小径管管座角焊缝超声相控阵检测技术研究

小径管管座角焊缝广泛存在于锅炉、管道等承压设备中,因结构复杂和检测空间受限,常规无损检测方法检测效果较差,难以满足设备实际运行的安全要求。提出利用超声相控阵技术进行检测,并利用CIVA软件指导检测工艺的制定。结合焊缝中常见缺陷,加工含气孔和未熔合缺陷的模拟试块,利用相控阵检测技术进行检测。结果表明:针对小径管角焊缝,超声相控阵检测技术具有较好的检测效果。

管道弯头焊缝超声相控阵检测技术研究

受施焊条件限制,直管和弯管连接处焊缝内很容易产生缺陷;同时,由于结构的特殊性,连接处的受力情况比直管段复杂,容易产生新的缺陷。受检测条件影响,常规无损检测手段具有较大的局限性。制作了含根部未焊透、条渣、气孔等常见自然缺陷的弯头试块,采用超声相控阵检测技术对该试块进行检测。结果表明,对于弯头内的缺陷,超声相控阵检测技术具有较好的检测效果,能够满足实际检测需求,同时为后期弯头检测奠定了一定的基础,为压力管道的安全评价提供依据。

压力管道环焊缝超声相控阵检测及CIAV仿真研究

采用常规超声检测带有一定曲率的管道时存在检测效率低和信噪比低等问题,因此提出了超声相控阵检测方法。首先采用CIVA软件进行声束模拟,得出检测工艺参数。针对压力管道环焊缝中容易出现的缺陷,制作含根部裂纹、气孔、未熔合和夹渣4种缺陷的人工试块,通过超声相控阵检测手段对该试块进行检测,并采用射线检测方法对超声相控阵检测结果进行验证。实验结果表明:CIVA仿真软件能较好地指导检测工艺制定工作,射线检测结果对于某些缺陷定量存在一定偏差,超声相控阵检测结果更加接近缺陷设计尺寸,在一定程度上可以替代射线检测。

T91/TP347H异种钢焊接接头超声相控阵检测研究

异种钢焊接接头凭借其优异的性能在电站锅炉结构中得到广泛应用,但焊接接头存在材料组织和力学性能不均匀及复杂的残余应力分布等问题,在服役过程中易产生延熔合线开裂和应力腐蚀等缺陷,影响电站锅炉的安全稳定运行。针对该问题,采用T91和TP347H两种材质制作焊接接头试块,在试块中预制根部纵向裂纹、气孔、根部未焊透等常见缺陷,并采用常规超声相控阵检测技术对该试块进行检测。检测结果表明,超声相控阵检测技术具有较高的检测精度,能够满足实际检测需求。

电站锅炉异种钢焊接超声相控阵检测研究

异种钢焊接接头能够实现降低生产成本,也能满足使用性能要求,目前在锅炉、管道和容器等特种设备中被广泛运用,其焊缝质量对于整个特种设备安全运行有着重要的作用,因此对于其质量把控具有重要意义。异种钢焊接接头具有化学成分不均匀和金相组织不均匀等特点,常规无损检测手段受局限程度较大。超声相控阵检测技术可实现声束的聚焦和偏转,与常规超声检测技术相比具有较大优势。制作含有裂纹、未熔合和未焊透的自然缺陷试块,利用超声相控阵检测技术对该试块进行检测,检测结果表明:超声相控阵检测技术能够较好地满足异种钢焊缝检测要求。

铁磁性管道脉冲远场涡流检测中线圈间距影响

依据分析检测原理,对铁磁性管道脉冲远场涡流检测时激励线圈与接收线圈之间的间距对缺陷检测结果的影响进行试验研究。给出了试验所得的检测线圈衰减曲线、检测灵敏度曲线以及感应电压剖面曲线。对材质为J55,尺寸为73.8 mm×5.7 mm的油管进行检测试验,结果显示当线圈间距由60 mm逐步增加到210 mm时,检测线圈感应电压衰减曲线发生明显变化,缺陷检测灵敏度|Δu|/u由0.35逐步增加到143,最高灵敏度对应的接收时间点前移2 511μs;但线圈间距增加到240 mm时,灵敏度|Δu|/u降为73。试验结果表明:线圈间距为210 mm时,其检测灵敏度最佳。该研究对脉冲远场涡流检测探头的设计具有参考价值。

接收线圈位置对脉冲涡流检测灵敏度的影响

研究了对带包覆层管道的内部腐蚀进行脉冲涡流检测时,接收线圈的位置变化对检测灵敏度的影响,进行了探头置于激励线圈下不同位置的有限元仿真和试验研究。有限元仿真结果表明:在轴向和周向2个方向都是当检测线圈位于激励线圈边缘正下方时检测效果最好,其灵敏度分别为0.61、0.60。验证试验表明:在轴向和周向2个方向上,最佳检测位置都是位于激励线圈边缘正下方,其灵敏度分别为0.26、0.27。试验结果与仿真结果基本一致,表明接收线圈在激励线圈外边缘正下方附近时,检测灵敏度达到最大。研究结果有助于带包覆层管道腐蚀的脉冲涡流检测的传感器设计。

飞机多层结构铆钉周围裂纹脉冲涡流检测传感器参数优化

飞机多层结构铆钉周围埋藏裂纹检测是无损检测领域的一个难点和热点,脉冲涡流能够对这种裂纹进行有效的检测。针对这种缺陷检测,本研究采用了一种双激励线圈且用隧道磁电阻（TMR）为接收的新型探头。双激励源反向联接,激励电流不至于过大,但磁场却能达到局部聚焦的作用。通过大量试验对该传感器参数进行优化选择,以提高传感器的检测灵敏度。试验结果表明：当激励线圈绕制180匝、两激励线圈间距为20~30 mm、单个线圈水平夹角为60°~90°、且TMR位于裂纹正上方时探头的检测灵敏度最大。该研究结果可为飞机多层结构铆钉周围裂纹脉冲涡流检测探头设计提供参考。

基于圆台型传感器的带包覆层铁磁性管道脉冲涡流检测研究

针对带包覆层铁磁性管道腐蚀的检测,提出了一种新型圆台型传感器。采用圆台型探头对带包覆层的铁磁性管道人工试样进行检测,发现其对大面积腐蚀以及局部腐蚀的检测效果明显。

热交换器能效评价技术研究综述

热交换器是保证工业生产正常运行不可缺少的部件,同时也是开发利用二次能源以实现余热回收和节能增效的主要设备。近年来对热交换器进行能效测试与评价的技术得到了学术界和工程界的高度重视。介绍了几种常见的热交换器能效评价方法及其优缺点,包括基于牛顿传热定律的评价法、基于非平衡热力学的评价法以及基于层次分析的综合评价法。同时介绍了国内现有的热交换器能效评价标准,包括安全技术规范、国家标准、行业标准及地方标准,涉及的热交换器类型有板式、空冷式及管壳式等。

声发射检测技术在FRP复合材料容器检测中的应用研究

目前声发射检测技术已经成熟应用于金属压力容器检测中,但针对纤维增强复合材料(FRP)压力容器检测技术目前尚未成熟,由于纤维增强复合材料具有各向异性特点,这给缺欠定位和性质分析带来一定困难。本文提出一种利用声衰减对声发射源进行源定位的方法,采用断铅方式模拟源进行试验测量,试验结果表明这种源定位方法具有可行性,为FRP复合材料容器声发射检测技术研究提供了一定的参考价值。

纤维增强塑料压力容器声发射检测技术研究

针对纤维增强塑料材质各向异性,提出利用声发射检测手段及断铅方式模拟的缺欠,对纤维增强塑料材质中声速衰减情况和声速变化情况进行了研究,然后开展验证性实验,得出在不同区域缺欠的定位精度.研究结果可为纤维增强塑料压力容器声发射检测技术研究提供一定的实验依据.

超声相控阵对小管径环焊缝缺陷检测能力研究

小径薄壁管在工业锅炉中应用较为广泛。由于其曲率半径较大,声束在其中扩散严重、反射率低,因此常规的超声检测手段,很难对其进行有效的检测。利用超声相控阵检测技术对小径薄壁管检测进行了研究。检测结果表明:超声相控阵检测技术有着较好的检出率,且解剖结果与超声相控阵检测结果基本吻合。

聚乙烯管道电熔焊接超声相控阵检测技术研究

电熔焊接是聚乙烯管道的主要连接方式之一,由于聚乙烯材料声波衰减系数较大,电熔焊接接头内部金属丝对检测干扰较大,利用常规超声检测手段很难有效检出聚乙烯电熔接头内的各类缺陷。制作了聚乙烯管道电熔焊接接头内部典型缺陷,使用超声相控阵检测技术对其进行了可靠性试验测试。结果表明,提出的超声相控阵检测技术能可靠地检测出聚乙烯电熔焊接头内的典型缺陷。

小径薄壁管超声相控阵检测研究

小径管环焊缝常规超声检测存在灵敏度低、检测效率低等缺点,利用超声相控阵检测方法,对带自然缺陷的小径管试样进行试验,同时开展射线检测,对2种检测方法得到的结果进行对比分析。结果表明,超声相控阵检测方法能得到更加真实的缺陷长度尺寸,该检测方法操作灵活,能够直观显示缺陷,可为缺陷定性提供一定依据。

不同参数对超声波在玻璃钢复合材料中传播特性影响数值仿真研究

玻璃钢材质被广泛应用于压力容器制作,目前常用的检测手段为声发射检测技术,由于该材质具有各项异性特点,声波在玻璃钢材质中的传播情况较为复杂,这给玻璃钢压力容器检验检测工作带来一定困难。利用ABAQUS有限元仿真软件,探究了检测角度、玻璃钢厚度、激励频率对声波在玻璃钢中传播速率的影响。由仿真结果可知,玻璃钢厚度越大,激励频率越高,声波在玻璃钢材质中传播速率越快,同时衰减也更快;超声波在其纤维方向比非纤维方向的声速要大,纤维方向的衰减也比非纤维方向要大。

蒸汽凝液管弯头泄漏失效分析

通过化学成分、断口分析、数值模拟等手段对某蒸汽凝液管弯头泄漏原因进行了失效分析。结果表明,疏水器下游管道弯头承插焊处管道内壁不光滑,内径存在突变,导致该处介质流速突增,对管壁造成的较大冲刷,最终导致弯头泄漏。

管道环焊缝超声相控阵检测技术研究

传统常规超声检测技术效率较差、检测精度低,对管道环焊缝缺陷检测结果的可靠性产生不良影响。针对该问题,提出了管道环焊缝超声相控阵检测方法,相对于常规超声检测技术,该方法具有准确、高效及检测结果直观等优点。制作Ф112 mm×12 mm×320 mm和Ф158mm×12 mm×300 mm两种规格含自然缺陷的试样,试样中包含未焊透、未熔合、裂纹等常见缺陷,利用超声相控阵检测技术对这两个试样开展检测。检测结果表明,超声相控阵检测技术对管道环焊缝内常见缺陷的检测结果较为准确,能实现缺陷的定量和定位分析。

包覆层管道内壁局部腐蚀脉冲涡流检测探头的性能比较

带包覆层工业管道内壁缺陷尤其是内壁局部腐蚀是危害很大的一类缺陷。基于脉冲涡流检测技术,设计了一套用于带包覆层工业管道检测的系统,探讨了探头类型对于内壁局部腐蚀缺陷检测结果的影响。在不同试件管道内壁上加工了不同面积与深度的局部腐蚀缺陷,制作了圆形、双线圈聚焦型、U形聚焦型三种不同类型的检测探头。通过对不同深度内壁缺陷的检测试验,比较了不同探头的检测能力。结果表明,在检测内壁局部腐蚀方面,圆形探头的检测效果较差,双线圈聚焦型探头的检测效果较好,而U形聚焦型探头的检测灵敏度较圆形和双线圈聚焦型均有明显提高。

相控阵超声检测扇形扫描的两种成像方式比较

介绍了相控阵超声检测扇形扫描的两种成像方式,即按实际几何结构成像和按声程成像。分别采用这两种成像方式检测近表面裂纹缺陷,通过对显示结果的比较,得出按实际几何结构成像的方式较优的结论;对焊缝检测,采用按实际几何结构成像更易准确判别缺陷,从而更能有效地确保焊缝质量、提升检测效率。