鍋爐壓力容器檢測中超聲波探傷技術應用

蔣石鎖

摘 要：超聲波技術是五大常規無損檢測中應用最廣泛的一種，也是使用頻率最高發展最快的一種檢測探傷技術。超聲波探傷技術廣泛應用在檢測鍋爐壓力容器檢測探傷。這種方案方便快捷操作簡單，具有高分辨率、高精度定位的特點，能夠準確高速的定位到鍋爐壓力容器損傷部位。超聲波探傷技術雖然優點眾多，但是進行實際操作的時候，受到多種外界因素干擾，對實際檢測質量會產生部分影響。本文簡要的對超聲波探傷技術進行了探究，主要分析了鍋爐壓力容器缺陷，和超聲波探傷技術的影響因素，從而提升企業生產安全性和，防止安全事故。

關鍵詞：鍋爐壓力容器；超聲波探傷技術；超聲波檢測；技術應用

引言

鍋爐壓力容器對我國國民的經濟發展帶來了非常關鍵的積極作用，對我國經濟建設有著十分重要的顯示意義。壓力容器的檢測探傷技術的發展對鍋爐壓力容器安全工作有著極其重要的影響。檢測探傷技術的完善能夠保障生產作業人員的生命財產安全，避免重大安全事故的出現，而且如果發生爆炸事故，對環境也會帶來巨大的損害。因此，國家逐漸重視鍋爐壓力容器的檢測技術完善，超聲波檢測探傷技術作為一種無傷檢測技術，在工業中被廣泛的推廣以及應用。隨著社會科技的不斷進步與發展，超聲波檢測探傷等檢測技術將會不斷地被完善和發展，展現出其在工業領域的強勁能量。

1.超聲波探傷技術概述

1.1什么是超聲波探傷技術

利用超聲波的物理宏觀特性對目標儀器進行檢測探查的技術就是超聲波探傷技術。由于使用超聲波進行探測，不需要對設備進行破壞性拆卸，因此技術不具有損害性。將超聲波束通過探頭發射從被檢測儀器表面進入儀器內部，遇到缺陷或者損傷時，而且缺陷大小尺寸在檢測范圍以內時，超聲波會因為缺陷產生反射波，反射波被探傷儀器捕獲進行反饋顯示缺陷位置。通過對反饋在熒光屏的超聲波形進行技術分析，可以判斷出缺陷的位置以及大小。超聲波具有很強的穿透性、高靈敏度等特點，使得檢測人員不需要進行多位置多方面的接近被檢測儀器，就能夠獲得需要的數據，有效的減少了作業時間，從而提升工作效率。

1.2超聲波探傷檢測技術分析

超聲波的傳播是有規律和特點的，是能夠被預測的，超聲波在非均質介質中傳播時會發生像光線一樣的折射與反射現象，而在均質介質中傳播時，超聲波的傳遞路線則為直線。由于這一特性超聲波在傳遞時如果傳遞路徑發生較為明顯的變化時說明介質出現變化，利用儀器進行數據收集，對反饋信息進行分析處理，進行對鍋爐壓力容器狀態進行判斷

1.3超聲波探傷技術應用方法

第一，關于角焊縫的檢測

通常使用雙晶直探頭以及斜探頭聯合應用以對角焊縫進行超聲波技術探傷。雙探頭聯合應用可以將未熔合和未焊透的問題都檢測出來。利用超聲波技術探傷時還要注意一定的問題，選擇管壁探頭時要依據被檢測設備的具體情況進行焦距的選擇；其次，對探測面進行確定，利用三角定理進行探頭移動探傷距離基準線的劃分，探頭距焊縫區域線的劃分使用一次反射跨距公式劃分技術（必要時加入焊縫腰高和熱影響區）。最后，關于掃描線調節與校驗靈敏度，當下降管壁厚度超過100mm時，按深度1比2進行掃描基線調節，確定焊縫最大檢測厚度。

第二，內壁裂紋的檢測

使用超聲波檢測探傷技術進行內壁檢測的方法是利用K值大小的不同以及差異明顯的斜探頭進行結合檢測。首先，檢測縱波，利用頻率在25兆赫直徑20毫米的探頭進行軸向或周向全面檢測。然后，采用K1以及K2探頭進行壓力容器掃描，對缺陷進行確定以及互相驗證。根據實際情況進行掃查時可以根據部件對掃查方式進行轉換。第三，對缺陷進行定位以及評定，四周移動探頭，找到反射波最高點，再使用K1與K3探頭確定最高的反射波距離和波高分貝值。

第三，檢測封頭管板的裂紋

對封頭管板進行檢測室一般需要注意兩個問題：第一，對靈敏度的調整以掃描速度的調節問題，常見的掃描速度調節方式有兩種，一種是利用信號進行調整，另一種是在標準試塊上進行調整。靈敏度遵循最大靈敏度進行調整。第二，掃查方法的確定以及判斷裂紋。在初步斷定信號范圍之后，將垂直探頭置于裂縫上，獲得形狀接近的反射波信號。最后使用孔端角的信號確定裂紋

2.超聲波探傷方法影響因素

2.1定位因素

比較常見的定位因素為波束的方向產生偏離、儀器性能不足、探頭指向誤差和數據讀取誤差四個主要問題。波束方向偏離主要影響最終檢測結論的主要因素，儀器的性能、操作人員的技術水平以及被檢測儀器的實際情況等等都會影響聲波束。超聲波束偏離是超聲波探傷技術中最為常見和極難避免的一種情況，目前能夠做到的只是盡可能的減少超聲波束的偏離，降低聲波偏離對檢測結果帶來的不良影響；數據讀取誤差一般會因為儀器精度不足或者技術人員專業技術水平的不足難以保障數據的準確有效；探頭指向性對于定位檢測的影響也是不能忽視的，良好準確的探頭指向性可以有效的減少缺陷定位的偏差；最后是儀器性能帶來的影響，通常進行檢測工作前都需要對儀器進行校準調試，將水平線設置完畢，防止水平線精度以及校準問題產生的誤差。

2.2定量因素

定量因素主要有缺陷影響因素、衰減以及耦合影響因素、性能影響因素三個主要問題。缺陷影響產生誤差，目標設備內部存在缺陷的類型、形狀、以及缺陷程度多種多樣，僅僅依據超聲波回饋的信息進行分析很可能出現偏差，分析出的結果與實際情況存在差異，這種誤差會產生定位誤差加上超聲波垂直入射定位時的角度誤差會使得某些特殊缺陷的定位出現較大出入。耦合與衰減帶來的影響主要作用于各項參數等，耦合劑超聲波阻抗力與耦合厚度對髙回波的參數有著較大的影響，耦合狀態的統一對定位的準確性是十分重要的。儀器性能因素主要來源與超聲波儀器以及探頭的性能，兩者的性能對于定位缺陷位置有著關鍵性影響，進行超聲波檢測探傷時對儀器以及探頭的性能要求比較高。

2.結束語

總體而言，超聲波探傷技術是一種基于超聲波技術的無損缺陷檢測技術，超聲波檢測探傷技術在鍋爐壓力容器應用中的主要缺陷在于缺陷定位因素和定量因素。這兩種因素受多種情況影響，怎樣完善優化超聲波探傷技術，提升檢測精準度和探傷效率是未來技術主要發展方向。

參考文獻

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