鍋爐壓力容器檢測中超聲波探傷技術的應用研究

陳峰 宜春市特種設備監督檢驗中心

在鍋爐壓力容器實際應用中，若沒有對其采取有效的措施進行處理，那么就會導致裂縫的產生，直接影響到容器的安全使用。因此這時需進行鍋爐壓力容器裂縫檢測，避免裂縫產生降低鍋爐壓力容器應用效率。而超聲波探傷技術的使用不但可以進一步提升檢測準確性，還可以提升檢測速度，所以這時需要對檢測技術進行應用研究。

一、超聲波探傷技術的意義

鍋爐壓力容器在應用的過程中會產生一定的故障，為了及時找出其中存在的故障并采取有效的措施對其進行解決，需要對其采取相應的檢測技術，而超聲波探傷技術作為使用較為廣泛的技術之一在鍋爐壓力容器檢測中得到了較為廣泛的應用。超聲波探傷技術具有一定的檢測優勢，超聲波探傷技術的檢測成本相對較低，且檢測精確度較高。隨著我國社會經濟和技術的進步，鍋爐壓力容器檢測中應用超聲波探傷技術有著非常重要的意義。超聲波探傷技術的檢測探頭頻率保持在2kHz-25kHz 左右，均勻程度直接影響著實際波長傳輸途徑。若介質較為均勻，那么其檢測波長呈直線，若介質不夠均勻，那么其波長則呈折射狀。在折射狀態下非均勻介質會出現不同的化學反應，以此為基礎進行檢測信號的轉換，進而合理的評價鍋爐壓力容器內部缺陷。另外，實際生產過程中對于超聲波探傷技術的使用還可以在各個檢測環節中應用，不需要采取其他加工工作，對材料質量的增強有著一定的影響。

圖1 超聲波探傷系統

二、超聲波探傷技術的檢測方式

（一）確定波束方向

在對鍋爐壓力容器進行超聲波探傷技術檢測的時候，需要保證超聲波波束方向準確，波束方向的準確能夠對檢出質量起到決定性影響。相關人員在實際檢測過程中需要使波束方向與探頭方向持平。在實際應用檢測中，假如受檢測鍋爐壓力容器的外部較為粗糙，就會增加探頭與物體之間的接觸誤差，降低檢測精準度。另外，假如物體實際體積較大，還會影響到鍋爐壓力容器的故障定位。所以相關人員在進行鍋爐壓力容器檢測前需要對鍋爐壓力容器外部進行清潔，避免容器外部受到污染影響超聲波探傷技術檢測質量。在相關人員實施超聲波探傷技術前，如果無法及時將污染清理干凈，那么就需要在后續檢測結果分析的過程中考慮到污染對檢測結果產生的影響，進一步避免鍋爐壓力容器外部污染降低超聲波探傷技術檢測精確度[1]。

（二）避免數據讀取錯誤

鍋爐壓力容器對于超聲波探傷技術的使用過程中，相關人員還應該盡量避免出現讀取誤差，若超聲波探傷設備自身存在故障，就會造成數據讀取誤差。所以想要進一步解決這一問題檢測人員可以在使用超聲波探傷技術前調試設備在，假如超聲波探傷檢測設備自身存在故障，那么就可以對其進行校準，必要時可以對其進行調試。產生數據偏差的主要問題在于設備內部水平線平偏差，這時檢測人員就需采取合理的方式對其進行預防，進而促使超聲波探傷技術檢測結果準確性的提升。超聲波探傷技術在使用的過程中探頭的軸線需要與阿計劃的中心軸線相結合，假如其二者沒有完全重合，就會出現雙峰現象，使相關人員無法找出鍋爐壓力容器中存在故障的部位。所以在進行缺陷檢測的時候應盡量避免探頭故障[2]。

（三）預防缺陷檢測干擾

超聲波探傷技術在實際應用的時候需要相關人員采取耦合劑對其進行涂抹，保證超聲波探傷技術阻抗能力符合標準。一些待檢測的容器設備外部較為粗糙，存在污染，這時即便涂抹足夠的耦合劑仍然會導致嚴重的誤差。另外，超聲波探傷檢測設備的耦合情況會影響到鍋爐壓力容器的檢測精準度，因此相關人員需保證其二者一致，使其差異在正常范圍內，進一步提升故障定位準確性。

三、超聲波探傷技術應用案例

某鍋爐壓力容器內部存在容器鋼板焊接縫隙，因此這時相關人員在對其展開故障檢測的時候首先需要進行曲線繪制，鍋爐壓力容器內部鋼板焊接縫隙檢測的時候應該以距離-波幅為主，相關人員可以使用對比方式進行結果測量。并結合不同的缺陷情況掌握其焊接縫隙差異。在絕大多數情況下，假如裂縫內部呈現縱向，鋼板厚度為5-50mm內。若縱向內部存在缺陷，這時波幅處于6dB。若裂縫內部呈現橫向，這時波幅處于10dB，相關人員在對其進行檢測的時候檢測人員需要先進行耦合劑涂抹，使其放置在檢測容器上。最終獲得的波幅曲線和信號曲線，相關人員可以借助對曲線的細致觀察獲得缺陷評定結果[3]。

其次評定缺陷，在開展缺陷評定的時候應率先進行長度判定，在判定的時候若最大反射波幅位于定量與判廢線之間，那么則缺陷迪＜10mm，應記錄5mm。若鍋爐壓力容器存在不同位置出現多個故障，且兩者之間距離＜8mm，那么這時就需要疊加多個缺陷長度，基于長度總和計算最終缺陷長度。若故障之間距離＞8mm，那么這時就需要對其分別記錄，有效預防評級錯誤，進一步促使鍋爐壓力容器檢出率的提升，有效彌補缺陷。

最后實施結果判別，在獲得鍋爐壓力容器內部缺陷長度指標后，可以對其展開有效的判斷。對于一些危險系數較高的故障需及時采取有效措施重點處理，例如裂縫，裂紋等等，若故障危險性較小，那么就可以持續觀察波幅，最終結合波幅情況對鍋爐壓力容器進行細致的觀察，進一步對其維修方式進行判斷。一般情況下鍋爐壓力容器的故障等級分為三等，容器板材厚度分為4-50mm，100mm，300mm，三個等級。這時就需要相關人員對其進行厚度等級劃分，制定合理的修復措施，使鍋爐壓力容器內部故障得到及時處理，避免故障持續擴大直接影響到后續鍋爐壓力容器的穩定運行。

四、結語

綜上所述，基于確定波束的情況下避免在讀取數據的時候存在較大誤差可以在一定程度上提高超聲波探傷技術探傷質量。在對鍋爐壓力容器檢測的過程中需要相關人員采取有效的措施避免衰減和性能干擾，進一步縮減結果誤差。由此可見超聲波探傷技術可以提升鍋爐壓力容器的檢出率，能夠降低故障的產生。