TOFD檢測技術在壓力管道檢測的應用

【摘 要】比較細致地闡述了最近幾年在國內啟動運用的TOFD技術檢測的基礎性定義、原本理念、關鍵特征，及涉及的標準點與對應數據的相關規范在壓力管道檢測中的運用態勢、技術層面的橫向比較情況、技術局限的突破等等。另外，總結介紹除了開創超聲TOFD技術于壓力管道檢測中的應用情況，及重點介紹TOFD技術壓力管道檢測的運用。

【關鍵詞】TOFD檢測技術；壓力管道；檢測；應用

前 言

壓力管道的應用功能的喪失，相當一部分原因在于其原本的裂紋逐漸擴充而導致的，其中最關鍵的是其內部的裂縫，大多數都屬于疲勞型，雖然看起來非常小，而且正因為其小所以在檢測時經常被忽視，不過其對管道本身的威脅卻是非常關鍵的。

最近幾年，TOFD檢測技術開始在國內出現，并且在部分地方付諸以實踐。在具體實踐過程中，當超聲波遭遇到特定裂縫或裂紋時，在終端會出現異常反應，專業上說是會有衍射波出現。一旦出現這種情況，就可以斷定其內部存在一定程度上的缺陷。正因為如此，該檢測技術在缺陷測度等方面的優點比較明顯，而且能非常精到地確定具體裂紋等缺陷的具體方位。

借助該技術的利用推進其相關檢測工作的運行，能在規避設施受損的情況下推動檢測工作的高效落實，對內部因各種原因變薄及其他類型的裂紋均能精確發現及確認，這對于管道檢測而言是非常關鍵的進步，意義非常重大。

一、TOFD檢測的基本原理及工藝

TOFD （Time-of-flight-diffraction technique）檢測技術是一種非常有效的方式，其具體原理是借助衍射波在發現缺陷問題時的時間等方面反饋不同情況。

該技術和過去常用的技術不一樣，不再借助脈沖反射等方法，也不再依靠聲波穿透等相關方法，該技術依靠的是聲波中的縱波，其不僅速度最快的，而且可以滋生出衍射，是用來檢測缺陷的一種聲波，并進行具體的缺陷檢測。

在具體檢測過程中，當遭遇到相關缺陷部分的時候，超聲波的反饋情況將失去持續性的態勢，會在最上端的日常習慣波動的基礎上，促生出衍射波。該類波動的具體內在能量可在超級廣闊的維度及范圍中發射，而且可以在假設對應能量的來源不是其他地方，而是裂紋一開始的端口位置。在這種情況下，電腦的系列相關專門技術對這些反饋信號，進行系統分析，并且根據具體所屬相位確定具體的數據變化情況，進而形成具有簡單兩色梯形度量的兩種掃描圖像，而且能依托這些反饋過來的信息標準，對缺陷情況進行全方位的預估及判斷。

二、TOFD檢測技術在電站管道上的應用特點

1.效率高。單單一組檢測設備便可以負責很大范圍內的管道，并且操作方面非常簡單易行，具體而言只有推進執行基于線性的掃查，甚至用不著要執行類似鋸齒的移動。如是，產生的效果，是之前基于超聲等方面的三五倍。

2.靈敏度高。該檢測執行過程中反饋回來的衍射波本身的靈敏度非同一般的高，這實際上決定了檢出效率的提升及趨高。

3.精度高。該檢測方法執行過程中，確定缺陷情況的基礎上是上述波動在不同情況中的時差，精確度遠高于以往的其他方法。

4.漏檢少。基于上述所言及的第三個特征，及電腦終端在相關信息記錄跟蹤存儲的優勢，會呈現出良好的重復性特征，遺漏的區域及可能非常小。

5.數據全。該檢測方法執行推進后獲取的最終數據，不用等待若干時間，而是在結束時的那一刻就能知悉，相關信息比如涉及圖像可以借助目前的系列存儲等方面的技術保留及打印，這樣更利于電腦方面的系列處理，能留檔以為后續持續查詢而用。

6.更安全。該檢測方法推進過程中，任何一個環節均不會對執行人員及附近人員帶來傷害，也沒用潛在的健康隱患。

7.成本低。該檢測方法推進執行過程中，需要的材料屈指可數，不存在冗雜的物件需求，甚至探頭都無須和檢測客體進行碰撞式對接，相關界定評判工作更是可以遠程在線推進。在修復環節，也可以最大化的規避諸如刨開等大動作，對于附近作業推進及其他相關事項的影響很少，并且可有效縮短和具體生產環節之間的時間差。

8.局限性。因為該檢測方法有非常高的靈敏度，以至于會將很多良性的疑似缺陷過多地認定為是缺陷問題，甚至進行可能的夸張。另外，在部分盲目及檢測有困難的部分，需要技術方面比較好的熟手執行推進，對執行主體的素質有交稿要求。

三、TOFD檢測管道工藝及在現場應用

在基于壓力的相關檢測推進過程中，基于對TOFD檢測技術的依賴，可在檢測之前，先準備在和檢測客體一樣但是在內部刻意進行規范損壞操作的樣本物件，先測試樣本以驗證該檢測技術的效率及適用。普通在用的管道的壁一般不到五公分厚，在這種情況下可考慮應用兩個縱波以傾斜狀態的探頭推進執行具體掃查，具體頻率設定既定的范圍，最多15 MHz，少則是其五分之一。具體角度及主聲束聚焦深度等也應該有一定的預設數據，后者一般控制在四周管道墻壁厚度的三分之二左右。

特定檢測執行推進接結束后，如果存在一些非常小的缺陷，但是在過往檢測方法中基本上會遺漏的情況，在這個方法的結果圖像中也應該會有所透露及展示。

另外，借助對預先設置裂紋的樣本管道的嘗試檢測，及在實務層面的橫向比較，能展示其中尤其是內里中非常小的裂紋，即便是將這些裂紋通過打磨等方式進行簡單處理后再行檢測，相關情況及態勢也會比較清楚地蘊含在結果圖示中。

四、結束語

總而言之，TOFD檢驗技術在具體檢測方面的性能非常好，有超常的精確度，并且能有效縮短設施的生產周期，在安全方面的保證力度也非常之大，而且利于相關信息及痕跡的存儲，能在多方面優化過往檢測技術的缺陷。在該檢測執行中，系列明顯優長之處的存在，能確保非常微觀的缺陷被發掘，在具體檢測中的作用非常重大。

現在，全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會就這方面技術給出了明確的標準，啟動并推進了這方面事項或者技術運用的科學化，非常可期的前景將展現在世界面前。

作者簡介：閆軍帥（1990-），男，籍貫：山東濱州，助理工程師，研究方向：AUT應用。

參考文獻：

[1]孔立峰，李樹學，羅光華，楊景標.TOFD檢測技術的應用[J].河北工業科技.2009（03）.

[2]王清媛，李建，孫壯壯.超聲波檢測新技術-TOFD檢測[J].石油和化工設備.2012（01）.