锅炉焊缝的CR和DR技术应用现状和前景

1．前言无论是用胶片或X射线电子检测系统，射线照相一直是非常”经典”的无损检测技术。但还是存在不少实际问题，现有射线照相检测技术对钢焊缝中的一些危害性缺陷，检测定性仍然不够理想。胶片射线照相速度慢、费用大，且有辐射危险，特别是生产量大时，每天要检查成千上万个焊接接头。用图像增强器的射线实时成像（RTR）取代胶片射线照相，运行费用和处理时间大为减少，但常规RTR与胶片射线照相法相比，还是有两个弱点：对比灵敏度低，分辨率有限。

锅炉焊缝的CR和DR技术应用现状和前景(续完)

5 计算机射线照相（CR） CR是用于取代常规胶片射线照相的数字射线照相技术的一种。荧光体成像板（IP）是用作替代X射线胶片的数字探测器。它使新一代计算机的应用成为智能计算机的方法。之所以能替代胶片的应用，是因为有以下诸多优点：可作图像处理，缺陷自动识别，曝光时间较短（约为胶片曝光时间的70％），线性度好，动态范嗣大，可信息共享，数字存档，数字记录报告。CR还能大大节省胶片消耗费用．完全免除胶片化学处理和由此引起的环境污染。高清晰CR（HD—CR）系统能获得优于251μm的空间分辨率，能满足国际标准有关射线照相灵敏度的要求。

锅炉焊缝的CR和DR技术应用现状和前景

无论是用胶片或X射线电子检测系统，射线照相一直是非常“经典”的无损检测技术。但还是存在不少实际问题，现有射线照相检测技术对钢焊缝中的一些危害性缺陷，检测定性仍然不够理想。

高温管道超声·涡流无损检测双法并举

述评对200℃高温下运行的管道焊缝,用自动无损检测(NDT)系统进行在役检测。这里提出用两种不同无损检测方法和相应检测系统的组合,应对管道焊缝潜在缺陷的检测。所提出的无损检测系统将超声波和涡流技术与处理高温条件的专用方法相结合。采用相控阵超声,搜索焊缝体积内的体积缺陷,同时使用涡流探测表面和近表面裂纹。相控阵超声结果显示了冷却机制的有效性,而对高达200℃温度引起的声衰减影响可易于进行补偿修正。当温度升高到300℃时,涡流检测结果几乎未受影响。

相控阵超声检测国际动态

相控阵超声(UT)有探头阵元激励(振幅和延时)由计算机控制,声束参数如角度、焦距和焦点等可通过软件调整的种种优点。介绍了超声相控阵技术在工业上的应用类别和实例动态,包括航空航天、核电设备、承压设备在制在用检测,具有对复杂几何形状或可接近性受限工件检测的适应性,对缺陷定量表征的优越性。也介绍了相控阵应用的有关标准动态及法规对相控阵操作演示的立项要求,旨在为国内推广该新技术提供借鉴。

超声相控阵全聚焦法成像检测

超声相控阵全聚焦法(TFM)是用全矩阵捕获模式(FMC)获取的数据来进行信号处理的,所有计算均以30帧/s的刷新率完成。与标准相控阵法相比,全聚焦法成像分辨力甚高,能优化缺陷的定位、定量、表征等,并可对形状复杂试件进行检测。综述了超声相控阵全聚焦法成像检测的典型工业应用,并作了相关讨论,以供国内同行借鉴。

工业CR技术最新动态

概述工业计算机射线照相(CR)技术的最新进展,包括CR成像板荧光体结构的改进,信噪比和分辨率的提高,激光扫描器的多成像板同时输入、扫描和数字图像输出,使得对射线照相质量和灵敏度有较高要求、且对检测速度和周期也要兼顾的承压设备焊缝检测,有了稳定可靠的新基础。EN和ASME有关CR标准的推出,又为焊缝实施CR检测提供了法定技术依据。本文旨在为国内承压设备加速推广应用CR检测起推波助澜作用。

ASME标准新版中有关相控阵超声成像检测的要点评析第一部分:两种方法要求

介绍ASME(美国机械工程师学会)最新版(2013)第Ⅴ卷《无损检测》第四章中有关承压设备相控阵超声成像检测的主要规定。评析由承压设备制造卷界定的焊缝超声检测基于不同验收条件的两种方法:一是基于制造质量验收标准的超声检测要求;二是基于断裂力学验收标准的超声检测要求。两种要求的共同点是都要用计算机成像法检测和评定焊缝,后者特别注重于缺陷表征和定量。意在对照国标国情,找差距、纠偏误,使中国企业正确执行ASME有关规范的水平更上一个台阶。

钢结构件焊接接头超声相控阵实际探伤条件的研讨

为提高对大型钢结构件的大板梁所有焊接接头的超声检测速度,采用相控阵UT,以电子扫描技术取代常规UT中探头的机械移动。根据有关工业标准要求,通过校验试块的验证试验,探讨分析相控阵超声检测的实际有效探伤条件。试验表明,只要五参数(声束聚焦位置、同时激励的阵元数、有效探伤范围、脉冲重复频率及探伤数据压缩比)正确设定,可明显提高钢结构件焊接接头相控阵UT的检测效率。

工业非胶片射线照像技术 一.射线实时成像

传统的工业胶片射线照相正受到数字射线照相的严重挑战。射线照相图像的探测器从胶片到图像增强器,从荧光体成像板到非晶硅和非晶硒成像板,再到阵列探测器,射线检测系统从硬件到软件在不断翻新,工业射线检查的效率和可靠性也在不断提高。采用与计算机结合的非胶片射线照相技术,能大大减少曝光时间,缩短检测周期,还可以完全避免由胶片冲洗引起的环境污染,而且射线照相影像便于存档、检索、远程传递和评定。本文系列介绍有关这方面的新技术。

特殊结构的常规和非常规超声检测——ASME 2013 NDE亮点评析(续)

3管接头^([6])3.1概述管接头一般是指连接在圆筒形或球形容器上的管型入口或出口。最简单的结构是接管垂直插在本体上,接管与本体相贯线为一正圆。若接管斜插在本体上,则接管与本体相贯线为一椭圆。管座焊缝的超声检测主要在开焊接坡口的工件(本体或接管)表面进行。管接头型式分安置式和插入式两种。安置式是接管一侧开坡口,而插入式是本体一侧开坡口。两种管接头型式见图25。

工业非胶片射线照相技术 二.数字射线成像

数字射线成像不同于射线实时成像,在数字射线成像系统中,由各种各样传感器捕获的射线影像信息以电子数据的形式存储在特定的存储器中,以便进一步处理或存档。本文阐述数字射线成像的一些基本观念、技术、成像系统,以及采用的相关传感器如:1.涂布在非晶硅薄膜晶体管上的荧光体;2.涂布在薄膜晶体管上的非晶硒光电导体;3.涂布在电荷耦合器或互补金属氧化物上的荧光体;4.可进行光激励的存储荧光体;5.涂布在线阵列器上的荧光体;6.扫描电子束法等。

ASME标准新版中有关相控阵超声成像检测的要点评析第一部分:两种方法要求(续)

3人员要求 获取和分析UT数据、进行结果评定的UT-Ⅱ级或UT-Ⅲ级人员,应能使用上述带计算机功能的仪器设备,并经过相应实践培训、参与相应操作演示评定。换言之,即使有常规UT资格和实际经验的UT-Ⅱ级和UT-Ⅲ级人员,还应接受有关超声TOFD和相控阵理论基础和实际检测的附加培训,并经考试合格。

焊缝超声相控阵扇形扫查的覆盖范围(续)

这种焊接结构常用于屏蔽金属电弧焊，坡口角度60°，钝边高度和间隙各2mm。适于薄壁焊缝的换能器和楔块组合示例，如图4（a）所示，为消除楔块杂波，对尺寸作了限制。这对探测焊缝根部区域，

焊缝超声相控阵扇形扫查的覆盖范围

介绍用超声波相控阵对焊接接头作编码线扫查时,以声线示踪表示声束覆盖范围的建模原理。模拟了多种壁厚的多种焊接结构,包括V型坡口单面焊、X型坡口双面焊和T型接头组合焊等。对壁厚在10mm以下的薄壁对接焊缝,单次扇形(S)扫查,声束即能覆盖整个被检焊缝;但对中厚壁和厚壁焊缝以及更为复杂的结构,则需要作多次扇形扫查。因焊接结构很多,相控阵UT并无单一定规,这里给出一些建模施探导则。

承压设备UT取代RT的必要条件——ASME规范案例2235-9研讨

介绍并评析承压设备按ASME规范案例2235-9用超声检测（UT）取代射线照相（RT）进行焊缝检验应满足的11项必要条件，包括：检测范围、检测设计、操作演示、评定试块、检测方式、数据记录、人员要求、数据分析、缺陷评定和验收标准、最终数据包及其它要求。其中最重要的是设备、人员和方法三要素；核心技术是超声衍射时差（TOFD）和相控阵（PA）技术的应用。该规范案例重要内容已列入最新版ASME（2011）规范中。本文意在为国内承压设备检测推行TOFD和相控阵两类计算机成像技术，制定相应规范标准，提供重要借鉴。

承压设备焊缝超声相控阵检测图谱解读

国际权威法规ASME最新版(2013)给出了承压设备焊缝超声相控阵检测(PAUT)图像解读、分析、评断的典型示例。主要内容:图像彩色与波幅强度的相关性,缺陷信号测长测高方法,读谱准备,常用显示型式,面型体型缺陷典型图谱。触类旁通,融会贯通,可为国内制定相应工业PAUT评定标准,提供有用借鉴。

管焊缝相控阵超声工程临界评定

介绍相控阵超声检测(PAUT)在工程临界评定(ECA)中的应用。利用有已知疲劳裂纹的"退役"试样,通过"亮测"和"盲测",进行PAUT工艺评定,并将PAUT数据与TOFD、MT和VT数据进行比照。结果表明PAUT测评值可信可靠,适于ECA,也符合国际法规ASME BPVC最新版(2013)相关要求。

相控阵超声检测系统特性评价的具体要求

ASMEBPVC2009最新增补版有关相控阵超声检测仪器和系统特性评价的具体要求：1）声束轮廓的测定；2）声束变角范围的测定；3）阵元激活性的测定；4）聚焦能力的测定；5）参数和数据显示的计算机控制；6）探头楔块衰减和延迟补偿的评价：7）仪器垂直线性和水平线性及动态范围的评价。

承压设备UT取代RT的必要条件——ASME规范案例2235-9研讨

美国机械工程学会锅炉压力容器标准化委员会（ASMEBPVC），于2005年10月11日批准的一份重要规范案例CC2235—9，至今仍然有效。这份案例涉及到承压设备焊缝计算机超声成像技术（CITs）取代射线照相（RT）的应用条件。