TOFD檢測(cè)技術(shù)在壓力管道檢測(cè)的應(yīng)用

【摘 要】比較細(xì)致地闡述了最近幾年在國(guó)內(nèi)啟動(dòng)運(yùn)用的TOFD技術(shù)檢測(cè)的基礎(chǔ)性定義、原本理念、關(guān)鍵特征，及涉及的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)的相關(guān)規(guī)范在壓力管道檢測(cè)中的運(yùn)用態(tài)勢(shì)、技術(shù)層面的橫向比較情況、技術(shù)局限的突破等等。另外，總結(jié)介紹除了開(kāi)創(chuàng)超聲TOFD技術(shù)于壓力管道檢測(cè)中的應(yīng)用情況，及重點(diǎn)介紹TOFD技術(shù)壓力管道檢測(cè)的運(yùn)用。

【關(guān)鍵詞】TOFD檢測(cè)技術(shù)；壓力管道；檢測(cè)；應(yīng)用

前 言

壓力管道的應(yīng)用功能的喪失，相當(dāng)一部分原因在于其原本的裂紋逐漸擴(kuò)充而導(dǎo)致的，其中最關(guān)鍵的是其內(nèi)部的裂縫，大多數(shù)都屬于疲勞型，雖然看起來(lái)非常小，而且正因?yàn)槠湫∷栽跈z測(cè)時(shí)經(jīng)常被忽視，不過(guò)其對(duì)管道本身的威脅卻是非常關(guān)鍵的。

最近幾年，TOFD檢測(cè)技術(shù)開(kāi)始在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)，并且在部分地方付諸以實(shí)踐。在具體實(shí)踐過(guò)程中，當(dāng)超聲波遭遇到特定裂縫或裂紋時(shí)，在終端會(huì)出現(xiàn)異常反應(yīng)，專(zhuān)業(yè)上說(shuō)是會(huì)有衍射波出現(xiàn)。一旦出現(xiàn)這種情況，就可以斷定其內(nèi)部存在一定程度上的缺陷。正因?yàn)槿绱耍摍z測(cè)技術(shù)在缺陷測(cè)度等方面的優(yōu)點(diǎn)比較明顯，而且能非常精到地確定具體裂紋等缺陷的具體方位。

借助該技術(shù)的利用推進(jìn)其相關(guān)檢測(cè)工作的運(yùn)行，能在規(guī)避設(shè)施受損的情況下推動(dòng)檢測(cè)工作的高效落實(shí)，對(duì)內(nèi)部因各種原因變薄及其他類(lèi)型的裂紋均能精確發(fā)現(xiàn)及確認(rèn)，這對(duì)于管道檢測(cè)而言是非常關(guān)鍵的進(jìn)步，意義非常重大。

一、TOFD檢測(cè)的基本原理及工藝

TOFD （Time-of-flight-diffraction technique）檢測(cè)技術(shù)是一種非常有效的方式，其具體原理是借助衍射波在發(fā)現(xiàn)缺陷問(wèn)題時(shí)的時(shí)間等方面反饋不同情況。

該技術(shù)和過(guò)去常用的技術(shù)不一樣，不再借助脈沖反射等方法，也不再依靠聲波穿透等相關(guān)方法，該技術(shù)依靠的是聲波中的縱波，其不僅速度最快的，而且可以滋生出衍射，是用來(lái)檢測(cè)缺陷的一種聲波，并進(jìn)行具體的缺陷檢測(cè)。

在具體檢測(cè)過(guò)程中，當(dāng)遭遇到相關(guān)缺陷部分的時(shí)候，超聲波的反饋情況將失去持續(xù)性的態(tài)勢(shì)，會(huì)在最上端的日常習(xí)慣波動(dòng)的基礎(chǔ)上，促生出衍射波。該類(lèi)波動(dòng)的具體內(nèi)在能量可在超級(jí)廣闊的維度及范圍中發(fā)射，而且可以在假設(shè)對(duì)應(yīng)能量的來(lái)源不是其他地方，而是裂紋一開(kāi)始的端口位置。在這種情況下，電腦的系列相關(guān)專(zhuān)門(mén)技術(shù)對(duì)這些反饋信號(hào)，進(jìn)行系統(tǒng)分析，并且根據(jù)具體所屬相位確定具體的數(shù)據(jù)變化情況，進(jìn)而形成具有簡(jiǎn)單兩色梯形度量的兩種掃描圖像，而且能依托這些反饋過(guò)來(lái)的信息標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)缺陷情況進(jìn)行全方位的預(yù)估及判斷。

二、TOFD檢測(cè)技術(shù)在電站管道上的應(yīng)用特點(diǎn)

1.效率高。單單一組檢測(cè)設(shè)備便可以負(fù)責(zé)很大范圍內(nèi)的管道，并且操作方面非常簡(jiǎn)單易行，具體而言只有推進(jìn)執(zhí)行基于線(xiàn)性的掃查，甚至用不著要執(zhí)行類(lèi)似鋸齒的移動(dòng)。如是，產(chǎn)生的效果，是之前基于超聲等方面的三五倍。

2.靈敏度高。該檢測(cè)執(zhí)行過(guò)程中反饋回來(lái)的衍射波本身的靈敏度非同一般的高，這實(shí)際上決定了檢出效率的提升及趨高。

3.精度高。該檢測(cè)方法執(zhí)行過(guò)程中，確定缺陷情況的基礎(chǔ)上是上述波動(dòng)在不同情況中的時(shí)差，精確度遠(yuǎn)高于以往的其他方法。

4.漏檢少。基于上述所言及的第三個(gè)特征，及電腦終端在相關(guān)信息記錄跟蹤存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)，會(huì)呈現(xiàn)出良好的重復(fù)性特征，遺漏的區(qū)域及可能非常小。

5.數(shù)據(jù)全。該檢測(cè)方法執(zhí)行推進(jìn)后獲取的最終數(shù)據(jù)，不用等待若干時(shí)間，而是在結(jié)束時(shí)的那一刻就能知悉，相關(guān)信息比如涉及圖像可以借助目前的系列存儲(chǔ)等方面的技術(shù)保留及打印，這樣更利于電腦方面的系列處理，能留檔以為后續(xù)持續(xù)查詢(xún)而用。

6.更安全。該檢測(cè)方法推進(jìn)過(guò)程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)均不會(huì)對(duì)執(zhí)行人員及附近人員帶來(lái)傷害，也沒(méi)用潛在的健康隱患。

7.成本低。該檢測(cè)方法推進(jìn)執(zhí)行過(guò)程中，需要的材料屈指可數(shù)，不存在冗雜的物件需求，甚至探頭都無(wú)須和檢測(cè)客體進(jìn)行碰撞式對(duì)接，相關(guān)界定評(píng)判工作更是可以遠(yuǎn)程在線(xiàn)推進(jìn)。在修復(fù)環(huán)節(jié)，也可以最大化的規(guī)避諸如刨開(kāi)等大動(dòng)作，對(duì)于附近作業(yè)推進(jìn)及其他相關(guān)事項(xiàng)的影響很少，并且可有效縮短和具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的時(shí)間差。

8.局限性。因?yàn)樵摍z測(cè)方法有非常高的靈敏度，以至于會(huì)將很多良性的疑似缺陷過(guò)多地認(rèn)定為是缺陷問(wèn)題，甚至進(jìn)行可能的夸張。另外，在部分盲目及檢測(cè)有困難的部分，需要技術(shù)方面比較好的熟手執(zhí)行推進(jìn)，對(duì)執(zhí)行主體的素質(zhì)有交稿要求。

三、TOFD檢測(cè)管道工藝及在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

在基于壓力的相關(guān)檢測(cè)推進(jìn)過(guò)程中，基于對(duì)TOFD檢測(cè)技術(shù)的依賴(lài)，可在檢測(cè)之前，先準(zhǔn)備在和檢測(cè)客體一樣但是在內(nèi)部刻意進(jìn)行規(guī)范損壞操作的樣本物件，先測(cè)試樣本以驗(yàn)證該檢測(cè)技術(shù)的效率及適用。普通在用的管道的壁一般不到五公分厚，在這種情況下可考慮應(yīng)用兩個(gè)縱波以?xún)A斜狀態(tài)的探頭推進(jìn)執(zhí)行具體掃查，具體頻率設(shè)定既定的范圍，最多15 MHz，少則是其五分之一。具體角度及主聲束聚焦深度等也應(yīng)該有一定的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，后者一般控制在四周管道墻壁厚度的三分之二左右。

特定檢測(cè)執(zhí)行推進(jìn)接結(jié)束后，如果存在一些非常小的缺陷，但是在過(guò)往檢測(cè)方法中基本上會(huì)遺漏的情況，在這個(gè)方法的結(jié)果圖像中也應(yīng)該會(huì)有所透露及展示。

另外，借助對(duì)預(yù)先設(shè)置裂紋的樣本管道的嘗試檢測(cè)，及在實(shí)務(wù)層面的橫向比較，能展示其中尤其是內(nèi)里中非常小的裂紋，即便是將這些裂紋通過(guò)打磨等方式進(jìn)行簡(jiǎn)單處理后再行檢測(cè)，相關(guān)情況及態(tài)勢(shì)也會(huì)比較清楚地蘊(yùn)含在結(jié)果圖示中。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，TOFD檢驗(yàn)技術(shù)在具體檢測(cè)方面的性能非常好，有超常的精確度，并且能有效縮短設(shè)施的生產(chǎn)周期，在安全方面的保證力度也非常之大，而且利于相關(guān)信息及痕跡的存儲(chǔ)，能在多方面優(yōu)化過(guò)往檢測(cè)技術(shù)的缺陷。在該檢測(cè)執(zhí)行中，系列明顯優(yōu)長(zhǎng)之處的存在，能確保非常微觀的缺陷被發(fā)掘，在具體檢測(cè)中的作用非常重大。

現(xiàn)在，全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)就這方面技術(shù)給出了明確的標(biāo)準(zhǔn)，啟動(dòng)并推進(jìn)了這方面事項(xiàng)或者技術(shù)運(yùn)用的科學(xué)化，非常可期的前景將展現(xiàn)在世界面前。

作者簡(jiǎn)介：閆軍帥（1990-），男，籍貫：山東濱州，助理工程師，研究方向：AUT應(yīng)用。

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