文档介绍：1
压力容器焊缝检测超声相控阵技术应用
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[摘要]传统的无损检测工艺需针对压力容器进行停产、清罐，严峻影响生产效率，同时耗费大量人力物力。接受超声相控阵技术对压力容器实施不停产在线检测，通过室内软件仿真对不同缺陷瞬时声场。对于是镜面反射或者端角反射等反射信号，可以接受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。接受以色列生产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/T32563-2016《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°，每侧进行3次沿线栅格扫查。相控阵技术的特点对不规章的焊缝检测有较大的优势，结合具体要求，选取了Φ133mm×10mm接管与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，并与实测结果进行比较以确定所建立的模型及接受的算法是否符合实际检测状况。在建模时考虑10mm工件的检测需要，接受10mmΦ1横孔进行灵敏度设置。在对缺陷进行建模时，接受简化的平面模型或者圆孔模型进行仿真计算，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简洁结构模型的反射声场区分不大，且计算量要小得多。通过仿真计算结果与试验实测结果，在扫查位置、反射信号特征及声程均与实测结果特殊接近。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差，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章结构的检测，在内侧有流淌油的状况下，检测结果并不受影响，只是在增益上存在一些偏差，因此用相控阵技术来检测封头接管的环焊缝是可行的。对于增益上存在的漂移，接受小波变换进行简洁处理。用matlab软件进行小波变化处理后可提高增益数，同时达到检测效果，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。
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3实例验证

试验对象为某立式分别器，规格为Φ1200×14mm，2002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行检测修理。检测部位为底部封头环焊缝，试验原定为停产、不卸料，拆除保温后进行试验，但由于生产工作的连续性，未实现停产检测，因此实行了拆除保温、砂纸打磨部分区域的在线方式进行了测试。拆除保温后，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行，因此相控阵分为两次进行，分为焊缝1和焊缝2两个区域，每段焊缝均在焊缝两侧进行相控阵检测。接受室内试验的相控阵参数和仪器进行检测，用一般机油作为耦合剂。在进行栅格扫查的过程中，焊缝的缺陷可以全部扫查并显示出缺陷所在位置，对测试结果进行汇总，同时与射线检测结果进行对比，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，其中焊缝内表面裂纹最严峻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，主要缘由是缺陷埋藏较深，射线的穿透力气不足，而相