超声导波检测技术

超声导波检测技术

超声导波检测是一种新型的检测方法,是目前国际上正在大力发展的一项无损检测技术,有十分明显的优点。它解决了在役的小径管管子母材没有合适的无损检测方法检测问题。比如火力发电厂经常碰到需要对在役的小径管管材进行无损检测,常规的无损检测方法没法满足这一要求。而超声导波检测方法能够很轻松的完成这样的任务。

超声导波检测属于超声波检测的一种应用。导波检测技术具有检测速度快、检测结果直观、应用范围广等特点,可在管道、容器、储罐等特种设备行业有着巨大的应用前景。使用高频导波技术时,需使用专用探头,探头发出超声组波,其波宽和基本波长与被测板壁厚有关,组波在被测表面之间发生干扰。导波在传播过程中,充满整个被检工件,如果有凹坑及腐蚀缺陷,将产生相应回波,并传给探头。导波检测其特点包括:

  • 高频导波技术在容器任一表面可以得到双面的检测结果,包括板材内部。
  • 对于平板状工件的导波检测,一般检测区域为1~2m扇形或长方形区域,工件厚度一般为薄板至中厚板以下范围。
  • 高频导波对在役容器的检测,可以快速发现板材内表面腐蚀坑、裂纹等缺陷。
  • 检测速度快,最高可达5m2/s。
  • 检测灵敏度高,在距离一米远的检测位置时,能够很容易的检出1%T的线状缺陷或者25%T的腐蚀类缺陷(如图),且检测灵敏度高。

平底孔

  • 高频导波技术不但具有常规超声检测技术的高灵敏度,而且导波技术的大面积快速扫查的特点,但是在导波检测中由于不能区分缺陷的深度信息,也不能区分缺陷位于工件的上表面或是下表面,因此需要通过宏观或表面检测、超声检测等方法进行确定缺陷在壁厚方向的实际位置。

导波检测主要原理:超声波在固体介质中传播通常存在横波和纵波两种形式。当超声波传播介质被局限在一定的边界内,边界就会对超声波产生反复不断的反射,这样就能形成超声波导波。它是超声波的一类特殊应用,主要利用波长与声波角度、工件厚度的特殊关系,由多个不同类型的波组成波群,此波群中包括爬波、纵波、横波等,以及各波形在工件表面反射时相互转换所产生的变型波。

一般情况下,导波可以检测厚度小于30mm的板材;管外径大于32mm、壁厚大于2mm,小于30mm的管材。在火力发电厂,省煤器、过热器、再热器管子的母材,大机组的降水分配管,小机组的分散降水管,炉外管,如饱和蒸汽引出管、水冷壁上联箱到汽包的连络管、省煤器到汽包的连络管、联箱_联箱间的连络管等都可以采用超声导波进行检测。

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