PDF《热壁加 氢反应 器深厚 焊缝 的TOFD检测技术》

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2 超 声检 测 由于热壁加氢反应器主焊缝采用窄间隙焊, 常 见的裂纹和未熔合缺陷一般垂直于检测面, 对于这 种情况射线检测的灵敏度不是很高, 而超声检测由 于对裂纹类面状缺陷比较敏感 、 可以选择不同 值 的探头和不同的组合方式, 因此公认是一种比较好 的检测方法.尤其是在在用热壁加氢反应器的定期 检验中, 由于无法采用射线检测 , 超声波检测 自然成 为深厚焊缝检测的首选.板焊结构热壁加氢反应器 通 常采用 C S K―I A、 C S K―I

1 / A试块校 核主焊缝 检 测灵敏度;

锻焊结构热壁加氢反应器的壁厚 比较大, 一 般的超声波检测试块已不能满足要求 , 因此需采 用CSK一ⅣA试块, 详见图

1 和表

1 . 注 :尺寸 误差 ≤o .

0 5 r a m ￡ : 试块 长度 . 由 使用的 声程 确定 图lCSK一ⅣA试 块结 构

图表lCSK一ⅣA试块 尺寸(1/1/n)被检工件 对 比试块 标准孔位置 标准孔直径 C S K一Ⅳ厚度 厚度0No .

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1 ) 通 常对超 声 扫查 区域 进行100%直 探 头扫 查,然后利用多个 值探头进行重复扫查, 必要时还应 采用串列扫查, 以更好检 出垂直表面的裂纹和未熔 合缺陷.但由于 目前串列扫查机械装置还不过关, 只能对关键部位进行一定数量的手工抽查, 因此 目 前在 J B

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3 0 标准中对此未作强制性规定.

2 超声TOFD检 测技术 随着我国经济和科技 的发展, 大直径厚壁压力 容器 日益增多, 对厚度超过

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0 I T I l l l 的压力容器焊缝 的射线检测已成为约束压力容器制造的瓶颈, 尤其 是对 现场组焊的厚度超过200ITIlll(甚至达到336mm)的压力容器焊缝实施射线检测 , 不仅费用昂贵 ( 需在现场置备直线加速器 ) , 而且从安全角度考虑 几乎是不可能的 .因此 T O F I ) 技 术的 应用对 国内大 型压力容器的制造发展具有重要意义, 且具有必要 性和紧迫性.

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1 超声TOFD法的原理 超声 T O F D法即衍射波 时差 法( T i m e o f F l i g h t D i f f r a c t i o n T e c h n i g u e ) , 是20世纪

7 O年代由英国哈威 尔无损检测中心首先提出的.它是依靠超声波与缺 陷端部的相互作用发出的衍射波来检出缺陷并对其 进行定量的. . 超声波入射到线形缺陷时, 在缺陷的 两端除普通的反射波外还会产生衍射波 , 衍射能量 可以在很大角度范围内传播并且都源于缺陷 的端 部, 这与传统的超声检测完全不同:传统超声检测 主要依靠从缺陷上反射的能量的大小来判断缺陷, 从理论上讲 , 超声 T O F D法克服 了常规超声探伤的 一 些固有缺点, 缺陷的检出和定量不受声束角度 、 探 测方向、 缺陷表面粗糙度 、 试件表面状态及探头压力 等因素的影响. T O F D技术主要采用一发一收的方式, 通常使用 压力探头其反射角范围是

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7 ( 见图