论文部分内容阅读
摘 要：超声波技术是五大常规无损检测中应用最广泛的一种，也是使用频率最高发展最快的一种检测探伤技术。超声波探伤技术广泛应用在检测锅炉压力容器检测探伤。这种方案方便快捷操作简单，具有高分辨率、高精度定位的特点，能够准确高速的定位到锅炉压力容器损伤部位。超声波探伤技术虽然优点众多，但是进行实际操作的时候，受到多种外界因素干扰，对实际检测质量会产生部分影响。本文简要的对超声波探伤技术进行了探究，主要分析了锅炉压力容器缺陷，和超声波探伤技术的影响因素，从而提升企业生产安全性和，防止安全事故。
关键词：锅炉压力容器；超声波探伤技术；超声波检测；技术应用
引言
锅炉压力容器对我国国民的经济发展带来了非常关键的积极作用，对我国经济建设有着十分重要的显示意义。压力容器的检测探伤技术的发展对锅炉压力容器安全工作有着极其重要的影响。检测探伤技术的完善能够保障生产作业人员的生命财产安全，避免重大安全事故的出现，而且如果发生爆炸事故，对环境也会带来巨大的损害。因此，国家逐渐重视锅炉压力容器的检测技术完善，超声波检测探伤技术作为一种无伤检测技术，在工业中被广泛的推广以及应用。随着社会科技的不断进步与发展，超声波检测探伤等检测技术将会不断地被完善和发展，展现出其在工业领域的强劲能量。
1.超声波探伤技术概述
1.1什么是超声波探伤技术
利用超声波的物理宏观特性对目标仪器进行检测探查的技术就是超声波探伤技术。由于使用超声波进行探测，不需要对设备进行破坏性拆卸，因此技术不具有损害性。将超声波束通过探头发射从被检测仪器表面进入仪器内部，遇到缺陷或者损伤时，而且缺陷大小尺寸在检测范围以内时，超声波会因为缺陷产生反射波，反射波被探伤仪器捕获进行反馈显示缺陷位置。通过对反馈在荧光屏的超声波形进行技术分析，可以判断出缺陷的位置以及大小。超声波具有很强的穿透性、高灵敏度等特点，使得检测人员不需要进行多位置多方面的接近被检测仪器，就能够获得需要的数据，有效的减少了作业时间，从而提升工作效率。
1.2超声波探伤检测技术分析
超声波的传播是有规律和特点的，是能够被预测的，超声波在非均质介质中传播时会发生像光线一样的折射与反射现象，而在均质介质中传播时，超声波的传递路线则为直线。由于这一特性超声波在传递时如果传递路径发生较为明显的变化时说明介质出现变化，利用仪器进行数据收集，对反馈信息进行分析处理，进行对锅炉压力容器状态进行判断
1.3超声波探伤技术应用方法
第一，关于角焊缝的检测
通常使用双晶直探头以及斜探头联合应用以对角焊缝进行超声波技术探伤。双探头联合应用可以将未熔合和未焊透的问题都检测出来。利用超声波技术探伤时还要注意一定的问题，选择管壁探头时要依据被检测设备的具体情况进行焦距的选择；其次，对探测面进行确定，利用三角定理进行探头移动探伤距离基准线的划分，探头距焊缝区域线的划分使用一次反射跨距公式划分技术（必要时加入焊缝腰高和热影响区）。最后，关于扫描线调节与校验灵敏度，当下降管壁厚度超过100mm时，按深度1比2进行扫描基线调节，确定焊缝最大检测厚度。
第二，内壁裂纹的检测
使用超声波检测探伤技术进行内壁检测的方法是利用K值大小的不同以及差异明显的斜探头进行结合检测。首先，检测纵波，利用频率在25兆赫直径20毫米的探头进行轴向或周向全面检测。然后，采用K1以及K2探头进行压力容器扫描，对缺陷进行确定以及互相验证。根据实际情况进行扫查时可以根据部件對扫查方式进行转换。第三，对缺陷进行定位以及评定，四周移动探头，找到反射波最高点，再使用K1与K3探头确定最高的反射波距离和波高分贝值。
第三，检测封头管板的裂纹
对封头管板进行检测室一般需要注意两个问题：第一，对灵敏度的调整以扫描速度的调节问题，常见的扫描速度调节方式有两种，一种是利用信号进行调整，另一种是在标准试块上进行调整。灵敏度遵循最大灵敏度进行调整。第二，扫查方法的确定以及判断裂纹。在初步断定信号范围之后，将垂直探头置于裂缝上，获得形状接近的反射波信号。最后使用孔端角的信号确定裂纹
2.超声波探伤方法影响因素
2.1定位因素
比较常见的定位因素为波束的方向产生偏离、仪器性能不足、探头指向误差和数据读取误差四个主要问题。波束方向偏离主要影响最终检测结论的主要因素，仪器的性能、操作人员的技术水平以及被检测仪器的实际情况等等都会影响声波束。超声波束偏离是超声波探伤技术中最为常见和极难避免的一种情况，目前能够做到的只是尽可能的减少超声波束的偏离，降低声波偏离对检测结果带来的不良影响；数据读取误差一般会因为仪器精度不足或者技术人员专业技术水平的不足难以保障数据的准确有效；探头指向性对于定位检测的影响也是不能忽视的，良好准确的探头指向性可以有效的减少缺陷定位的偏差；最后是仪器性能带来的影响，通常进行检测工作前都需要对仪器进行校准调试，将水平线设置完毕，防止水平线精度以及校准问题产生的误差。
2.2定量因素
定量因素主要有缺陷影响因素、衰减以及耦合影响因素、性能影响因素三个主要问题。缺陷影响产生误差，目标设备内部存在缺陷的类型、形状、以及缺陷程度多种多样，仅仅依据超声波回馈的信息进行分析很可能出现偏差，分析出的结果与实际情况存在差异，这种误差会产生定位误差加上超声波垂直入射定位时的角度误差会使得某些特殊缺陷的定位出现较大出入。耦合与衰减带来的影响主要作用于各项参数等，耦合剂超声波阻抗力与耦合厚度对髙回波的参数有着较大的影响，耦合状态的统一对定位的准确性是十分重要的。仪器性能因素主要来源与超声波仪器以及探头的性能，两者的性能对于定位缺陷位置有着关键性影响，进行超声波检测探伤时对仪器以及探头的性能要求比较高。
2.结束语
总体而言，超声波探伤技术是一种基于超声波技术的无损缺陷检测技术，超声波检测探伤技术在锅炉压力容器应用中的主要缺陷在于缺陷定位因素和定量因素。这两种因素受多种情况影响，怎样完善优化超声波探伤技术，提升检测精准度和探伤效率是未来技术主要发展方向。
参考文献
[1] 孙若瑜，赵予龙.超声波探伤技术在锅炉压力容器检测中的应用[J].化工设计通讯，2016，42（7）：56，57.
[2] 马骏.数字超声波探伤扫描技术在锅炉检测中的应用[J].中国新技术新产品2016（16）：18，19.
[3] 陈诚.乔业成 超声波技术在金属内衬压力容器检测中的应用研究[J].世界有色金属，2019，4（4）.
关键词：锅炉压力容器；超声波探伤技术；超声波检测；技术应用
引言
锅炉压力容器对我国国民的经济发展带来了非常关键的积极作用，对我国经济建设有着十分重要的显示意义。压力容器的检测探伤技术的发展对锅炉压力容器安全工作有着极其重要的影响。检测探伤技术的完善能够保障生产作业人员的生命财产安全，避免重大安全事故的出现，而且如果发生爆炸事故，对环境也会带来巨大的损害。因此，国家逐渐重视锅炉压力容器的检测技术完善，超声波检测探伤技术作为一种无伤检测技术，在工业中被广泛的推广以及应用。随着社会科技的不断进步与发展，超声波检测探伤等检测技术将会不断地被完善和发展，展现出其在工业领域的强劲能量。
1.超声波探伤技术概述
1.1什么是超声波探伤技术
利用超声波的物理宏观特性对目标仪器进行检测探查的技术就是超声波探伤技术。由于使用超声波进行探测，不需要对设备进行破坏性拆卸，因此技术不具有损害性。将超声波束通过探头发射从被检测仪器表面进入仪器内部，遇到缺陷或者损伤时，而且缺陷大小尺寸在检测范围以内时，超声波会因为缺陷产生反射波，反射波被探伤仪器捕获进行反馈显示缺陷位置。通过对反馈在荧光屏的超声波形进行技术分析，可以判断出缺陷的位置以及大小。超声波具有很强的穿透性、高灵敏度等特点，使得检测人员不需要进行多位置多方面的接近被检测仪器，就能够获得需要的数据，有效的减少了作业时间，从而提升工作效率。
1.2超声波探伤检测技术分析
超声波的传播是有规律和特点的，是能够被预测的，超声波在非均质介质中传播时会发生像光线一样的折射与反射现象，而在均质介质中传播时，超声波的传递路线则为直线。由于这一特性超声波在传递时如果传递路径发生较为明显的变化时说明介质出现变化，利用仪器进行数据收集，对反馈信息进行分析处理，进行对锅炉压力容器状态进行判断
1.3超声波探伤技术应用方法
第一，关于角焊缝的检测
通常使用双晶直探头以及斜探头联合应用以对角焊缝进行超声波技术探伤。双探头联合应用可以将未熔合和未焊透的问题都检测出来。利用超声波技术探伤时还要注意一定的问题，选择管壁探头时要依据被检测设备的具体情况进行焦距的选择；其次，对探测面进行确定，利用三角定理进行探头移动探伤距离基准线的划分，探头距焊缝区域线的划分使用一次反射跨距公式划分技术（必要时加入焊缝腰高和热影响区）。最后，关于扫描线调节与校验灵敏度，当下降管壁厚度超过100mm时，按深度1比2进行扫描基线调节，确定焊缝最大检测厚度。
第二，内壁裂纹的检测
使用超声波检测探伤技术进行内壁检测的方法是利用K值大小的不同以及差异明显的斜探头进行结合检测。首先，检测纵波，利用频率在25兆赫直径20毫米的探头进行轴向或周向全面检测。然后，采用K1以及K2探头进行压力容器扫描，对缺陷进行确定以及互相验证。根据实际情况进行扫查时可以根据部件對扫查方式进行转换。第三，对缺陷进行定位以及评定，四周移动探头，找到反射波最高点，再使用K1与K3探头确定最高的反射波距离和波高分贝值。
第三，检测封头管板的裂纹
对封头管板进行检测室一般需要注意两个问题：第一，对灵敏度的调整以扫描速度的调节问题，常见的扫描速度调节方式有两种，一种是利用信号进行调整，另一种是在标准试块上进行调整。灵敏度遵循最大灵敏度进行调整。第二，扫查方法的确定以及判断裂纹。在初步断定信号范围之后，将垂直探头置于裂缝上，获得形状接近的反射波信号。最后使用孔端角的信号确定裂纹
2.超声波探伤方法影响因素
2.1定位因素
比较常见的定位因素为波束的方向产生偏离、仪器性能不足、探头指向误差和数据读取误差四个主要问题。波束方向偏离主要影响最终检测结论的主要因素，仪器的性能、操作人员的技术水平以及被检测仪器的实际情况等等都会影响声波束。超声波束偏离是超声波探伤技术中最为常见和极难避免的一种情况，目前能够做到的只是尽可能的减少超声波束的偏离，降低声波偏离对检测结果带来的不良影响；数据读取误差一般会因为仪器精度不足或者技术人员专业技术水平的不足难以保障数据的准确有效；探头指向性对于定位检测的影响也是不能忽视的，良好准确的探头指向性可以有效的减少缺陷定位的偏差；最后是仪器性能带来的影响，通常进行检测工作前都需要对仪器进行校准调试，将水平线设置完毕，防止水平线精度以及校准问题产生的误差。
2.2定量因素
定量因素主要有缺陷影响因素、衰减以及耦合影响因素、性能影响因素三个主要问题。缺陷影响产生误差，目标设备内部存在缺陷的类型、形状、以及缺陷程度多种多样，仅仅依据超声波回馈的信息进行分析很可能出现偏差，分析出的结果与实际情况存在差异，这种误差会产生定位误差加上超声波垂直入射定位时的角度误差会使得某些特殊缺陷的定位出现较大出入。耦合与衰减带来的影响主要作用于各项参数等，耦合剂超声波阻抗力与耦合厚度对髙回波的参数有着较大的影响，耦合状态的统一对定位的准确性是十分重要的。仪器性能因素主要来源与超声波仪器以及探头的性能，两者的性能对于定位缺陷位置有着关键性影响，进行超声波检测探伤时对仪器以及探头的性能要求比较高。
2.结束语
总体而言，超声波探伤技术是一种基于超声波技术的无损缺陷检测技术，超声波检测探伤技术在锅炉压力容器应用中的主要缺陷在于缺陷定位因素和定量因素。这两种因素受多种情况影响，怎样完善优化超声波探伤技术，提升检测精准度和探伤效率是未来技术主要发展方向。
参考文献
[1] 孙若瑜，赵予龙.超声波探伤技术在锅炉压力容器检测中的应用[J].化工设计通讯，2016，42（7）：56，57.
[2] 马骏.数字超声波探伤扫描技术在锅炉检测中的应用[J].中国新技术新产品2016（16）：18，19.
[3] 陈诚.乔业成 超声波技术在金属内衬压力容器检测中的应用研究[J].世界有色金属，2019，4（4）.