文档介绍：压力容器焊缝检测超声相控阵技术应用
传统的无损检测工艺需针对压力容器进展停产、清罐，严重影响消费效率，同时消耗大量人力物力。采用超声相控阵技术对压力容器施行不停产在线检测，通过室内软件仿真对不同缺陷类型进展建立模型与以采用Kirchhoff近似来求解，通过以上建模处理，可以将缺陷计算模型简化。采用以色列消费的超声相控阵检测仪器，布置16晶片探头，探头型号1043574L-16，频率4MHz，，楔块角度40°。参照GB/T32563-2022?无损检测超声检测相控阵超声检测方法?的要求扫查范围选择35-69°，每侧进展3次沿线栅格扫查。相控阵技术的特点对不规那么的焊缝检测有较大的优势，结合详细要求，选取了Φ133mm×10mm接收与Φ1200mm×20mmT形接头对接焊缝模拟缺陷，×10mm/前沿8mm探头检测模拟缺陷，并与实测结果进展比较以确定所建立的模型及采用的算法是否符合实际检测情况。在建模时考虑10mm工件的检测需要，采用10mmΦ1横孔进展灵敏度设置。在对缺陷进展建模时，采用简化的平面模型或者圆孔模型进展仿真计算，这种处理主要是考虑到这两种模型在零散声场的计算条件下与复杂构造模型的反射声场区别不大，且计算量要小得多。通过仿真计算结果与实验实测结果，在扫查位置、反射信号特征及声程均与实测结果非常接近。考虑到实际检测时，探头晶片的公称K值和中心频率往往与实际值有偏向，因此可以认为仿真模型缺陷简化处理和声场计算模型的选取均是合理的。相控阵检测技术针对不规那么构造的检测，在内侧有流动油的情况下，检测结果并不受影响，只是在增益上存在一些偏向，因此用相控阵技术来检测封头接收的环焊缝是可行的。对于增益上存在的漂移，采用小波变换进展简单处理。用matlab软件进展小波变化处理后可进步增益数，同时到达检测效果，解决容器带压、带液条件下导致的漏检问题，处理后检测图像见图1所示。
3实例验证
试验对象为某立式别离器，规格为Φ1200×14mm，2022年6月投用。设备内径1200mm，高5000mm，容积5m3，封头为椭圆型式，材质16MnR，筒体壁厚14mm，封头厚度16mm，，工作介质为油、气和水。由于设备无备用，因此在上一周期未进展检测维修。检测部位为底部封头环焊缝，试验原定为停产、不卸料，撤除保温后进展试验，但由于消费工作的连续性，未实现停产检测，因此采取了撤除保温、砂纸打磨部分区域的在线方式进展了测试。撤除保温后，由于容器筒体上焊有支腿，且在焊缝部位，环焊缝部位的检测不能一次进展，因此相控阵分为两次进展，分为焊缝1和焊缝2两个区域，每段焊缝均在焊缝两侧进展相控阵检测。采用室内试验的相控阵参数和仪器进展检测，用普通机油作为耦合剂。在进展栅格扫查的过程中，焊缝的缺陷可以全部扫查并显示出缺陷所在位置，对测试结果进展汇总，同时与射线检测结果进展比照，见表1，可以得到焊缝1共检出2条缺陷，焊缝2共检出3条缺陷，其中焊缝内外表裂纹最严重的部位位于对接环焊缝2区域，，且射线未检出部分缺陷高度和埋藏深度，主要原因是缺陷埋藏较深，射线的穿透才能缺乏，而相控阵对于近底面这类深层次的缺陷具有很好的检测效果。由于两个区域的