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超声相控阵技术在电力工业无损检测中的应用徐鹏.docx


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超声相控阵技术在电力工业无损检测中的应用徐鹏
 
 
摘要:无损检测技术是现代工业领域非常关键的一个技术环节。其中,超声检测是无损检测领域中一种重要手段。相比于其他方式,如磁粉检测、射线检测、涡流检测等,超声检测具有高精度、无过程中承受着较高的温度和压力,一旦泄露,轻者造成机
组停机,重者导致人身伤亡,因此,加强管道对接焊缝的检测显得尤为重要。对接焊缝坡口一般有V型、U型、双V型三种形式。采用传统的超声波探伤方法对管道对接焊缝进行检测时,探头要在焊缝两侧频繁移动,检测过程十分复杂。采用相控阵超声探头检测对接焊缝时,可通过扫描仪和编码器实现对接焊缝的全体积扫描。在检测过程中,关键检测参数由软件自行设定,不需要更换探头,不需要频繁地来回移动探头,也不需要复杂的夹紧装置。需要注意的是,只有保证探头楔块前端与焊趾之间的距离,才能保证探头发出的声束能覆盖整个被检截面,然后沿焊缝轴线纵向移动即可完成检测。

接管座角焊缝作为电站锅炉检验中的重点检验和监测部位,其质量优劣直接影响电站锅炉运行的安全可靠性。角焊缝在焊接过程中常出现未焊透、未融合和裂纹等面积型缺陷。由于超声波检测对此类缺陷十分敏感,检测灵敏度较高,常规超声波检测成为目前管座角焊缝常用的内部检测方法。但是,由于接管座角焊缝坡口形状和结构较为复杂,利用超声波进行检测时,易受到管座曲率、壁厚和马鞍状焊缝形式的影响,加之探测位置的局限,常规超声波检测面临着缺陷信号识别难度大、缺陷的定位困难及难以确保焊缝完整覆盖等问题。利用模拟仿真软件,将超声相控阵检测技术应用于对管座角焊缝的检测,并配备扫查器实现自动化检测。通过对比可知,利用超声相控阵检测技术能确保检测质量。

火力发电厂锅炉过热器、省煤器、水冷壁、再热器管称为锅炉“四管”。一般情况下,受热面管通常称为小径管,所用直径为32~89mm,管壁为4~12mm。
近年来,超临界、超超临界机组不断增多,机组在运行过程中受到的温度、压力不断增加,对所用的小径管质量提出了越来越高的要求。锅炉“四管”因为长期处于高温、高压的环境中,极易产生高温蠕变、内壁水侧腐蚀、外壁向火侧腐蚀、外壁侵蚀及磨损和疲劳,严重者会导致爆管事件,影响机组的安全稳定运行,给电厂带来巨大的经济损失。
3航空航天行业的应用
在航空工业中,由于对飞行器可靠性、环保性、轻量化标准的日益提高,复合材料在航空结构上应用比例不断提升,且复合材料结构也变得越来越复杂,监控复合材料结构的内部质量受到越来越广泛的关注。一方面,面对飞机结构上日益剧增的复合材料用量,高效、快速的无损检测手段是复合材料结构的生产过程和服役阶段迫切需要的;另一方面,随着复合材料工艺及结构复杂性的增加,产生的检测技术问题也给传统的检测手段带来了严峻挑战。在航空复合材料平面结构中,线性扫查是超声相控阵检测的主要方式。在实际应用中,为了提高检测效率和分辨率,国内外研究学者设计了形状巧妙的相控阵探头。对于复合材料的曲面结构监测,目前主要采用柔性相控阵换能器。其感应探头极富有柔韧性,在一定程度内可以弯折,因此能够对不同的曲率结构进行监测,故而能适应不同类型的凹面环境。比较有代表性的公司有英国凤凰检测系统有限公司。
4铁路行业的应用
铁路是判断一个国家现代化水平高低的重要标志之一。

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  • 时间2022-05-20