文档介绍：压力容器焊缝超声波探伤
第三组
1压力容器简介
2压力容器焊缝的主要缺陷
3超声波探伤技术
4压力容器焊缝超声波探伤
目
录
1 压力容器简介
长期在腐蚀、低温、高温和高压下操作的容器存在材料劣化、脆断、蠕变开裂和蠕变疲劳断裂的可能性,原有缺陷的存在和扩展会导致容器失效,如何检验、检测和监测危险性缺陷,了解设备的运行状态,以判断容器能否继续使用,是保证压力容器与管道安全运行的关键问题,也是目前压力容器工程技术人员日益关注的问题
压力容器是一种典型的焊接结构产品,焊接成为压力容器制造过程中最重要的环节,压力容器主要受压部件承压壳体的主要焊缝(如壳体的纵焊缝和环焊缝等)主要采用全焊透的对接接头,对接接头因其用料经济、传力均匀、无明显的应力集中和利于承受动力荷载等优点,从力学角度看是比较理想的接头形式。
典型对接接头的坡口形式及其适合的板厚如表1
2压力容器焊缝的主要缺陷
目前压力容器的焊缝分类还是沿用美国锅炉和压力容器规范ASME中规定,将焊缝分为A、B、C、D种4大类。
A类:纵向接缝的圆柱部分(多层包扎容器板层除纵向接头,球形封头与筒体连接)连接环,各种凸头拼接在焊接头,埋管和壳体对接连接。
B类:环形壳接合部,锥形密封头侧与接管连接的接头,长颈法兰与接管连接的接头。但已经规定A,C,D类焊接接头除外。
C类:平盖和对接连接气瓶管板,法兰与壳体,接管连接的接头,感光头搭接接头和多层包扎容器板层纵向接头筒。
D类:接管,人孔,法兰连接,加强连接环和壳。但有规定,除A、B类焊接接头。
焊缝的缺陷种类有很多,常见的内部缺陷主要有焊缝尺寸缺陷, 咬边, 弧坑, 弧坑, 烧穿, 焊瘤, 焊接裂纹等。下面列举几种常见缺陷的形成原因,危害以及防治方法。
表2 常见焊缝缺陷简介
参考JB4730-1994压力容器焊缝质量等级要求的规定整理焊缝的质量等级要求:
表3 焊缝的质量等级要求
(注:b为焊缝宽度,t为连接处较薄的板厚,hf为焊角尺寸。)
3超声波探伤技术
超声波探伤设备及原理
一般在均匀的材料中,缺陷的存在将造成材料的不连续,这种不连续往往又造成声阻抗的不一致,由反射定理可知,超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射,反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向,大小有关,超声波探伤仪是进行超声波探伤的关键设备,超声波探伤仪是根据超声波的传播原理、电声转换原理和无线电原理而设计的。超声波探头是实现电能和声能相互转换的器件,又称超声波换能器。在探伤过程中,由超声波探伤仪发射电路产生的超声波频率的电振荡脉冲通过探头转换成机械振动,以超声波的形式发射到被检工件中去,而后,被缺陷反射回来的超声波信号,又由探头接受并通过探头转换成电信号,送入超声波探伤仪的放大器进行放大,然后进行显示。因此,探头所起的作用是如何有效的使电能和声能之间进行转换,在穿透式或单发单收式超声波探伤中,随着不同的目的探头将负有发射和接收等不同任务,而在脉冲反射式超声波探伤中,探头将同时负有发射和接收的双重任务。
焊缝扫查机构用来携带超声检测机构,首先清除壁面铁锈,涂抹耦合剂,然后利用超声探头进行检测,对有缺陷的位置打标进行缺陷标记。
超声检测模块是完成压力容器检测的核心功能模块,它由超声检测仪及其驱动软件、超声探头、探头携带机构组成。在无损检测领域,超声检测技术已经发展比较成熟,市场上已有较为成熟的产品出售。在本课题中,课题组选则了北京卓川电子科技有限公司生产的 BSN616 超声波探伤仪。