UT在压力管道检验中的应用

2022-09-12

引言

在相控阵技术的研究基础上, AUT全自动超声检测的研制取得一定进展[1]。不过这主要是由多探头超声波检测系统转换而来的。原先其应用主要体现在较为初步的环焊接检测上。而在相控阵及TOFD技术不断深入的发展, 自动焊的研究对检测有了更为直接的详细的规定。故而AUT系统在不同层次扫查后, TOFD技术及动态聚焦的优势发挥较为明显。扫查装置及马达驱动部分的增加使原有内容更为完善。

一、压力容器概述

在特种装备中, 压力容器是存在较大危害的一种[2]。一旦压力容器发生裂缝或者爆炸, 将酿造相当大的事故。所以国家在设计、制造机使用压力容器时候都有较为严格的规范。所涉及的制造单位及使用方必须在符合相关的法规指标基础上才能进行有关活动。在检验维修压力容器方面, 国家也有较为硬性的时间及深度规定, 这样也有利于设备质量的保证与更新。在对压力容器进行常规无损鉴定时, 对其压力试验的耐受力尤为需要关注。

二、AUT与RT对比检测实验

1.

基于南海深水天然气开发工程的相关技术要求, 对ATU及RT进行对比检测实验, 从而形成较为科学实际的技术方案, 在31.8×70mm规格材质进行V型管线坡口焊接, 以出色完成相关技术试验。

2. 具体方案实施

基于对AUT校验试块的对比, AUT设备调试校准的工作也需要有较为充分的准备。对实验焊件进行模拟化对比加工后, 提出焊接中出现的问题, 且将检验校验射线跟AUT的工作进行分别检验分析。再者可以对整体检测分析进行全程跟踪, 并将相关技术指数进行记录, 采取对比分析的方法, 得出试验最后的定论。

三、AUT (全自动相控阵超声波检测系统) 简介

1. 超声波特点表述

(1) 超声波优点

内部存在潜在问题是超声波检测的主要内容[3]。通常压力容器的内部问题分析, 主要利用的是两种检测技术, 一类是超声波检测;一类是射线检测。实际的质量检验中, 超声波与射线相比较, 其需要的外部环境并没有太苛刻。而射线检测时, 一般是禁止旁近站人, 这主要是因为辐射的存在;再者对于压力容器的检测也局限于罐外, 故而超声波比射线检测更为科学。如果要说缺陷, 则超声波对于具体细微的反应很快, 应用范围更为广阔些。

(2) 超声波缺陷

在缺陷性质波形判别时, A型脉冲超声波的应用并不是十分常见。这主要取决于操作人员的能力及仪器的精准度等方面。倘若面状缺陷较为利索, 则检测出来的仅有情况是将超声波与缺陷情况调整为垂直或近似垂直状态。

此时, 相控阵超声波的分析则可以派上大的用场, 它在多声束扫描呈像技术条件上, 对超声波分析探头的影响是十分显著啊的。其换能器主要构成为多个晶片。基于电路激励, 阵列单元可以有较大的超声波激发。同时在声场交叉处实现聚焦分析。

2. 相控阵探头的简述

在超声波检测中线形相控阵探头是较为常见的电声转换元件[4]。其主要构成为换能器元件、壳体元件、电缆元件及其他功能附件。在探头的功能表述上, 换能器主要体现在超声波发射与接收两个信息处理阶段。

相控阵探头的组成也较为单一, 压电晶片独立并呈现一定数量的集合形成期固定阵列, 其中最小的单元即是各个晶片。他们在较为严格的规则集时序下, 其基本单元受电子系统的激发, 从而将超声波叠加成波面。此外, 反射波的接收也让时序成为控制并接收信号完整合成。

3. 相控阵聚焦技术特性

在相控阵探头进行超声应用时, 基于阵列内部晶片延长时间而逐步实现聚焦声束[5]。当然, 在聚焦的同时, 其基本单位的晶片则可以凭借能量积累形成一定规模。故而要想将不同声束聚焦利用的探头数量并不需要很多, 不过也有一个前提是聚焦的环境必须在近场区。

四、检验的内容陈述

1. 缺陷环焊缝人工技术

主要的试管规格为APL X65, 材质尺寸大小均为外径30寸, 31.8mm的壁厚, 在焊缝截面则需要规定为双面V形的坡口。在模拟试验中, 试块主要从未熔合及未焊透根部缺陷及层间缺陷等问题中应用相关技术。

2. 试验操作

此次试验系统主要为PIPEWIZARD系统, 隶属于OLYM-PUS公司。其主要步骤为选择焊缝中线17mm处进行校准试块导轨, 并将其固定、校准, 其对所有缺陷的分析要做到不阙漏, 不敷衍。分析完毕预示着校准的结束。同时在全自动超声波分析焊缝时, 要竭力对其图像数据进行封存。

3. 试验结果的分析比对

在10个焊接件缺陷中, 进行相对应的射线照相分析, 并得到试块。在全自动相控阵检测与RT的分析比对中, 得到相对应的实验结果, 从而论证其正确性。Φ2*8主要表示射线底片出现的Φ2气孔数量为2个, 3/2的含义则是缺陷长度各为3与2.通过对10个焊接件人工缺陷进行AUT技术检验, 可以检验出另2个焊接问题。此时AUT的检出能力非常高, 可以达到100%的水平, RT相对来说较少仅有不到80%。由此可知, 试管焊接检测上, AUT技术比RT要适用的多。

小结

在AUT技术与RT技术的应用比对中发现:人工缺陷实际长度的检测上, 二者虽然都可有相同程度的检测发现, 但是, 其主要的检测正确率体现却不一。AUT比RT技术更加精准, 且可对RT的缺陷进行补充。倘若说到缺陷测深, AUT更能对各分区缺陷信号进行数量的精准读取。综合各个方面, AUT技术的功效及对人力物力的节省优势, 更是传统RT及UT所无法比拟的[6]。

摘要：随着工业发展的需求, 海底石油及天然气管线的质量检测已经提出更高的要求, 这时检测技术的特点已经逐步转变为对检测效率的重点监测。基于实际的生产项目, 对全自动的超声波技术投入实际应用。在此基础上对应开展人工校对, 对各超声检查途径进行比对, 从而对相似研究形成较为实用的借鉴经验。

关键词：超声波检测,压力容器检测,多探头超声波