是,評(píng)定線(xiàn)為<2mm 平底孔,定量線(xiàn)為<3mm 平底孔,判廢線(xiàn)為
<4mm 平底孔。
不允許存在反射波幅位于Ⅲ區(qū)的缺陷和裂紋等危害性缺陷。Ⅱ區(qū)內(nèi)缺陷的質(zhì)量等級(jí)評(píng)定見(jiàn)表1。
5. 4 缺陷自身高度的超聲測(cè)試
表 1 Ⅱ區(qū)缺陷的質(zhì)量等級(jí)評(píng)定( T 形接頭) mm
為評(píng)價(jià)設(shè)備的安全性和估計(jì)使用壽命,要求知道缺陷的真實(shí)尺寸,特別是測(cè)定缺陷的自身高度。目
前我國(guó)主要用端點(diǎn)衍射回波法、端部最大回波法和6dB 法。
5. 4. 1 端點(diǎn)衍射回波法[7 ]
由于該方法是根據(jù)缺陷端點(diǎn)反射波來(lái)辨認(rèn)衍射回波,因此稱(chēng)為端點(diǎn)衍射回波法,缺陷自身高度根
據(jù)缺陷兩端點(diǎn)衍射回波間的延遲時(shí)間差值來(lái)確定。盡量采用直射法(一次波法) ,原則上應(yīng)用2. 5～
5MHz K1 探頭。
測(cè)定前要精確校正時(shí)基線(xiàn),特別要考慮測(cè)定孔的水平距離和深度距離的修正值。
對(duì)于表面開(kāi)口缺陷自身高度的超聲檢測(cè),要區(qū)分探測(cè)面與缺陷在同一平面和不在同一平面兩種
情況。對(duì)于焊縫內(nèi)部缺陷自身高度的超聲檢測(cè),要區(qū)分是垂直于探測(cè)面的缺陷,還是傾斜的缺陷。當(dāng)用
端點(diǎn)衍射回波法無(wú)法識(shí)別缺陷時(shí),可選用雙斜探頭V 型串接法進(jìn)行測(cè)高。
5. 4. 2 端部最大回波法
盡量采用直射法(一次波法) ,原則上應(yīng)用2. 5～5MHz K1 探頭,最好是聚焦斜探頭,可以對(duì)表面開(kāi)
口缺陷和內(nèi)部缺陷進(jìn)行自身高度的測(cè)試。氣孔和夾渣情況則比較復(fù)雜,如確有需要,應(yīng)增加X(jué) 射線(xiàn)復(fù)
檢。
成群的橫向缺陷會(huì)造成超聲束散射,造成檢測(cè)困難,這時(shí)可對(duì)妨礙檢測(cè)的焊縫表面進(jìn)行打磨,必要
時(shí)再增加射線(xiàn)檢測(cè)。
5. 4. 3 6dB 法
盡量采用直射法(一次波法) ,原則上應(yīng)用2. 5～5MHz K1 探頭。最好是聚焦斜探頭。若缺陷回
波只有單峰,且變化比較明顯,則以最大回波處作為起始點(diǎn);若回波高度變化很小,可將回波迅速降落前
的半波高度值作為6dB 法測(cè)高的起始點(diǎn);若缺陷端部回波比較明顯,則以端部最大回波處作為6dB
法的起始點(diǎn)。
(1) 內(nèi)部缺陷自身高度值H 用下式計(jì)算H = ( W2 - W1) cosθ (1)
式中W1 , W2 ———缺陷上下邊緣至入射點(diǎn)的聲程
θ———折射角
(2) 表面開(kāi)口缺陷自身高度值H′的測(cè)試分兩種情況,即直射法檢測(cè)和一次反射回波法檢測(cè),分別
計(jì)算如下
H′= W2cosθ (2)
H′= t - W1cosθ (3)
式中t ———壁厚
缺陷自身高度的超聲檢測(cè)方法與歐洲標(biāo)準(zhǔn)和日本有關(guān)資料是一致的。
5. 5 缺陷性質(zhì)估判依據(jù)
缺陷性質(zhì)估判還沒(méi)有非常成熟的方法,它與檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)。
焊縫中缺陷分為點(diǎn)狀、線(xiàn)性、體積狀和平面狀缺陷。對(duì)點(diǎn)狀缺陷,可認(rèn)為是點(diǎn)狀?yuàn)A渣或氣孔,一般
不再進(jìn)一步定性。
對(duì)于線(xiàn)性、體積狀和平面狀缺陷性質(zhì)的估判,主要依據(jù)① 材料(包括母材與焊材) 。② 工件(包
括結(jié)構(gòu)型式與坡口形式) 。③ 焊接工藝和焊接方法。④缺陷位置(包括水平位置和深度位置) 。⑤缺
陷的大小和取向。⑥缺陷最大反射回波高度。⑦缺陷定向反射特性。⑧缺陷回波靜態(tài)波形。⑨缺陷
回波動(dòng)態(tài)波形。
5. 6 奧氏體不銹鋼焊縫的超聲檢測(cè)
超聲檢測(cè)方法可用于厚度為10～50mm 奧氏體不銹鋼對(duì)接焊縫,不適用于直徑≤159mm 的管子
對(duì)接環(huán)焊縫及外徑≤500mm 筒體縱焊縫。
與德國(guó)一樣,我國(guó)也推薦采用縱波斜探頭(高阻尼窄脈沖) 。在滿(mǎn)足探測(cè)條件情況下,也可選用雙
晶縱波斜探頭或聚焦縱波斜探頭。
使用專(zhuān)用的對(duì)比試塊制作距離2 波幅曲線(xiàn),其靈敏度如表2 所示。
裂紋、未熔合和未焊透等危害性缺陷評(píng)為Ⅲ級(jí),對(duì)于Ⅱ區(qū)缺陷按表3 評(píng)級(jí)。
5. 7 鋁及鋁合金焊縫的超聲檢測(cè)
表 2 距離 2 波幅曲線(xiàn)靈敏度
表3 奧氏體不銹鋼焊縫Ⅱ區(qū)缺陷的等級(jí)評(píng)定
厚度≥8mm 的鋁及鋁合金焊縫可用超聲法檢測(cè)。參照歐洲(英國(guó)) 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),試塊中的反射孔是
<2mm 橫通孔(JB 4730[3 ]為<5mm 橫通孔) ,試塊的測(cè)定適用范圍為8～80mm。其距離2 波幅曲線(xiàn)
靈敏度如表2 所示。
不允許存在反射波幅位于或超過(guò)判廢線(xiàn)的缺陷以及裂紋等危害性缺陷, Ⅱ區(qū)的缺陷評(píng)級(jí)見(jiàn)表4。
表4 鋁及鋁合金焊縫Ⅱ區(qū)缺陷的等級(jí)評(píng)定5. 8 鈦制壓力容器對(duì)接焊縫超聲檢測(cè)
≥8～80mm 厚的鈦容器可用超聲法檢測(cè),該方法不適用于外徑< 159mm 的鈦管對(duì)接焊縫、內(nèi)徑
≤200mm 的管座角焊縫以及外徑< 250mm 或內(nèi)外徑之比< 80 %的縱向焊縫的檢測(cè),國(guó)內(nèi)一般使用頻
率為2. 5MHz 的K2 斜探頭。其距離2 波幅曲線(xiàn)靈敏度如表2 所示。
不允許存在反射波幅位于或超過(guò)判廢線(xiàn)的缺陷以及裂紋等危害性缺陷。Ⅱ區(qū)缺陷評(píng)級(jí)見(jiàn)表5。
表5 鈦制容器對(duì)接焊縫Ⅱ區(qū)缺陷的等級(jí)評(píng)定
5. 9 堆焊層的超聲檢測(cè)
對(duì)于奧氏體不銹鋼和鎳基合金等的堆焊層內(nèi)缺陷、堆焊層與母材未接合缺陷和堆焊層下裂紋可
用超聲法檢測(cè)。一般是用雙晶直探頭和雙晶斜探頭從堆焊層側(cè)探測(cè),也可用單直探頭(最好是窄脈沖探
頭) 和縱波斜探頭從母材側(cè)探測(cè)。試塊分別采用T1 ,T2 和T3 型。對(duì)缺陷等級(jí)的評(píng)定有如下規(guī)定:
(1) 不允許存在層下裂紋和堆焊層內(nèi)裂紋。
(2) 不允許存在> <4mm 當(dāng)量直徑的缺陷(堆焊層內(nèi)) 。
(3) 不允許存在≥<3mm 當(dāng)量且長(zhǎng)度> 20mm 的缺陷(堆焊層內(nèi)) 。
(4) 不允許存在≥<2mm 當(dāng)量且長(zhǎng)度> 30mm 的缺陷(堆焊層內(nèi)) 。
(5) 不允許存在缺陷反射波幅> <1. 5mm -10dB 且長(zhǎng)度≥30mm 的線(xiàn)性缺陷,也不允許存在反射
波幅> <1. 5mm 的缺陷。
(6) 不允許存在直徑> 25mm 的未結(jié)合部位。歐洲標(biāo)準(zhǔn)與上述(4) 相比要嚴(yán)一些,它不允許存在
長(zhǎng)度> 20mm 的缺陷,其它均與我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)相近。
參考文獻(xiàn):
[1] 沈功田,張萬(wàn)嶺. 壓力容器無(wú)損檢測(cè)技術(shù)綜述[J ] . 無(wú)損檢測(cè),2004 ,26(1) :37 - 41.
[2] 李家偉,陳積懋主編. 無(wú)損檢測(cè)手冊(cè)[M] . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.
[3] JB 4730 —1994 ,壓力容器無(wú)損檢測(cè)[ S] .
[4] ASME 鍋爐壓力容器法規(guī)第五卷(2001 版) [ S] .
[5] 胡天明,潘榮寶,等. 超聲波探傷[ Z] . 北京:1999.
[6] 云慶華主編. 鍋爐壓力容器無(wú)損探傷技術(shù)[M] . 天津:天津科學(xué)技術(shù)出版社,1984.
[7] 李 衍. 超聲衍射時(shí)差法探傷和定量技術(shù)[J ] . 無(wú)損檢測(cè),2004 ,26(1) :47 - 53.壓力容器無(wú)損檢測(cè)
———超聲檢測(cè)技術(shù)( Ⅱ)
潘榮寶,范宇,楊小林
(合肥通用機(jī)械研究所,合肥230031)
摘要:簡(jiǎn)述在用壓力容器超聲檢測(cè)的特點(diǎn),列舉了換熱器、焦炭塔、球罐、管道及加氫反應(yīng)器等
典型容器的超聲檢測(cè)要點(diǎn),最后介紹了超聲衍射時(shí)差法。
關(guān)鍵詞:超聲檢驗(yàn);壓力容器;焊縫;管;裂紋
中圖分類(lèi)號(hào): TG115. 28 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):100026656 (2004) 0520244205
NONDESTRUCTIVE TESTINGOF PRESSURE VESSELS :
ULTRASONIC TESTING TECHNOLOGY( Ⅱ)
PAN Rong-bao , FAN Yu, YANG Xiao-lin
( General Machinery Research Institute , Hefei 230031 , China)
Abstract : The characteristics of ultrasonic testing of the pressure vessels in use are outlined ,
and the essentials ofultrasonic examination of some typical vessels are presented , such as heat
exchangers , coke drum , spherical tank , pipelineand hydrogenation reaction chamber and so on.
Finally , ultrasonic time2of2flight diffraction ( TOFD) technique isintroduced.
Keywords :Ultrasonic testing ; Pressure vessel ; Weld ; Pipe ; Crack
1 在用壓力容器的超聲檢測(cè)
1. 1 在用壓力容器原材料和零部件的超聲檢測(cè)
在用壓力容器鋼板(筒體或封頭) 一般不作超聲檢測(cè),發(fā)現(xiàn)異常(鼓包或測(cè)厚值差別太大) 時(shí)才作
超聲檢測(cè),其主要內(nèi)容應(yīng)符合在制時(shí)的有關(guān)規(guī)定。在用壓力管道一般作超聲測(cè)厚和表面檢測(cè),不作超聲
檢測(cè),當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)再作超聲檢測(cè),其主要內(nèi)容也應(yīng)符合在制時(shí)的有關(guān)規(guī)定。
在用高壓螺栓主要是檢測(cè)螺紋根部是否有裂紋。由于在用高壓螺栓難以清洗,一般不用磁粉檢測(cè),
而用超聲檢測(cè)方法。在螺栓端部采用小角度縱波斜探頭或窄脈沖探頭檢測(cè)。當(dāng)螺紋根部出現(xiàn)比切槽
回波高的缺陷反射波時(shí)即判廢。需要時(shí),還應(yīng)采用2. 5MHz 的斜探頭進(jìn)行軸向檢測(cè)。
1. 2 在用鋼制壓力容器對(duì)接焊縫的超聲檢測(cè)
對(duì)鋼制壓力容器對(duì)接焊縫進(jìn)行超聲檢測(cè)時(shí),所用方法仍應(yīng)符合在制時(shí)的要求。對(duì)需記錄的缺陷應(yīng)
進(jìn)行定位、定量和缺陷性質(zhì)的估判。
1. 2. 1 Ⅰ區(qū)缺陷
有些超聲檢測(cè)人員認(rèn)為Ⅰ區(qū)缺陷可以不作記錄,但有些裂紋等危害性缺陷,由于方向關(guān)系,反射波
幅就在Ⅰ區(qū)[1 ] ,因此對(duì)Ⅰ區(qū)危害性缺陷也必須進(jìn)行定位、定量和缺陷性質(zhì)的估判。測(cè)定缺陷上述參數(shù)
時(shí),應(yīng)盡可能采用一次波,因此探頭前沿不要太大。
1. 2. 2 缺陷類(lèi)型的判定
現(xiàn)在壓力容器探傷行業(yè)把缺陷分為點(diǎn)狀、線(xiàn)狀、平面狀和體積狀缺陷四類(lèi)[2 ] 。點(diǎn)狀缺陷是指氣
孔和小夾渣。線(xiàn)狀缺陷是指線(xiàn)狀?yuàn)A渣、未焊透以及未熔合,它們有明顯的指示長(zhǎng)度,但高度不易測(cè)出,
此類(lèi)缺陷在長(zhǎng)度上也可能是間斷的。平面狀缺陷有長(zhǎng)度和明顯的自身高度,例如裂紋、面狀未熔合或
面狀未焊透等。大夾渣有明顯的長(zhǎng)度、高度及寬度,屬于體積狀缺陷。密集氣孔或網(wǎng)狀裂紋的單個(gè)缺
陷相距很近,用超聲檢測(cè)方法無(wú)法單獨(dú)定位和定量,可視為密集缺陷(或多重缺陷) 。
缺陷類(lèi)型的判定依據(jù)已在壓力容器無(wú)損檢測(cè)———超聲檢測(cè)技術(shù)(Ⅰ) 中介紹過(guò),在此不再贅述。
1. 2. 3 壓力容器安全狀況等級(jí)
對(duì)于在用壓力容器焊縫超聲檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的超標(biāo)缺陷(表1) ,一般壓力容器和有特殊要求的壓力容器的安全狀況等級(jí)分別為3 級(jí)和4 級(jí)[3 ] ,評(píng)級(jí)結(jié)果同時(shí)作為確定下次檢驗(yàn)日期的依據(jù)之一。
表1 非圓形缺陷與相應(yīng)的安全狀況等級(jí)
注: H ———缺陷在板厚方向的尺寸, 即缺陷高度L ———缺陷 長(zhǎng)度t ———壁厚
1. 2. 4 夾層
由于超聲波測(cè)厚儀的檢驗(yàn)區(qū)域小,靈敏度高,小夾層也可被發(fā)現(xiàn),因此可使用超聲波探傷儀來(lái)探明
夾層分布情況、面積大小以及與母材表面的傾斜度,探測(cè)重點(diǎn)為:
(1) 傾斜度特別是在焊縫附近的傾斜度。當(dāng)夾層與母材表面的夾角> 10°時(shí)會(huì)危及使用安全
[4 ] 。
(2) 夾層當(dāng)夾層處于坡口處,焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂紋。因此,靠近坡口50mm 范圍內(nèi)應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行超
聲波探傷,并對(duì)長(zhǎng)形夾層嚴(yán)加控制。
1. 2. 5 氫腐蝕裂紋
用超聲測(cè)厚儀對(duì)臨氫介質(zhì)壓力容器進(jìn)行測(cè)厚時(shí),若發(fā)現(xiàn)壁厚增加,就有可能產(chǎn)生了氫腐蝕裂紋。高
溫( > 200 ℃) 下氫和鋼中的滲碳體( Fe3C) 發(fā)生還原作用,生成甲烷而導(dǎo)致沿晶界的腐蝕,使晶界產(chǎn)
生大量微裂紋,并伴有明顯的脫碳,以致超聲波的衰減和反射等發(fā)生變化,超聲波的傳播路線(xiàn)也發(fā)生改
變(圖1) ,聲程加大,造成壁厚讀數(shù)增大。
圖1 壁厚增厚現(xiàn)象示意圖
1. 2. 6 缺陷的記錄及有關(guān)事宜
根據(jù)在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程要求對(duì)缺陷進(jìn)行記錄。如情況特殊,也可由安全評(píng)定人員提供缺陷的
臨界尺寸(包括缺陷位置、長(zhǎng)度和高度) 。超聲檢測(cè)人員只記錄大于該臨界尺寸的缺陷,檢測(cè)結(jié)果由評(píng)
定人員處理。
用超聲檢測(cè)確定缺陷尺寸和類(lèi)型較困難時(shí)(如密集缺陷) ,可增加X(jué) 射線(xiàn)或其它方法進(jìn)行綜合判
斷。對(duì)在用壓力容器超聲檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)的缺陷,應(yīng)與制造(安裝) 的出廠(chǎng)資料或上次檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行核對(duì),
判定發(fā)現(xiàn)的缺陷是否是新產(chǎn)生的,以及是否擴(kuò)展。
1. 3 其它材料制在用壓力容器焊縫超聲檢測(cè)
鋁及鋁合金或鈦及鈦合金制在用壓力容器對(duì)接焊縫的超聲檢測(cè)要求與在制時(shí)相同,但發(fā)現(xiàn)超標(biāo)
缺陷后,要參考1. 2 節(jié)的相關(guān)內(nèi)容來(lái)檢測(cè)和記錄。
2 典型壓力容器及管焊縫的超聲檢測(cè)2. 1 換熱器殼體的超聲檢測(cè)
某廠(chǎng)加氫車(chē)間的一臺(tái)換熱器管程和殼程的筒體材料為15CrMo ,筒體壁厚為42～45mm ,封頭壁
厚為44～46mm ; 管箱筒體材料為20CrMo9 ,壁厚為37～44mm ;管箱封頭材料為15CrMo ,壁厚為
50～52mm ;內(nèi)襯及堆焊層材料為不銹鋼(牌號(hào)不詳) ;其它主要參數(shù)見(jiàn)表2 。
表2 換熱器主要參數(shù)
對(duì)該換熱器進(jìn)行外觀(guān)檢查、內(nèi)襯檢漏、壁厚測(cè)定、金相分析、磁粉檢測(cè)、著色檢測(cè)以及氣密性
試驗(yàn),所有檢驗(yàn)均正常,判為合格。
用2. 5 P13 ×13 K1 斜探頭從換熱器殼體外壁對(duì)焊縫進(jìn)行超聲檢測(cè),共發(fā)現(xiàn)八個(gè)超標(biāo)缺陷(表
3) 。通過(guò)缺陷的斷裂和疲勞評(píng)定,得出該換熱器仍可安全運(yùn)行4a (年) 的結(jié)論。
表3 缺陷參數(shù)
2. 2 焦炭塔的超聲檢測(cè)
某煉油廠(chǎng)有一臺(tái)焦炭塔需要檢測(cè),該容器類(lèi)別為一類(lèi),投入使用日期為1988 年10 月,設(shè)計(jì)壓力
01275MPa ,設(shè)計(jì)溫度275 ℃,封頭壁厚26mm ,筒體壁厚為 26 , 30 和 32mm , 主體材質(zhì)為 20 鋼,
高度 32 323 mm ,內(nèi)徑5 400mm ,容積767m3 ,操作壓力 0. 25MPa ,操作溫度475 ℃,工作介質(zhì)為焦
炭、油氣和渣油。
圖2 焦炭塔標(biāo)高32m 處鋼板超聲探傷結(jié)果
磁粉檢測(cè)時(shí),在裙座與筒體連接焊縫正西側(cè)熔合區(qū)1 500mm 范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)縱向裂紋幾十條,長(zhǎng)度
1～6mm ,深度< 2mm ,均可打磨消除。超聲檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況,因此對(duì)相關(guān)部位的鋼板也需進(jìn)行超
聲檢測(cè)。圖2 為焦炭塔標(biāo)高30m 處鋼板超聲檢測(cè)結(jié)果示意,圖3 為焦炭塔標(biāo)高12m(鼓包) 處鋼板超聲檢測(cè)結(jié)果示意。
圖3 焦炭塔標(biāo)高12m 處鋼板超聲探傷結(jié)果
從內(nèi)壁用超聲檢測(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)一處超標(biāo)缺陷,其深度為18mm ,長(zhǎng)度為35mm ,高度為3mm ,波幅為
定量線(xiàn)上4dB ,判為夾渣。
2. 3 球罐的超聲波檢測(cè)
球罐的超聲波檢測(cè)要點(diǎn)為:
(1) 可用數(shù)字式或模擬式超聲波探傷儀。
(2) 以單斜探頭接觸法為主進(jìn)行檢測(cè),常用探頭的頻率為2. 5MHz , K = 2 ,晶片尺寸約為13mm
×13mm ,探頭前沿≤12mm。
(3) 耦合劑常用機(jī)油或化學(xué)漿糊。
(4) 采用 CSK2 ⅡA 或CSK2 ⅢA 試塊制作距離2波幅曲線(xiàn),確定靈敏度(考慮補(bǔ)償) 。
(5) 采用鋸齒形掃查,發(fā)現(xiàn)缺陷后可用前后、左右、轉(zhuǎn)角和環(huán)繞等方式掃查,至于具體是采用全面
還是局部掃查,由設(shè)計(jì)文件規(guī)定( GB 12337 —1998) 。
(6) 必須考慮橫向缺陷的檢測(cè)。
(7) 記錄缺陷并評(píng)級(jí)。
(8) 經(jīng)局部檢測(cè)的焊接接頭[5 ] ,射線(xiàn)檢測(cè)或超聲檢測(cè)復(fù)檢的焊接接頭,如被發(fā)現(xiàn)有不允許的缺陷,
應(yīng)在焊接接頭缺陷兩端的兩倍延伸部位進(jìn)行抽檢,如仍發(fā)現(xiàn)有不允許的缺陷,應(yīng)對(duì)該焊工所焊的所有
焊接接頭進(jìn)行100 %檢測(cè)。
(9) 返修后的部位仍按原條件進(jìn)行檢測(cè)。
(10) 100 %超聲檢測(cè)的焊縫,按JB 4730 —1994 標(biāo)準(zhǔn), Ⅰ級(jí)為合格;局部檢測(cè)的對(duì)接接頭,以不低
于Ⅱ級(jí)為合格。
2. 3. 1 在制液化氣球罐的超聲檢測(cè)
某單位 1 500m3 丙烯球罐的技術(shù)參數(shù)為,容器類(lèi)別為Ⅲ類(lèi),混合式四帶結(jié)構(gòu),內(nèi)徑14. 2m ,板厚
44mm ,設(shè)計(jì)壓力2. 2MPa ,設(shè)計(jì)溫度- 40 ℃,材料為 07MnNiCrMoVDR ,介質(zhì)為乙烯,單重253t (噸) ,
焊縫長(zhǎng)度長(zhǎng)412m ,體積為1 500m3 。該球罐的超聲檢測(cè)要點(diǎn)為:
(1) 對(duì)球殼板進(jìn)行超聲波抽查。抽檢數(shù)量約為球殼板總數(shù)的20 % ,上下極帶板各兩塊,赤道帶板
四塊,上溫帶板三塊,按JB 4730 —1994 標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ級(jí)合格。同時(shí)進(jìn)行超聲測(cè)厚抽查,每塊球殼板測(cè)五點(diǎn)。
(2) 在施焊過(guò)程中,應(yīng)對(duì)每個(gè)焊工的焊接質(zhì)量進(jìn)行必要的超聲檢測(cè)跟蹤,如有焊接質(zhì)量不穩(wěn)定者,
應(yīng)及時(shí)撤換。
(3) 缺陷清除和修補(bǔ)后均應(yīng)進(jìn)行磁粉或滲透檢測(cè),如焊接修補(bǔ)深度> 3mm ,再增加射線(xiàn)和超聲檢
測(cè)。焊縫內(nèi)部缺陷返修后應(yīng)進(jìn)行射線(xiàn)和超聲檢測(cè)。球罐應(yīng)在焊后36h 進(jìn)行100 %超聲檢測(cè),水壓試
驗(yàn)后再進(jìn)行一次100 %超聲波檢測(cè)。有些球罐在熱處理后還需增加一次100 %超聲波檢測(cè)。
2. 3. 2 在用液化氣球罐的超聲檢測(cè)
近幾年來(lái),由于天然氣中硫化氫(H2S) 含量偏高,造成壓力容器的氫損傷,其中在陽(yáng)極過(guò)程會(huì)出現(xiàn)
應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂;陰極過(guò)程中氫滲入鋼中,在各類(lèi)冶金缺陷中集聚,產(chǎn)生氫致開(kāi)裂和氫鼓包。在高強(qiáng)鋼中
出現(xiàn)應(yīng)力誘導(dǎo)氫致開(kāi)裂[6 ] 。
例如: 某單位400m3 液化石油氣球罐材質(zhì)為15MnV ,介質(zhì)為液態(tài)烴,H2S (1 %) 。內(nèi)表面無(wú)損
檢測(cè)發(fā)現(xiàn)橫裂246 條, 縱裂118 條, 裂紋長(zhǎng)度16 ～1 600mm ,裂紋深度經(jīng)超聲測(cè)高后定為3～18mm。對(duì)大面積出現(xiàn)氫鼓包的容器,用超聲直探頭找出鼓包范圍的最小壁厚及最小壁厚的分布比例,
校核允許的使用應(yīng)力。對(duì)單個(gè)大尺寸氫鼓包可用超聲方法檢出鼓包分層的范圍,然后在較薄一側(cè)鏟除
鼓包金屬進(jìn)行補(bǔ)焊,補(bǔ)焊后再將表面打磨平整,消除局部應(yīng)力,待表面硬度HB > 200 后方可投入使用。
2. 4 西氣東輸管焊縫的超聲檢測(cè)
2. 4. 1 超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)
西氣東輸工程管道為大口徑厚壁管,管徑1000～1200mm ,壁厚10～12mm ,采用美國(guó)和加拿大
針對(duì)輸氣管道研究的全新自動(dòng)超聲波檢測(cè)技術(shù)———超聲相控陣技術(shù)。近幾年來(lái),該技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成
熟。與超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)相比,射線(xiàn)檢測(cè)存在的缺點(diǎn)有, ①裂紋和未熔合類(lèi)缺陷容易漏檢。②成本
高、檢測(cè)速度慢。③檢測(cè)結(jié)論與操作人員有關(guān),有可能誤判或漏檢。④不能準(zhǔn)確測(cè)定缺陷自身高度,
因而不能采用斷裂力學(xué)分析方法。⑤ 射線(xiàn)輻射危害人體健康。
根據(jù)Auto CAD 輸入的焊縫輪廓或在早已設(shè)置好的焊縫輪廓上輸入相應(yīng)的參數(shù)[7 ] ,超聲相控陣
系統(tǒng)能自動(dòng)計(jì)算設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)。該技術(shù)使用的探頭盤(pán)內(nèi)包括兩個(gè)線(xiàn)形相控探頭,分別置于焊縫兩側(cè)。
其檢測(cè)時(shí)間約為4min ,可實(shí)時(shí)判斷焊縫中缺陷的性質(zhì)以及是否合格,同時(shí)還可完成數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。
超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)不但可對(duì)缺陷進(jìn)行掃查及定量,還可估判缺陷性質(zhì)。它把焊縫分割成深度方
向?yàn)?mm 左右的小區(qū)域,這些區(qū)域包括了焊縫根部、鈍邊、熱焊區(qū)、填充區(qū)和蓋帽區(qū)。同時(shí)采用普
通和特殊掃查方法。當(dāng)缺陷回波信號(hào)超過(guò)記錄門(mén)檻時(shí),回波數(shù)據(jù)的顏色會(huì)發(fā)生改變,以引起操作者的注
意。可從環(huán)向位置標(biāo)志讀出缺陷的位置。缺陷長(zhǎng)度可用屏幕上的光標(biāo)精確地測(cè)量。在B 掃描圖像上
能用光標(biāo)測(cè)量缺陷的精確深度。判斷缺陷性質(zhì)時(shí)可考慮①在某區(qū)域,使用回波高度、缺陷數(shù)量、波的
傳播時(shí)間和衍射波時(shí)差法來(lái)對(duì)缺陷性質(zhì)進(jìn)行估判。②選用B 掃描圖像。③信號(hào)的動(dòng)態(tài)回波。
2. 4. 2 超聲相控陣檢測(cè)管道環(huán)焊縫
管道環(huán)焊縫超聲相控陣檢測(cè)中使用兩個(gè)相同特殊探頭。該探頭是一個(gè)48 片晶片的直線(xiàn)形陣列,
晶片頻率為5MHz ,晶片寬10mm ,長(zhǎng)1mm ,晶片間距0. 1mm ,對(duì)焊縫分區(qū)檢查(圖4) 。
圖4 焊縫分區(qū)及缺陷簡(jiǎn)圖
X 射線(xiàn)檢測(cè)、手動(dòng)超聲法和全自動(dòng)超聲法的檢出率見(jiàn)表4[7 ] 。從表4 中可見(jiàn)對(duì)層間未熔合、
裂紋和燒穿,全自動(dòng)超聲法靈敏度較高。
由于射線(xiàn)檢測(cè)方法對(duì)體積性缺陷的靈敏度比超聲方法高,因此應(yīng)在100 %全自動(dòng)超聲波檢測(cè)的
基礎(chǔ)上進(jìn)行一定比例的射線(xiàn)抽檢。
2. 5 加氫反應(yīng)器的超聲檢測(cè)
加氫反應(yīng)器是煉油廠(chǎng)的關(guān)鍵設(shè)備,其筒體采用Cr2Mo 鋼制造,由于長(zhǎng)期工作在高溫、高壓和臨氫
的條件下,面臨氫腐蝕、應(yīng)力腐蝕、介質(zhì)腐蝕、氫脆、回火脆化和蠕變脆化等一系列問(wèn)題,因而加氫反
應(yīng)器的超聲檢測(cè)十分重要。表4 三種檢測(cè)方法比較
2. 5. 1 冷壁加氫反應(yīng)器的超聲檢測(cè)
在制冷壁加氫反應(yīng)器的超聲檢測(cè)與一般壓力容器相同,而在用冷壁加氫反應(yīng)器的超聲檢測(cè)存在
一定的技術(shù)難度。
某臺(tái)冷壁加氫反應(yīng)器的幾何尺寸為<1 800mm×10 729mm ×55mm ,選用的超聲波探傷方法為
[8 ] :
(1) 對(duì)每條焊縫均使用K1 和K2 兩種探頭,從兩面四側(cè)探傷。
(2) 為發(fā)現(xiàn)焊縫或熱影響區(qū)的橫向缺陷, 應(yīng)盡可能把焊縫磨平,將斜探頭直接放在焊縫上作平行
掃查。當(dāng)焊縫磨平有困難時(shí),用斜平行掃查方式。
(3) 發(fā)現(xiàn)缺陷后用聚焦探頭測(cè)缺陷高度。從超聲波探傷情況可得出結(jié)論為:
(1) 超聲波探傷共發(fā)現(xiàn)18 個(gè)缺陷,其中K1 探頭發(fā)現(xiàn)6 個(gè)缺陷, K2 探頭發(fā)現(xiàn)12 個(gè)缺陷, 可見(jiàn)
雙K 值探頭法可有效地檢測(cè)出厚壁容器焊縫中的缺陷。
(2) 斜探頭放在焊縫上探測(cè)時(shí),發(fā)現(xiàn)一個(gè)橫向裂紋,而用鋸齒形掃查法或斜平行掃查法都沒(méi)有發(fā)
現(xiàn)該缺陷。當(dāng)提高靈敏度6dB 后,用斜平行法探測(cè),其反射波幅仍很小?？梢?jiàn)把焊縫磨平后在焊縫上
探測(cè)是發(fā)現(xiàn)橫向裂紋的有效方法。
(3) 缺陷高度的精確測(cè)定是壓力容器安全評(píng)定的基礎(chǔ),應(yīng)根據(jù)不同情況采用不同的方式來(lái)測(cè)定。
2. 5. 2 熱壁加氫反應(yīng)器的超聲檢測(cè)
由于煉油工藝的改進(jìn),熱壁加氫反應(yīng)器已逐步取代冷壁加氫反應(yīng)器。我國(guó)在20 世紀(jì)80 年代初
期由國(guó)外引進(jìn)并開(kāi)始研制熱壁加氫反應(yīng)器,目前的制造能力已達(dá)到千噸級(jí),設(shè)計(jì)壁厚在80～270mm ,
內(nèi)壁堆焊347 和309 兩層奧氏體不銹鋼堆焊層。對(duì)于在制的熱壁加氫反應(yīng)器,主焊縫用K1 和K2 (或
K1. 5) 兩種超聲斜探頭,必要時(shí)還要用串列式探傷裝置。對(duì)于堆焊層常用雙晶直探頭和雙晶雙斜探頭
檢測(cè)。外壁常用窄脈沖縱波斜探頭檢測(cè)。對(duì)于在用的熱壁加氫反應(yīng)器,由于國(guó)內(nèi)使用已達(dá)15a 以上
的加氫反應(yīng)器數(shù)量不少,其危險(xiǎn)性逐年遞增,應(yīng)引起注意。
剛開(kāi)始使用的熱壁加氫反應(yīng)器一般只有一層347 堆焊層,由于堆焊層界面缺陷較多,后來(lái)改為
347 + 309 兩層堆焊層。對(duì)于在用熱壁加氫反應(yīng)器的主焊縫常用K1 和K2 (或K1. 5) 兩種超聲斜探
頭,有時(shí)還要用窄脈沖探頭在焊縫上檢測(cè)。斜探頭采用的是 CSK2 ⅢA 或CSK2 ⅣA 試塊,窄脈沖探
頭則用平底孔試塊,其距離2 波幅曲線(xiàn)靈敏度見(jiàn)表5 。
表5 距離 2 波幅曲線(xiàn)靈敏度
注: d ———橫孔直徑,與壁厚有關(guān)堆焊層檢測(cè)時(shí)采用雙晶直探頭和縱波雙晶斜探頭從堆焊層側(cè)對(duì)堆焊層進(jìn)行超聲檢測(cè),或用窄脈
沖探頭(單晶直探頭) 和縱波斜探頭從母材側(cè)對(duì)堆焊層進(jìn)行超聲檢測(cè),采用的試塊有T1 ,T2 和T3
型。在最新JB 4730 報(bào)批稿中規(guī)定了堆焊層的質(zhì)量評(píng)定等級(jí)為,不允許有裂紋,特別是層下裂紋;不允
許存在> <4mm 當(dāng)量直徑的缺陷;不允許存在反射波幅超過(guò)<1. 5mm 橫孔的缺陷;不允許存在當(dāng)量直
徑≥<3～4mm ,且長(zhǎng)度> 20mm 的線(xiàn)性缺陷;不允許存在直徑> 25mm 的未結(jié)合部分。顯然對(duì)于線(xiàn)性
缺陷的驗(yàn)收嚴(yán)于JB 4730 —1994 的規(guī)定。
3 超聲衍射時(shí)差法
焊縫的超聲衍射時(shí)差法(簡(jiǎn)稱(chēng)TOFD) ,國(guó)外在20 世紀(jì)70 年代就已提出,現(xiàn)在歐、美和日本等國(guó)
已有TOFD 方法和驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。
TOFD 法依賴(lài)超聲波與缺陷端部的相互作用而產(chǎn)生的衍射波[9 ] ,通過(guò)測(cè)量衍射波信號(hào)時(shí)間差就
可對(duì)缺陷測(cè)高。TOFD 設(shè)備中的儀器可用于進(jìn)行A 掃描、B 掃描(焊縫橫斷面顯示) 或D 掃描(焊縫
縱斷面顯示) 。帶有的掃查器可使兩探頭入射點(diǎn)間距保持固定,始終對(duì)準(zhǔn),并通過(guò)光路或磁性編碼器向
超聲探傷儀提供探頭位置信息,以產(chǎn)生與位置有關(guān)的B 掃描或D 掃描圖像。總的來(lái)說(shuō)該方法對(duì)缺陷
的測(cè)深和定高比常規(guī)回波幅度法準(zhǔn)確可靠。
參考文獻(xiàn):
[1] 胡天明,潘榮寶,等. 超聲波探傷( Ⅱ, Ⅲ級(jí)教材) [ Z] . 北京:1999.
[2] 潘榮寶,范 宇,張保中,等. 壓力容器無(wú)損檢測(cè)———超聲檢測(cè)技術(shù)(Ⅰ) [J ]. 無(wú)損檢
測(cè),2004 ,26(4) :188 - 192.
[3] 勞動(dòng)部鍋爐壓力容器安全監(jiān)察局. 在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程(1990) [ S] .
[4] 勞動(dòng)部鍋爐局組織編寫(xiě). 在用壓力容器檢驗(yàn)規(guī)程及講析[ Z] . 北京:中國(guó)勞動(dòng)出版社,1990.
[5] GB 12337 —1998 ,鋼制球形儲(chǔ)罐[ S] .
[6] 李祖貽. 濕硫化氫環(huán)境下在役壓力容器的損傷與分析[J ] . 壓力容器,2000 , (3) :52 - 56.
[7] 潘榮寶,關(guān)衛(wèi)和,郭躍飛. 西氣東輸工程用管及超聲波檢測(cè)新技術(shù)[A] . 21 世紀(jì)華人無(wú)損檢
測(cè)技術(shù)論壇大會(huì)報(bào)告論文集[C] . 珠海:2001.
[8] 潘榮寶,范宇,陳文虎. 在用冷壁加氫反應(yīng)器的無(wú)損檢測(cè)[J ] . 壓力容器,1992 , (3) :46 -
49.
[9] 李 衍. 超聲衍射時(shí)差法探傷和定量技術(shù)[J ] . 無(wú)損檢測(cè),2004 ,26 (1) :47 - 53.

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