TOFD焊缝检测
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衍射时差法超声检测报告报告编号:TOFD-2024-001报告日期:2024年1月15日报告单位:XX检测技术有限公司一、背景信息被测对象:管道接头焊缝管道材料:碳钢焊接方法:手工电弧焊焊缝类型:对接焊缝焊缝尺寸:外径30mm,壁厚5mm检测目的:评估焊缝的质量和完整性二、检测装置超声检测装置:XYZTOFD-2000发射换能器型号:XYZ-TOFD-10MHz接收换能器型号:XYZ-TOFD-10MHz编码器:XYZ-TOFD-ENC-1000三、检测方法TOFD是一种全自动、无损伤的超声波检测方法,通过测量衍射声波的时差来评估被检测物中的缺陷。
本次检测使用了TOFD方法,主要检测参数如下:纵波震荡频率:5MHz横波震荡频率:10MHz扫描轴向范围:15mm扫描轴向重叠率:50%扫描步进:0.5mm四、检测结果1.检测图像分析通过TOFD检测方法,共得到了被测焊缝的图像,并进行了定性和定量分析。
图像中明显的信号和时间差可以表明焊缝的完整性和质量。
对焊缝的分析结果如下:缺陷A:宽度1mm,深度2mm,位置X轴5mm,Z轴距离10mm缺陷B:宽度0.5mm,深度1.5mm,位置X轴10mm,Z轴距离5mm2.缺陷评估根据TOFD检测结果,对检测区域中的缺陷进行了评估。
缺陷的大小、位置和深度都能够被准确测量和定位。
根据相关标准,对缺陷进行了分类和评级。
缺陷A被判定为焊缝中的夹渣缺陷,属于轻微缺陷,对焊缝的强度和密封性影响较小。
建议对该缺陷进行记录和监控。
缺陷B被判定为焊缝中的小孔缺陷,属于较严重的缺陷,对焊缝的强度和密封性有明显影响。
建议进行修复措施,如填补孔洞或重新焊接。
五、结论和建议通过TOFD超声检测方法,对焊缝进行了全面的检测评估。
根据检测结果,总体评估该焊缝质量良好,只存在两处轻微缺陷。
建议对其中的较严重缺陷进行修复措施,以确保焊缝的完整性和质量。
本次检测报告仅为评估结果,具体的修复方法和措施需要根据相关标准和规范进行制定。
基于超声TOFD法的钢结构焊缝无损检测技术分析摘要:钢结构焊缝作为焊接结构件中较为常见的一种缺陷,对焊接结构件的使用性能与使用安全具有不利影响。
科学合理的钢结构焊缝检测技术至关重要,及时发现焊接结构缺陷,为提高钢结构的稳定性与牢固性提供保障。
现阶段,我国在钢结构焊缝无损检测方面的研究逐渐成熟。
本文主要分析基于超声TOFD法的钢结构焊缝无损检测技术。
关键词:复杂工程问题超声TOFD法;无损检测;钢结构焊缝引言传统的钢结构焊缝无损检测技术,其焊缝检测结果的精度偏低,面对不同类型的焊缝缺陷时,无法获取准确的焊缝缺陷尺寸,降低了焊接结构的力学性能。
一旦钢结构焊缝没有被及时检测出来,可能导致焊缝缺陷扩大,严重情况下,引发钢结构质量恶化,造成较大的安全事故。
超声TOFD法能够有效改善这一问题,通过测量钢结构缺陷端部动态回波信号的传播时间,确定焊缝缺陷的尺寸信息与位置信息,进而实现焊缝缺陷检测的目标,具有较高的定位检测精度,整体检测环境相对安全稳定,焊缝缺陷检测能力较强。
1、TOFD法的原理和机制TOFD(Time-Of-FlightDiffraction)法是一种基于超声波传播和衍射原理的无损检测技术。
TOFD法利用超声波在材料中传播的特性进行检测。
通过超声波的产生和传播,可以探测到材料中的缺陷或界面。
TOFD法使用两个超声发射器和接收器。
首先,一个发射器发出一个短脉冲的超声波信号,该信号在材料中传播并与缺陷或界面发生相互作用。
然后,另一个接收器记录并接收这些经过散射的超声波信号。
当超声波遇到材料中的缺陷或界面时,会发生散射和衍射现象。
散射是指超声波在缺陷周围反射、散射并改变传播方向,而衍射是指超声波沿着缺陷的边缘传播并弯曲。
TOFD法中使用的关键概念是“双晶点”。
这是指超声波的传播路径,其中一条路径从发射器直接到接收器(直到TOF),另一条路径经过缺陷并通过衍射返回到接收器。
通过测量这两条路径之间的时间差,可以计算出缺陷的位置和尺寸。
焊接是采用加热、加压或二者并用的方式实现材料结合的一种加工工艺。
焊接接头联接方式广泛应用于承压类特种设备中。
因此,焊接接头的质量控制对于承压类特种设备的安全运行有着十分重要的作用。
焊接接头的形式多种多样,常见的有对接接头、角接接头等。
对接接头中按两侧母材厚度是否相等可分为等厚度对接和不等厚度对接;按横截面投影是否在同一平面内可分为平面对接接头和非平面对接接头。
目前,TOFD检测技术已发展成熟,并在工程检测中广泛应用。
在标准NB/T 47013.10—2015《承压设备无损检测第10部分:衍射时差法超声检测》附录A 中提及了母材不等厚对接接头的检测工艺。
通过借鉴,将此工艺应用于母材既为不等厚,且夹角为优角的特殊结构中。
公称厚度不相等的锥体与筒体组对焊接的结构就是此类特殊结构的焊接接头。
编制此类焊缝的TOFD检测工艺,在选择探头、楔块和设置探头中心间距值时必须考虑两侧母材存在的角度。
由于两个探头放置在不同水平平面上,焊缝中心线与实际的探头连线中心(PCS)不再重合,因此仪器显示的缺陷深度与理论深度也存在一定的误差,需要通过计算来修正显示信号的理论深度和高度。
待检焊缝待检件为某高压吸收塔(焊缝需检),该塔的设计压力为1.85 MPa,设计温度为250 ℃,设计制造检验规范有TSG 21—2016《固定式压力容器安全技术监察规程》、GB 150.1~150.4—2011《压力容器》、NB/T 47013—2015《承压设备无损检测》。
需进行TOFD检测的筒体与锥体对接焊缝编号为B10,焊缝类别为Ⅲ类容器环焊缝,内径8700 mm,公称厚度为68 mm(筒体)/76 mm(锥体),材料为SA516 70,X型坡口,采用手工电弧焊(SMAW)+埋弧焊(SAW),焊缝宽度为30 mm(外)/35 mm(内),检测依据NB/T 47013.10—2015 B级,验收依据NB/T 47013.10—2015 Ⅱ级。
海底管道是海洋油气输送的生命线,海底管道铺设的质量对保证管道安全运行、海洋环境保护、控制运行成本具有非常重要的作用。
近年来,随着相控阵超声检测技术的快速发展,其高效、环保、准确的优势得到了充分体现,逐渐成为了海洋石油管道铺设的主要检测方法之一。
海底管道尺寸较小,管道铺设采用流水线作业,随着焊接及铺管整体效率的不断提升,检测效率及准确性的要求亦越来越高。
依据标准DNV-ST-F101—2017《海底管线系统规范》要求,海底管道铺设焊缝检测需进行检测系统认证,评估检测系统的检出率(POD)及可重复性,以确保检测系统在现场应用过程中的准确性及可靠性。
笔者制作了一系列不同类型、不同尺寸的焊接缺陷,分别进行PAUT+TOFD 检测及宏观切片测试,记录缺陷的所有数据,运用统计学分析方法评估得出30%评定阈值90%检出率95%可信度条件下的POD值为0.9 mm,以为工程应用提供技术支撑。
相控阵超声检测原理01相控阵超声检测基本原理为:使用阵列超声单元产生超声波束,通过建立聚焦法则控制每个激发阵列单元的发射和接收时间,从而产生多个超声波束,通过控制阵列的激发和接收时间,控制波束角度、聚焦深度、聚焦尺寸等参数,实现工件的快速扫描成像。
相控阵超声波束生成和偏转示意如图1所示。
图1 相控阵超声波束生成和偏转示意相控阵探头由一系列独立的晶片构成,每个晶片都有独立的接头,每个阵元能被独立激发,并且可以通过改变阵元之间的激发延时,沿着阵元排列方向对阵元进行依次激发,从而实现单个波的干涉,获得指定的声束角度和聚焦位置。
超声波衍射时差法(TOFD)检测采用一发一收两个宽带窄脉冲探头进行检测,探头相对于焊缝中心线对称布置。
发射探头产生非聚焦纵波波束并以一定角度入射到被检工件中,其中部分波束沿近表面传播被接收探头接收,部分波束经底面反射后被接收探头接收。
接收探头通过接收缺陷尖端的衍射信号并计算其时差来确定缺陷的位置和自身高度。
TOFD检测原理如图2所示。
厚壁焊缝TOFD 检测工艺讨论一、关于声束角度的计算对于检测工艺,有以下内容需要计算:•根据焊缝厚度,如何划分检测区域•各区TOFD探头的中心矩•根据探头角度和折射定律,计算声束在楔块中的角度•使用-12dB公式,计算楔块中声束的上下边界角•计算被检材料中-12dB的声束范围•计算时间窗口的设置•计算上表面盲区深度•计算下表面盲区深度•根据给定的盲区深度和偏离值,计算偏置扫查次数•计算最大扫查速度•计算检测宽度范围和打磨宽度探头的声场特性一、 TOFD关于声束角度的计算例:当使用直径6mm频率5MHz的60°斜探头检测钢工件时,求有机玻璃楔块中波的入射角度?求楔块中的半扩散角和钢中的半扩散角?求在聚焦深度100mm、200mm、300mm时,焊缝高度方向上的有效检测范围?(C玻璃=2400m/S,C钢=5930m/s)一、关于声束角度的计算•由以上计算可知,在楔块中探头的入射角为20.52°,两侧半扩散角为3.21 °,则在楔块中的有效声束角度为17.31~23.73 °。
•根据折射定律,入射角为17.31 °时,在钢中的折射角为47.32 °;当入射角为23.73 °时,在钢中的折射角为81.61 °。
•通过计算可知:声束在楔块中的半扩散角为3.21 °,则钢中的实际声束宽度为34.29 °。
一、关于声束角度的计算•探头角度为60°,聚焦深度在100mm时,探头入射点距离焊缝中心为173.2mm。
•根据-12dB声束,声束下端在钢中的折射角为47.32 °声束上端在钢中的折射角为81.61 °。
•在焊缝的中心线上,-12dB声束检测深度范围是25.55~159.71mm•同理可推出聚焦深度200mm、300mm时,-12dB声束的检测范围二、TOFD检测宽度区域的规定2.1检测区域检测区域由其长度、高度和宽度表征。
第一节TOFD检测实验分析1 前言随着科技的发展,各行业设备运行参数的提高,对设备本身的质量要求越来越严格。
机械设备在焊接加工过程中,焊缝中难免会存在一些或大或小的标准允许范围内的缺陷,在设备长期运行过程中,这些缺陷都有扩展的可能。
为保证设备的安全运行,需要监控这些缺陷的状态,判定这些缺陷是否已扩展。
在检测中如何获得这些缺陷在各方向的精确尺寸特别是高度方向上的尺寸就成了迫切需要解决的问题。
近年来,国内同行对焊缝缺陷的精确测量,特别是在役设备裂纹高度的测量投入了大量的精力,取得了一定的效果。
TOFD检测技术以其在缺陷检出率及精确定量方面具有的明显技术优势,在众多检测技术中脱颖而出,得到业界的接受和认可。
本节通过几个实验来介绍TOFD在缺陷精确测高方面的技术优势。
2 实验比较TOFD数据采集使用加拿大RDTech公司的OmniScanMX超声探伤仪、5MHz Φ3mm纵波探头(1对)、45°楔块。
采用平行扫查,探头中心距按PCS=2×(2T/3)×tanβ选择。
实验选用2块0.2mm宽线切割槽试块(试块A、B)和一裂纹试块(试块C)。
2.1线切割槽试块A实测实验采用下图所示试块A(长160mm、宽50mm、厚40mm)试验中使用常规超声波将端角反射波调至80%后,重复扫查,逐步增益30dB,直到噪声信号达20%,仍未发现可识别的独立的衍射波信号;并且在TOFD检测数据中,可以看到仅从A扫描波形中也很难区分衍射波。
由此可以看出:开口很小,内部紧闭的裂纹,衍射波信号并不如想像中明显,仅从A扫描波形中基本不能区分衍射波与噪声。
这主要是由于裂纹两个面接触很紧密,大部分的声波穿过了裂纹,导致衍射能量明显降低。
不过在TOFD中结合B扫描时还是较好识别。
在实际检测中通常遇到由夹渣或其它体积型缺陷扩展的裂纹或局部开口较大的裂纹,对于这些裂纹通常在测高时会发生实测缺陷高度偏小的情况。
这就与试块C的情况非常类似,见图11,在a 点位置由于裂纹结合紧密,大多数声波透过裂纹,仅有部分能量转化为衍射波,b点位置由于开口较大,声波无法穿过,衍射能量较强,波幅也较强。
TOFD(Time-of-Flight Diffraction)是一种非破坏性测试(NDT)技术,用于检测焊接、铸造、管道和其他材料中的缺陷,如裂纹和夹杂。
TOFD 探伤技术的标准可以帮助确保测试的准确性和可靠性。
以下是一些与TOFD 探伤标准相关的国际和行业标准:1. ASTM E2905 - 19:这是由美国材料与试验协会(ASTM)发布的标准,标题为“使用TOFD技术检测焊缝中的焊缝裂纹的标准实施规程”。
它提供了使用TOFD技术进行焊缝检测的详细规程和指南。
2. ASME V Article 4: 这是美国机械工程师学会(ASME)发布的标准,标题为“Nondestructive Examination”。
其中第4节专门讨论TOFD技术的应用,以检测焊缝、铸件和其他组件中的缺陷。
3. ISO 10863: 这是国际标准化组织(ISO)发布的标准,题为“Non-destructive testing - Ultrasonic testing - Time-of-flight diffraction technique as a method for detection and sizing of discontinuities”。
它为TOFD技术的应用提供了国际性的指南和要求。
4. EN 14127: 这是欧洲标准(European Norm)的一部分,标题为“Non-destructive testing - Ultrasonic examination - Time-of-flight diffraction technique”。
它为欧洲地区的TOFD检测提供了指南。
这些标准提供了关于TOFD技术的应用、设备要求、操作程序和缺陷评估的详细指导。
使用适当的标准可以确保TOFD探伤测试的一致性和可靠性,并有助于确保检测到的缺陷能够得到准确评估。
请注意,标准可能会定期更新和修订,因此建议查阅最新版本以确保遵守最新的要求。
非平面工件对接焊缝TOFD检测工艺肖 雄1 刘东梅2(1.江苏中宇检测有限公司 南京210012;2.徐州东方工程检测有限责任公司徐州 221008)摘要:本文主要介绍非平面工件对接焊缝TOFD检测工艺的设置,针对特种设备行业比较常见的不等厚工件组焊时,厚的一侧会进行削边处理,对TOFD检测时探头的放置及声束角度都会产生影响,本文通过仿真软件模拟探头声场对被检工件的覆盖及计算,对不同形状的非平面工件,总结了2个简单实用的计算公式,帮助现场检测人员快速方便地对这类工件的对接焊缝进行TOFD检测。
关键词:非平面工件;不等厚;削边;TOFD;PCSNon-planar workpiece butt welds TOFD inspection processXIAO Xiong1LIU Dong Mei2(1.Jiangsu ZhongYu Nondestructive Test Co., Ltd Nanjing 210012 China;2.Xuzhou Oriental Engineering Testing Co., Ltd. Xuzhou 221008 China)Abstract: This article describes the setting of non-planar workpiece butt welds TOFD inspection process, for special equipment industries the more common unequal thickness workpieces welds, thickside will conduct chamfered edge, the probes placement and the ultrasonic beam angle will beimpacted when TOFD testing, this article simulate and calculation the sound field of probes byusing simulation software to cover of the workpieces, for the non-planar workpieces ofdifferent shapes, summed up the two simple and practical formula to help people quickly andeasily on-site testing the butt welds of such workpieces for TOFD testing.Key words: non-planar workpiece; unequal thickness; chamfered edge; TOFD; PCSTOFD(衍射时差法)超声检测技术近年来在国内各行业发展很快,包括检测人员的培训交流、检测仪器的研究开发、检测标准的颁布实施等,特别是在特种设备行业,许多大的压力容器制造单位、检验检测机构都陆续开始应用此项检测技术。
四川省雅砻江锦屏一级、二级、官地水电站水轮机蜗壳及压力钢管现场焊缝衍射时差法超声检测规程(试行稿)华电郑州机械设计研究院有限公司二滩水电开发有限责任公司2010年8月目次前言 (Ⅱ)1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (1)4一般规定 (5)5检测系统 (5)6试块 (6)7检验等级 (8)8检测准备 (8)9检测系统设置和校准 (11)10检测 (13)11检测数据的分析和解释 (13)12对非平行扫查发现的相关显示的辅助检测 (15)13缺欠评定 (16)14检测报告 (16)附录A(资料性附录)参考试块 (18)附录B(资料性附录)缺欠深度、高度及表面盲区高度的计算 (20)附录C(资料性附录)衍射时差法超声检测报告格式 (21)前言衍射时差法超声检测技术作为一种独立的无损检测方法,具有环保、对人体无伤害、缺欠检出率高、缺欠尺寸定量精度高、检测结果能图像化存储及便于实现自动扫面等优点,目前该项检测技术已经在许多大型水电站的焊缝检测中应用。
本规程起草过程中查阅了大量国内外技术资料和相关标准,同时参考了GB/T 23902-2009《无损检测超声检测超声衍射声时技术检测和评价方法》,CEN/TS 14751-2004《焊接---衍射时差法超声检测在焊接检验中的使用》,ASTM 2373-2004《采用衍射时差法超声检测的标准实施规程》,NVN-ENV 583-6-2000《无损检测超声检测第六部分:超声衍射声时技术检测和评价方法》,BS 7706-1993《用于缺陷探测、定位和定量的衍射时差法超声检测的校准和设置指南》,NEN 1822-2005《衍射时差法超声检验技术验收规范》,ASME code case 2235-9《锅炉压力容器案例——超声波代替射线检验》等标准中的部分内容;进行了大量的试验研究,并结合其他水电工程中的实际应用经验,在力求技术先进、经济合理和安全可靠的原则下,明确了四川省雅砻江锦屏一级、二级、官地水电站水轮机蜗壳及压力钢管现场焊缝衍射时差法超声检测的方法及缺欠评定要求。
压力容器焊缝TOFD检测的关键影响因素发布时间:2022-11-22T06:48:14.841Z 来源:《科技新时代》2022年第14期作者:李炳庆[导读] TOFD技术(即衍射时差法超声检测技术,简称“TOFD”)是超声波检测技术新方向。
李炳庆山东北辰机电设备股份有限公司山东济南 250300摘要:TOFD技术(即衍射时差法超声检测技术,简称“TOFD”)是超声波检测技术新方向。
它是利用入射波与缺陷自身结构发生相互作用时,在缺陷表面发生超声波反射,同时在两端点处发生衍射的现象,而缺陷两端的衍射信号指向性不明显,这使该法对缺陷边界的灵敏度很高。
因此,TOFD技术凭借比常规超声波检测更高的精准度和可靠性,被国内压力容器制造企业广泛引进和推广应用。
关键词:压力容器;焊缝1 现状调查为了解实际情况,项目组抽取生产工作量相对平稳的1月份进行四周的焊缝TOFD检测图谱质量调研,统计发现整体一次成图率为89%,这与相关检测方法(如射线照相法成片率可达98%)存在差距。
但在对其他月份调研中发现成图率存在波动性变化,而且曾出现过一次成图率为97.5%的历史最高水平。
为进一步探索影响焊缝TOFD检测成图率的影响因素,项目组对1月份四周抽查的图谱数据结果进行复评确认,并将确定的废图按照焊缝类型和探头通道类型做分层分类统计,发现其中纵缝问题为91%,环缝问题为9%。
为进一步找到问题症结,对该月四周的纵缝废图做了分层统计,数据显示1通道图谱为66%,2通道图谱6%,3通道图谱28%。
其中1通道和3通道图谱废图率总和占到了94%,是导致焊缝TOFD检测一次成图率低的主要问题所在。
通过调查研究表明,解决压力容器焊缝TOFD检测成图率低的问题,1、3通道的纵缝问题是症结所在。
经过推算,表明解决好94%的问题,检测一次成图率就可以达到98%的水平,将显著提升检测效率。
2 原因分析为了进一步研究问题症结的根本原因,确定影响一次成图率的关键因素,项目组首先组织检测技术、检测操作、数据评图方面的相关人员,结合日常检测实际问题,采用头脑风暴的方式,围绕问题症结展开充分讨论。
超声波检测焊缝质量检验原始记录一、目的和范围本文档的目的是记录超声波检测焊缝质量检验的原始数据以及相关信息。
本次检验范围包括对焊接件进行超声波探伤,以评估焊缝的质量,并确保焊接件在正常使用条件下具有良好的可靠性和安全性。
二、检验设备和参数本次检验使用的超声波检测设备为XXX型超声波探伤仪器。
探头频率为10 MHz,检测模式为TOFD(时间控制全息法),扫描方式为直线扫描。
三、检验对象和要求本次检验的焊接件为金属材料。
检验要求焊缝完整无瑕疵,焊缝的强度和密封性能符合相关标准。
四、检验过程和结果1. 准备工作检验前,仔细清洁焊接件表面的杂质和油污,以确保准确的检测结果。
同时,将探头与仪器连接好,并调整探头的位置和角度,使其与待检焊缝垂直。
2. 扫描焊缝使用超声波探测仪器对焊缝进行扫描。
根据焊接件的几何形状和尺寸,确定扫描线的位置和方向。
获取焊缝的断面图像,并实时显示在超声波仪器的屏幕上。
3. 录入数据记录并保存每个焊缝的扫描图像,并标注相关信息,包括焊缝编号、焊接材料、焊接方法、焊接工艺等。
4. 检测结果分析分析焊缝的超声波图像,判断焊缝中是否存在缺陷。
常见的焊缝缺陷包括夹杂物、气孔、未熔合、凹陷等。
根据图像的亮度和形状,可以初步判断缺陷的类型和位置。
5. 检验报告按照检验结果,编写详细的检验报告。
报告中包括焊缝的基本信息、超声波图像、缺陷类型与位置分析、缺陷评级等内容。
五、质量评定根据焊缝的缺陷数量、位置和严重程度,对焊缝质量进行评定。
根据相关标准,划分为合格、不合格和待修复等不同等级。
六、附录本文档主要附录为焊缝的超声波图像及检验报告中所需的其他信息。
七、结论经过超声波检测,本次焊缝的质量检验结果如下:1. 检验范围内共发现焊缝缺陷3处,其中包括1处未熔合和2处夹杂物;2. 缺陷类型和位置已在检验报告中详细描述;3. 根据相关标准,判定焊缝为不合格等级。
总结:超声波检测是一种常用的焊缝质量检验方法,通过分析焊缝的超声波图像,可以有效地发现焊缝中的缺陷并进行评估。
钢制球形储罐安装焊缝对接接头TOFD无损检测施工工法钢制球形储罐安装焊缝对接接头TOFD无损检测施工工法一、前言钢制球形储罐广泛应用于石油、化工、食品等工业领域,是储存液体或气体的重要设备。
然而,球形储罐的焊缝对接接头是一个关键部位,其质量直接影响到储罐的安全可靠性。
为了确保焊缝的质量和控制储罐在使用过程中的风险,针对焊缝对接接头TOFD无损检测施工工法应运而生。
二、工法特点钢制球形储罐安装焊缝对接接头TOFD无损检测施工工法具有以下特点:1. 高精度:采用TOFD(Time of Flight Diffraction)无损检测技术,能够精确检测焊缝区域的焊接质量和缺陷情况,提高检测精度。
2. 高效率:无需破坏性检测,无需拆解储罐,能够快速进行检测,减少了施工时间和人力资源的浪费。
3. 全面性:能够检测到焊缝接头的内部和外部缺陷,包括裂纹、气孔、夹渣等常见缺陷。
4. 可靠性:TOFD无损检测技术在实际应用中已经得到验证,具有可靠性和可行性。
三、适应范围钢制球形储罐安装焊缝对接接头TOFD无损检测适用于各种规格和类型的钢制球形储罐。
无论是新建球形储罐还是既有球形储罐的焊缝对接接头,都可以采用该工法进行无损检测。
四、工艺原理钢制球形储罐安装焊缝对接接头TOFD无损检测工法基于TOFD技术原理,通过探头发射超声波并记录所接收到的回波波形,通过分析回波信号的传播时间和幅度,得到焊缝区域的缺陷信息。
施工工法与实际工程之间的联系主要体现在以下几个方面:1. 选取合适的超声波探头,根据焊缝对接接头的特点和要求进行合理设计。
2. 根据球形储罐的结构特点和焊接工艺要求,确定探头的布置方案。
3. 采取合理的信号分析和图像处理方法,对接收到的回波信号进行准确分析和识别。
五、施工工艺钢制球形储罐安装焊缝对接接头TOFD无损检测的施工工艺包括以下几个阶段:1. 准备工作:对球形储罐进行清洗和除锈,检查焊缝对接接头的准备情况,确保施工的顺利进行。
随着聚乙烯(PE)管材生产技术的日益发展,其产品的质量和性能得到了大幅提升,已在许多领域替代传统的金属管道。
在城市燃气管网领域,PE管道凭借密度小、韧性好、耐腐蚀的特性及易焊接和方便施工的优点,成为了燃气管网的主流材料。
近年来多次燃气泄漏及爆炸事故的发生,使得燃气管道的安全性和稳定性受到公众的广泛关注。
相关统计资料表明,目前多数PE管线事故的发生源于PE管材焊接接头的失效。
PE管线需要在施工现场焊接完成安装,受施工现场的复杂环境因素及施工技术水平影响,其焊接接头可能会产生气孔、夹杂、未熔合等埋藏缺陷。
早期PE管材缺乏相应的检测技术,导致当时施工单位往往只依靠经验进行宏观检测或不进行检测直接施工,给现在正在使用的PE管网埋下了大量的安全隐患。
“为此,安徽华夏高科技开发有限责任公司的检测人员研究了PE管材热熔对接接头的超声衍射时差法检测工艺特性,通过对人工缺陷试样及现场实际缺陷进行检测,来验证该工艺的可靠性。
01PE管材热熔接头的超声衍射时差法检测PE管材与传统的金属管材在材料性质及焊接工艺上存在很大的差异。
传统脉冲回波法超声检测工艺通过检测缺陷的反射波发现缺陷,缺陷方向会影响反射波的波幅使脉冲回波法难以发现特定方向的缺陷,同时其检测结果无法留存且难以复现,这导致传统的脉冲回波法在PE管材上难以使用。
超声衍射时差法(TOFD)是一种新型超声检测方法,与常规的超声脉冲回波方法不同,TOFD通过检测目标缺陷在波束中产生的衍射波来发现缺陷,其检测原理如图1所示。
图1 超声衍射时差法检测原理检测时,由发射探头发射的非聚集脉冲波束进入工件,在无缺陷的情况下,接收探头会接收到沿工件表面传播的直通波脉冲和底面反射回来的底波脉冲,这两个脉冲信号的相位相反,是TOFD系统评定缺陷深度的参考。
若检测区域存在缺陷,声波会在缺陷的尖端形成覆盖较大角度范围的衍射波信号,接收探头会接收到缺陷上下尖端形成的两个衍射信号。
通过衍射波信号和直通波信号与底波信号的时间差可以计算出缺陷在深度方向上的位置和尺寸。
TOFD检测技术在风电塔筒焊缝检测中的应用摘要:将TOFD检测技术应用于风力发电塔筒焊缝检测中,与现已成熟的A型脉冲反射超声波检测技术和射线检测技术进行对比分析,得到一种更高效、更符合风力发电塔筒焊缝质量要求的无损检测技术,确保风力发电设备的安全运行,提高了风力发电的安全指数和经济效益。
关键词:TOFD;风电塔筒;焊缝检测;无损检测;风力发电塔筒类型多为圆形钢制锥筒, 风力发电塔筒在运行时承受较大的机组载荷及风载荷。
为避免因塔筒焊缝质量问题而造成风力发电机组倒塔事故,风力发电塔筒焊缝设计质量要求为:对塔筒纵向焊缝、塔筒环向焊缝、塔筒法兰和筒体过渡处的环向焊缝、门框和焊接筒体之间过渡处的连续焊缝、门框焊接焊缝应按照JB / T4730—2005《承压设备无损检测》标准进行100%超声波检测,焊缝质量为I级合格;对所有法兰和筒节、筒节与筒节处和门框与筒体的T型焊缝接头处应根据JB / T4730—2005《承压设备无损检测》标准进行X射线检测,焊缝质量为II级合格。
为防止表面裂纹,还要对法兰与筒体之间环向焊缝和门框和筒体之间连续焊缝进行100%磁粉(MT)检测,附件连接板焊接焊缝总数量20%进行渗透(PT)检测,焊缝质量为I级合格。
方圆电气股份有限公司正在加工制作的某风电场2.0 MW风电机组风力发电塔筒,风电机组塔筒总高度为82.38 m;塔筒由4节塔体组成,下段、中下段、中上段塔筒直径均为4.3 m, 上段塔筒直径为3.7 m。
该风力发电机组每基塔筒焊缝总长约533 m需进行超声波检测,62个T型焊接接头需进行X射线检测, 但由于超声波检测和射线检测技术各自所具有的局限性,可能会造成一些缺陷漏检,使风力发电塔筒焊缝质量得不到有效的控制。
1 TOFD技术基本原理超声TOFD运用双探头模式,探头以纵波斜探头为主,因此其主要衍射信号也是纵波,此类波形在固体中声速最快,可先于其他信号到达接收探头,校准简单且方便,可简化处理接收信号波形,显示图形解释。