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1、超聲導(dǎo)波在高壓蒸汽管道缺陷檢測中的應(yīng)用張?zhí)m(河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院，河南鄭州450008)摘要：為了提高高壓蒸汽管道超聲檢測的效率，研究了超聲導(dǎo)波在高壓蒸汽管道缺陷檢測中的應(yīng)用。通過試驗(yàn)對比，設(shè)計(jì)并實(shí)踐了高頻導(dǎo)波換能器，確定了高壓蒸汽管道高頻導(dǎo)波檢測靈敏度，為實(shí)現(xiàn)高壓蒸汽管道快速檢測提供了一種方法。關(guān)鍵詞：超聲導(dǎo)波；蒸汽管道；快速檢測中圖分類號：TH49；TQO55．8；TE973．6文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1001—4837(2012)11—0069一o4doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2012．11．014Applicat
2、ionofUltrasonicGuidedWavetoDetectInspectionofHigh—pressureSteamPipeZHANGLan(TheBoiler&PressureVessslSafetyInspectionInstituteofHenanProvince，Zhengzhou450008，China)Abstract：TheultrasonictestingtechniqueSapplication，basedontheultrasonicguidedwavetheoryfordefectdetectioninsuchfieldasthe
3、steampipelineunderhighpressure，wasresearchedinthisexperimentinordertoimproveitSeficiency．Ahighfrequencyguidedwavetransducerwasdesignedandmanufac—tured，andthedetectionsensitivityofthehighfrequencyguidedwavetechniquewasdetermined，bymeansofcomparingthemultitudedataobtainedfromdifferentm
4、ethodswithspecificparameter，thus，ahigheffi—cienttechniquewithcapabilityofquickdetectioninhighpressuresteampipelineisrecommended．Keywords：ultrasonicguidedwave；steampipeline；hiefficient厚范圍均可被檢測，這就意味著可同時(shí)實(shí)現(xiàn)管道0引言內(nèi)部缺陷和表面缺陷檢測，從而提高檢測效率]。對于管道結(jié)構(gòu)，尤其是高壓蒸汽管道采近年來，由于高壓蒸汽管道開裂導(dǎo)致的失效用超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)能大大提高檢測效率。
5、文中事故時(shí)有發(fā)生，并造成人身傷亡事故，嚴(yán)重影響大著重對多角度高頻導(dǎo)波換能器的設(shè)計(jì)、檢測靈敏型特種設(shè)備的安全運(yùn)行uJ。因此實(shí)現(xiàn)對高壓蒸度及導(dǎo)波檢測的應(yīng)用進(jìn)行論述。汽管道裂紋的快速、有效檢測顯得尤為重要。超聲導(dǎo)波檢測與傳統(tǒng)的超聲檢測相比，有兩個(gè)明顯1超聲導(dǎo)波檢測原理的特點(diǎn)：一方面，可以一次傳播比較遠(yuǎn)的距離；另一方面，由于超聲導(dǎo)波在管材內(nèi)部及內(nèi)外表面在無限均勻介質(zhì)中傳播的波稱為體波，在有都有質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)，聲場遍及整個(gè)管壁，因此整個(gè)壁限邊界限制的介質(zhì)中傳播的波稱為導(dǎo)波。導(dǎo)超聲導(dǎo)波在高壓蒸汽管道缺陷檢測中的應(yīng)用波是由于聲波在介質(zhì)中的不連續(xù)交界面間產(chǎn)生多參數(shù)J。不同頻率的換能
6、器產(chǎn)生的導(dǎo)波模態(tài)也次往復(fù)反射，進(jìn)一步產(chǎn)生一系列復(fù)雜的干涉和幾不相同j，將直接影響到導(dǎo)波檢測靈敏度。針何彌散而形成的，如圖1所示。對高壓蒸汽管道裂紋缺陷，為了提高缺陷回波的信噪比和靈敏度，通過試驗(yàn)對比，選擇最佳的折射角度和激發(fā)頻率來設(shè)計(jì)高頻導(dǎo)波傳感器。2．1試塊制作為了保證試驗(yàn)結(jié)果能夠滿足現(xiàn)場管道導(dǎo)波檢測的要求，采用與被檢對象相同規(guī)格和材質(zhì)的管段制作了對比試塊。在對比試塊表面制作了模擬圖1導(dǎo)波產(chǎn)生原理示意裂紋缺陷，按照分布位置劃分為內(nèi)壁缺陷和外壁缺陷，按照缺陷的延展方向分為周向缺陷和軸向2導(dǎo)波換能器設(shè)計(jì)缺陷；內(nèi)、外壁模擬裂紋等間距制作，兩者間隔距離應(yīng)保證內(nèi)外壁裂紋
7、反射信號不應(yīng)相互干擾，且超聲導(dǎo)波的檢測靈敏度與導(dǎo)波換能器有直接內(nèi)外壁裂紋信號不應(yīng)與試件邊界信號相互干擾。的關(guān)系，頻率和角度是影響導(dǎo)波換能器性能主要具體參數(shù)見表1。表1高壓蒸汽管道導(dǎo)波檢測對比試塊試塊名稱材質(zhì)規(guī)格／ram模擬裂紋／mm對比試塊A335P910448．3×40×200o0×0．4×1．52．2導(dǎo)波換能器角度的選擇化曲線如圖4所示。頻率低于1MHz時(shí)反射強(qiáng)根據(jù)理論分析，對于有機(jī)玻璃和鋼構(gòu)成的界度迅速降低；頻率從1MHz降低到0．3MHz時(shí)，面，第一臨界角為27．6。，第二臨界角為57．7。，為模擬裂紋反射強(qiáng)度下降20dB。了減少導(dǎo)波的模態(tài)數(shù)量，因而選擇
8、27．6。一57．7。(
