基于超聲相控陣技術的復合鋼板內表面裂紋檢測與分析

沈成業 金學峰 金 偉 杜斌康 錢盛杰

（寧波市特種設備檢驗研究院）

在石油化工行業中，有較多的生產工藝操作環境是高溫高壓、介質具有腐蝕性的，壓力容器設計制造時材料的選用應兼顧高強度、耐高溫和耐腐蝕性，但是同時滿足上述條件的合金材料往往成本較高，為了降低制造成本同時又能滿足嚴苛的操作條件，一般使用復合鋼板作為壓力容器的材料［1］。 復合鋼板可以分為金屬復合鋼板和非金屬復合鋼板兩大類［2］，其中金屬復合鋼板中的不銹鋼復合鋼板是以碳鋼或低合金鋼為基層單面貼合不銹鋼的復合鋼板， 具有必要的強度，同時還具備耐熱性能和耐腐蝕性能［3］，筆者主要探討碳鋼不銹鋼復合板。 雖然復合鋼板耐腐蝕性能較好，但在使用過程中，由于工況異常或者復合板制造原因， 如果復層存在損壞和脫落現象，將會使容器基層金屬直接曝露在高溫和腐蝕環境下，造成腐蝕、應力腐蝕等損傷，從而導致容器失效破壞［4］。 根據TSG 21—2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》， 襯里層檢測一般采用宏觀檢驗，復層表面采用無損檢測，上述檢測方法往往需進入容器內部進行檢驗。 宏觀檢驗有一定的局限性， 對肉眼不可見的細微裂紋容易出現漏檢，宏觀檢驗和表面無損檢測都無法確定裂紋深度。 而對于無法進行內部檢驗的壓力容器，可采用可靠的技術，比如超聲檢測，常規超聲檢測雖然可以檢測出裂紋，但是由于裂紋的不規則性且無法成像顯示，很難實現準確的裂紋深度測量［5］。……