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承压管道作为工业生产和日常生活中不可或缺的重要设施,其安全性与稳定性直接关系到人民群众生命财产安全和社会正常秩序。然而,由于长期暴露于各种恶劣环境,腐蚀问题对承压管道的使用寿命和安全性能构成了严重威胁。因此,承压管道的腐蚀检测技术显得尤为重要。本文系统梳理了当前承压管道腐蚀检测的主要技术及其应用现状,并探讨了承压管道腐蚀检测技术的发展趋势和未来研究方向。
在国内量子精密测量技术应用于特种设备无损检测属于起步阶段,相关标准规范尚未建立,缺乏标准体系支撑,已无法满足产业发展。本研究成果可作为计算、分析、判定铁磁材料表面缺陷的依据,也将作为建立基于量子精密测量的特种设备表面无损检测标准体系及关键技术标准的依据。本文中的量子精密测量技术源于自主研发的金刚氮-空位(NV)色心量子磁力传感器,其具备高灵敏度、高分辨率、无需磁粉、实时成像等特点,可实现对铁磁材料表面缺陷精密测量、定量计算与分析等。本技术提高了无损检测的精度,同时拥有简便、高效、定量等优势,必将更好地保障我国特种设备安全,促进我国工业和社会发展。
麦克风阵列已广泛应用于工业产品设备的噪声源识别与定位,波束形成算法是阵列声源定位的主要算法。在噪声源距阵列较近时,需采用近场点声源声学模型;当噪声源距阵列较远时,需采用平面波远场声源模型。但“近”和“远”都是定性的描述,缺乏明确的数值分界线。对于某个确定的噪声源,阵列分析中需采用哪种声学模型往往无法预先确定。为比较近场和远场声学波束形成模型对噪声源识别精度的影响,本文在消声室开展两种声学模型算法的对比试验。结果表明:当声源距离与声波波长的比值在60以内时,采用近场和远场波束形成算法在声源识别精度上没有明显的差异。
针对奥氏体不锈钢纵缝中晶粒、曲率等带来的影响和困难,本文通过研究相控阵超声检测(PAUT)技术相关工艺,选取合适的探头、楔块、扫查器等设备,实现对奥氏体不锈钢管线纵缝的检测。同时,借助渗透检测、金相分析等对比实验,验证了该工艺的可行性,并总结了数据分析过程中需注意的事项。
本文通过建立奥氏体不锈钢主管道焊缝模型,使用CIVA仿真研究分析阵元数量、尺寸、探头孔径、频率等探头参数对声场和反射体定位的影响规律,以获得更优的奥氏体不锈钢主管道焊缝TRL面阵探头。分析认为:选择低于2.25MHz的探头有助于提升检测效果;主动轴阵元数量超过8声场相对稳定,从动轴阵元数量对声场影响较小;探头孔径增加,缺陷定位误差减小,成像质量提高,但成像帧率降低,影响检测效率,可考虑使用大孔径对已发现的缺陷进行精确定量和定位。
相控阵超声波检测时,因需记录检测数据,编码器需与探头同步运动记录检测位置。进行半自动检测时,需要设计扫查装置来固定探头与编码器的相对位置,保证二者同步运动。若扫查装置设计不合理,会出现如下问题:因超声波探头与编码器的不同步而影响检测工件的位置信息;超声波探头与检测工件耦合不良,造成检测信号丢失;在使用扫查装置对纵向焊缝进行全长检测时,焊缝两端部分区域无法使用带编码器的超声波检测装置进行检测。为解决上述问题,本文提出一种钢结构焊缝相控阵超声波检测半自动扫查装置设计方案,该装置可提高检测效率和可靠性。
筒体环焊缝接头射线检测时存在透照布置不准确、返工率高、检测效率低等问题,为此设计出可编程控制的X射线自动检测系统。通过X/Y方向机械运动控制、周向X射线机通讯整合、检测系统控制软件开发及散射线屏蔽,实现了对产品环焊缝的快速定位、射线机状态调控及多焊缝连续透照功能。实际应用表明:该检测系统将检测效率提高了2倍以上,降低了人员劳动强度和返工率,且对其他环焊缝接头的射线检测具有良好适用性。
衍射时差法超声检测(以下简称TOFD)技术,是利用缺陷两端点的衍射波判断缺陷位置、定量缺陷尺寸大小的检测技术。该技术具有检测速度快、测量误差小、缺陷检出率高、检测结果可追溯的优势,且在厚工件检测中,比射线检测适用性更强,因此广泛应用于压力容器、压力管道及钢结构焊接接头的检测中。本文针对TOFD检测技术应用于球形储罐检测时的一些技术难点问题进行分析,并对其解决方案的技术可行性进行论证。
针对筒形拼接焊缝采用脉冲反射式超声波检测横向裂纹时,对横向检测中探头角度与检测深度的动态关系,通过几何声程CAD建模与实验验证,推导出基于工件直径、壁厚和探头折射角的仪器X轴深度范围设置方法,为现场检测提供理论依据。