超声波检测技术在压力容器检测中的应用分析

于大雷

哈尔滨空调股份有限公司 黑龙江 哈尔滨 150078

1 超声波检测技术的工作原理

超声波检测技术作为无损检测中的重要部分，在压力容器的检测处理中具有较高优势。超声波检测处理中，需依靠超声波信号进行处理，信号频率范围为2-25Mhz，高频特性使得超声波信号可快速穿透压力容器设备内部。超声波信号一般是以直线进行传播，在均匀且无限大的介质中，超声波信号可完成正常传播。当超声波信号在传播过程中，如果遇到非均匀性介质，超声波信号的声阻抗会受非均匀介质干扰而发生改变，可能会出现反射等较为特殊的光学现象。对于检查部人员而言，需结合超声波信号传播环节中所发生的光学现象进行内部缺陷情况的判断[1]。

2 影响超声波探伤技术缺陷定位的因素

第一、仪器因素的影响，这是影响缺陷定位的重要因素之一。从某方面角度出发，超声波探伤进行检测处理的过程中，相关工作人员可不将仪器放于水平线上。实际压力容器的检测处理环节中，不可忽略自然曲度的严重影响。一般情况下，仪器水平线极易发生和实际情况不符合的问题。这时，便会导致缺陷定位不良状况的发生。检测处理环节中，相关人员必须及时进行处理，着重关注超声波检测仪器相关的刻度问题，原因在于水平刻度的精度与缺陷定位情况具有较高关联性。

第二、工件是影响缺陷定位的第二方面因素。这一因素的影响表现在下述几方面：工件形式、表面粗糙度。当工件表面过于粗糙，存在明显的凹凸不平问题时，极易对无损检测效果产生限制作用，处理不当易出现耦合不良的问题。此外，由于声波途径路径的影响，耗费时间方面也可能存在一定差异。对应检测信号极易出现差异化问题。考虑到工业操作中，检测信号可能会出现差异化问题，同时考虑到工业加工件一般以曲面为主，极易对探头产生负面通。同时，操作人员如果处理不当，可能还会认为产生加工误差，无法保证缺陷定位工作的顺利开展。工件材质也可能会产生影响。超声波的波组与介质存在较大关联，当材质不同，对应声阻的影响也会有所差异。换言之，压力容器的材质存在差异的情况下，超声传播也会受到负面影响，极易引发最终检测结果存在较大误差。

第三、探头也会对缺陷定位产生影响，是不可忽略的一大因素。操作过程中，声束轴线可能会传播出去，当其距离几何中心过远时，检测精度将会明显下降。结合调查结果进行分析，部分工业企业的超声探测仪器在管理维护中，存在保养意识薄弱的问题。对于超声探测仪器而言，探头性能可能会随使用时间的延长而发生改变。即使发现设备缺陷问题，却也无法明确具体是哪个声束出现问题，定位缺陷的难度较高。探头斜楔区域易出现磨损，当前方磨损过于严重时，检测中可能会出现K值、折射角增加的情况，后续如果出现磨损问题，可能出现K值、折射角减小的情况[2]。

3 探伤技术的应用

3.1 焊缝探伤

焊缝连接是当下各大压力容器中极为常见的连接手段，受焊接工艺作用。焊接操作中，经常出现焊接裂缝缺陷、焊不透的情况。这对设备的运行效果、综合性能等都会产生不利影响。为此，相关检测人员必须进行细致化处理，借助水平定位、深度定位、声程定位等完成处理，合理借助探伤检测技术完成焊缝缺陷的分析。

3.2 管材探伤

结合管材直径大小，一般管材探伤需分为小口径、大口径探伤两种形式。前者处理中，常见问题包括夹杂、重皮、裂纹等缺陷；后者处理过程中，易发生重皮、白点、折叠等情况，为此，必须及时进行接触法、水浸聚焦技术的应用，从而顺利完成探测任务，结合管材实际“缺陷”情况等进行后续处理，保证压力容器的加工质量。

3.3 高温压力容器中超声检测技术的分析

以某塔式压力容器为例进行分析，对应塔体的厚度为15mm、端厚度为30mm。由于长期处于高压高温的工作环境，塔罐出现了较为严重的腐蚀问题，罐体壁厚也会受到外界液体冲刷作用、冲击作用影响，极易出现磨损、腐蚀等问题。这一情况下，检测机构可借助超声波检测进行在役使用厚度的了解。再生塔表面温度一般在70～80℃范围内，普通探头无法进行检测。可借助D709探讨配合高温耦合剂完成检测分析。D709探头使用中，需考虑检测工件的厚度问题。2～25mm的厚度中，对于检测数据形成的结果，需结合超声波波形进行分析，避免偏差问题等引发的缺陷。当厚度大于25mm时，超声波波形形成的波形图会在第二个回波波形位置形成两个回波。这一情况下，对于超声波检测的操作人员提出了较高要求，需避免判断误区的负面作用。数据判断过程中可能无法及时得到正确厚度。为了获得最佳检测效果，需充分考虑检测数据在后续使用管理中的效果，对应检测人员要结合超声波检测仪器进行再生塔厚度的检测。该检测环节中，可能会将超声波波形当作第一个回波，让其作为后续指示标识，获得较为精确的塔壁厚度。需引起重视的是，这一操作中检测的壁厚，必须是再生塔的在役母材厚度[3]。

4 结束语

结合超声波检测技术的各项优势，各大企业必须及时进行相关技术的研发。要明显对应检测技术要求，结合具体情况进行分析，考虑压力容器的检测特征，并及时将超声探伤技术应用于压力容器的检测中。力求达到节约检测成本的目的，及时增强检测效果、提高项目的安全质量，从而为企业获得更高的经济反馈。需引起重视的这一技术仍停留于发展过程中，部分技术并未完善，必须及时进行动态调整和优化。