超聲波探傷技術在金屬內襯壓力容器檢測中的應用研究

李德斌

摘 ? 要：超聲波有一種利用很廣泛的特性，被稱為機械波特性，這種特性主要應用在超聲波探傷技術中。為了檢查工具細微的地方上是否存在缺陷，可以通過工具對超聲波的波動情況和振動的頻率等方面反饋的具體數據來了解損壞情況，因為超聲波不會對工具產生任何損壞，機械、冶金部門在檢測工具質量時也大多是采用這種技術。針對超聲波探傷在金屬內襯壓力容器檢測的應用問題進行分析，對該技術進行準確校對，能夠更好的幫助工業上對金屬內襯壓力的檢測，找到壓力容器中哪里出現了問題，來完成對超聲探傷技術在實際工作中的運用，通過具體的實踐得到的結論具有可靠性和真實性。

關鍵詞：超聲波探傷技術 ?壓力容器 ?無損探傷技術

中圖分類號：TG441.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）07（c）-0016-02

1 ?精準校對超聲波探傷儀器

1.1 超聲波探傷儀探頭的選用

為了對壓力金屬內襯進行有效完善的探傷，迅速找到金屬內襯上的缺陷部位，就需要事先對所選用的儀器進行精準校對，避免因為超聲波探傷儀器自身存在數據偏差而影響對儀器檢驗的結果，保障檢驗工具的有效性和精準性，對檢測金屬內襯壓力容器具有重要的幫助。那么要怎樣才能讓探傷儀精準測量呢？首先要做到的就是對超聲波探傷儀的外表面進行檢查，保證儀器的完整性，是否缺少一些重要的部件，確保儀器外部沒有很嚴重的凹陷刮痕和變形，還要進一步仔細地檢查所有銜接的地方是否牢固，儀器不能出現松動或者脫落的情況，然后再選擇合適的探頭、試塊安裝在探傷儀上，為正式檢測做好充分的檢查準備工作。

之前說過為了保障檢測的準確性，要選擇合適的探頭，檢測壓力金屬內襯之前，要根據檢查的對象所需要運用的技術要求選擇適合的工具，探頭的樣式、晶體的尺寸大小、震動的頻率以及探頭k值的選擇都是選擇合適探頭的重要依據，就比如被側工具的厚度在4～5mm，所選擇的探頭和k值應是6×6k3，厚度6～8mm的應選擇8×8k3，厚度為9或10mm的選擇9×9k3，不同的工具厚度都對應不同的數值，在正式檢測之前，要精準的計算好所測量工具的厚度，避免因為測量誤差導致探頭選擇不合適而影響檢驗。

1.2 超聲波探傷儀試塊的選用

根據被測量工具的厚度選擇好合適的探頭之后，就需要選擇與探頭相互匹配的試塊了，超聲探傷試塊的重要作用就是對工件內部可能出現的瑕疵或者損傷做到精準快速的定位，對瑕疵和損傷程度做到精確診斷和評估，試塊的選擇也是有依據性的，為了保證檢測結果的準確性，保證檢測工作能夠高效地運行，需要專業的工作人員掌握熟料的技術精確的進行選擇試塊，在正式對金屬內襯壓力容器進行檢測之前，可以利用人工反射體對試塊不斷地進行調整，來驗證試塊是否具有靈活的敏感度，再利用超聲波探傷技術反復調整試塊的掃描速度，記錄下試塊快慢不等的速度，與儀器示波屏上的實際聲程和水平刻度值之間的比例關系進行對比，分析該試塊能否繪制出距離波幅曲線圖，能否為工作人員檢測金屬內襯壓力容器內部的損壞處位置和損壞程度提供幫助，對內襯容器進行精準定量。校準超聲波探傷技術的要求是電磁軛提升力大于等于45N，靈敏度試片刻槽就會清楚地顯現出來，要想做到超聲波探傷儀的精準校對，就需要工作人員們掌握好扎實的基本功，牢牢記住不同的檢測對象應該對應什么樣的探傷工具，保障在檢測的時候不會因為前期準備工作的失誤，而導致最后測量結果的不準確，選擇合適的探頭和試塊，是完成超聲波探傷儀校對的重要保障，也是提高檢查工作效率的重要保障[1]。

2 ?用探傷儀對壓力容器的檢測

2.1 檢測時應注意的事項

所謂超聲探傷技術的運用，其實主要就是分為兩個步驟，就是在檢測金屬內襯壓力容器的過程中所需要完成的兩個步驟。第一步就是在正式檢測之前的準備階段，對探傷儀器的外觀、探頭試塊的檢測以及檢測對象的清理工作。第二個步驟就是現場對監測對象的正式檢驗。在檢測準備的階段，首先工作者要對檢測對象的表面和側面進行檢查，用工具將檢查對象表面上的油污、焊接部位的飛濺物、生銹以及氧化的部位清洗干凈，將檢測工具上的深坑用探傷技術的探頭進行修補，然后用砂輪等工具對其進行打磨，讓工具更加平整，用公式計算出超聲波探傷技術的檢測對象金屬內襯壓力容器的寬度，板厚的代表字母是t，探頭的斜率是K，之間的關系是Hmin=2Kt，HMAX=2.5Kt，探頭的斜率通過計算探頭的聲束在鋼中折射的正切值這種方式來獲得的，探頭斜率的準確性對檢驗金屬內襯壓力的不足有非常大的影響。除準備階段以外，還有一個現場檢測的階段。用超聲波探傷技術對金屬內襯壓力容器進行檢測，首先要做到的是確保外觀檢查合格，然后了解金屬容器的材質、厚度、焊接種類、焊接方法、彎曲程度、焊縫多余部位、背面的墊子、槽口以及坡口的形狀等狀況，最后再根據檢測的結果制作出一張DAC的檢測圖，判定容器缺口的大小和損壞程度，綜合分析給出一個精準的評價等級[2]。

2.2 對檢查結果缺陷的分析

對容器損壞程度進行評價分析，首先需要做的是選擇DAC功能組，將超聲波探傷儀器打開，選擇好檢驗所對應的菜單，將選好的探頭與檢測對象匹配的探頭放置在選好的試塊上，按下A門開始功能鍵，并根據移動狀況調節A，確保收回的超聲波是滿屏的80%以上，將采集的信息記錄下來，緊接著按照順時針的方向波動輪子，一直等到保存標定的數值從0轉變到1的時候才意味著采集結束。然后用選好的探頭在試塊上找到最高返回的聲波，用輪子調節A門按鍵的位置，直到保存的數值從原先的1轉變為2才算結束，通過反復的調節探傷儀器的探頭在試塊上找到最高反射聲波的距離，依次對所偵測到的數據進行保存確定。利用制作出來的ADC曲線來判斷出金屬內襯壓力容器所存在的問題的具體位置、問題的大小以及定量，來對容器進行判斷分析，定出來的線和定量那條線之間的區域被稱之危I區，定量那條線和判斷是廢棄的那條線之間的區域被稱為II區，判斷是廢棄的那條線以上的區域被稱為III區，如果探測出來的傷害在I區，那么缺陷就不嚴重，如果檢測的結果顯示在III區，那么證明檢測的工具是殘次品，如果檢測到的傷害在II區，是允許的范圍，但如果超過了這個范圍，就需要重新修理，通過這種曲線圖來鑒定被檢測工具的質量。

2.3 金屬內襯壓力具體事例分析

超聲波探傷技術的檢驗結果準確性到底能不能保障，是不是準確的，需要用一些事例來進行驗證，測試的方法就是采用標準短橫空試塊，利用金屬內襯壓力容器進行檢測，對容器比較長的橫空進行超聲探傷，例如對CSK-I試塊的檢測，利用DCA曲線進行驗證，又因為CSK-I試塊為直徑1mm，長度測量為5mm，深度測量為30mm的標準樣品，測量結果顯示，測量金屬內襯壓力容器的檢測過程當中，所測量的數據與樣品實際數據是一樣的，說明超聲波探傷技術在金屬內襯壓力容器檢測中的應用是比較精確的，只要將需要注意的事項一一做好，得出來的結果就不會和實際情況產生太大的差異，具有比較高的準確性。

3 ?結語

超聲探傷是一種幫助檢查工具是否存在問題的一種重要技術，它對被檢測的工具不會造成任何損害，被廣泛的應用在金屬內襯壓力容器的制造、容器焊接的檢測當中，超聲探傷技術具有以下幾種優點：首先是具有極強的穿透力，可以探測到數米的深度;其次靈敏度非常的高，可以發現與直徑相差十分之幾毫米的空氣間隙的反射能力，通過對探頭、試塊的選擇，選擇出更好的與容器進行匹配測量的輔助工具，并制作出ACD曲線圖，完成對金屬容器的檢驗，確定好缺陷所處的位置完成檢驗。

參考文獻

[1] 劉志勇，彭朝勇.一種基于軸端耦合的實心車軸相控陣超聲波探傷方法[J].機車電傳動，2018（2）：108-110.

[2] 胡玉琦，吳志遠，呂鳴江，等.反應堆壓力容器檢查機主立柱同步運動研究[J].機械設計與制造，2017（1）：137-141.