超声相控阵技术在压力容器焊缝无损检测中的应用.pdf

第11期 - 75 -
超声相控阵技术在压力容器焊缝无损检测中的
应用
蔡亮1，高帅2，牛志勇3，李世平4，祁庆芳5，蒋玉卓5，李丽嫔6
（， 天津 300300）
（（中国）有限公司深圳分公司惠州油田， 广东 深圳 518000）
（， 河北 廊坊 065000）
（， 河北 任丘 062552）
（， 青海 格尔木 816000）
（， 河北 任丘 062552）
[摘 要] 传统的无损检测工艺需针对压力容器进行停产、清罐，严重影响生产效率，同时耗费大量人力物力。采用超声相
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类型进行建立模型与解析，对根部未焊透、接管
侧坡口未熔合、封头侧未熔合等三种缺陷进行了模拟和实验验证计算，得到超声相控阵对环焊缝埋藏缺陷的检测结果较射
线相比更为准确，可以有效提高缺陷的检出率，实现缺陷的定量和定位分析。
[关键词] 超声相控阵；仿真计算；模型解析
压力容器属于国家重点监管的特种设备之 相位关系，即不同探头之间的相位间隔，称为延
一，对压力容器应定期进行检验、维修和维护。 迟法则，不同的延迟法则会形成不同声束特点，
目前常规的无损检测技术在检测前需要对压力容 如产生直波束、斜波束、聚焦声束等。每个晶片
器进行停产、清罐处理，尤其是开罐检验需要 之间的延迟关系为：
对罐体进行打磨和清理，耗费了大量时间和人
力、物力，平均辅助检测费用约占总体检测费用
的75%[1,2]。近年来，随着新型无损检测技术的发
展，使不停产在线检测成为可能，其中超声相控
阵技术具有检测灵活、速度快、检测结果直观、
作业强度小等特点，逐渐在工业无损检测中得到
式中：F为焦距，mm；c为声束在工件中的传
应用。