换热器管板角焊缝超声波自动检测装置的研制.pdf

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1、2015年第6期工业仪表与自动化装置·109·换热器管板角焊缝超声波自动检测装置的研制钱盛杰，郭伟灿，黄辉，柴军辉(1．宁波市特种设备检验研究院，浙江宁波315048；2．浙江省特种设备检验研究院，杭州310020)摘要：针对大型石化设备所用的高温、高压式换热器的管板角焊缝检测，提出了相控阵超声检测技术，研制了一种超声波自动检测装置。该装置可以控制相控阵探头实现360。周向旋转扫查管板角焊缝，纵向采用相控阵电子线扫查。通过检测试验，成功地检测出角焊缝内部未熔合缺陷，验证了该装置的实用性。关键词：换热器；管板角焊

2、缝；相控阵；超声检测；自动检测装置中图分类号：TP274．5文献标志码：A文章编号：1000—0682(2015)06—0109—04Developmentoftheheatexchangertube-—tubesheetweldsautomatictestingdeviceQIANShen~ie，GUOWeican2，HUANGHuiCHAIJunhui(1．NingboSpecialEquipmentInspectionandResearchInstitute，ZhejiangNingbo315048，Ch

3、ina；2．ZhqiangProvincialSpecialEquipmentInspectionandResearchInstitute，Hangzhou310020，China)Abstract：Accordingtothetube—tubesheetweldsofhightemperature，highpressureheatexchangerwhichusedinthelargepetrochemicalequipment，thispaperputforwardthephasedarrayultraso

4、nictes-tingtechnique．Tocontrolthephasedarrayprobetocompletethe360。circumferentialrotatescanning，theultrasonicautomatictestingdeviceisdeveloped．Theelectroniclinescanningperformedtheaxialscanning．Throughthetest，successfullydetectedtheporosityflawandtheincomple

5、tefusionflaw，veri-fledthepracticabilityofthedevice．Keywords：heatexchanger；tube—tubesheetwelds；phasedarray；ultrasonictesting；automatictestingdevice国内研制的超声波检测仪双晶聚焦探头对换热器管0引言板角焊缝轴向扫查和周向扫查均采用机械方式，检由于换热器管板角焊缝结构的特殊性，目前国测效率明显低于电子方式扫查j。内对于换热器管板角焊缝的检测主要采用水、空气、为了克服上述检

6、测技术的不足，该文提出了相氨气等进行泄漏检测，而对角焊缝内部的气孔、未熔控阵超声检测技术，可实现声束的聚焦、偏转、电子合等缺陷的检测尚无有效的手段。角焊缝的内部缺线扫查j。设计了一种换热器管板角焊缝超声波陷在高温、高压、强腐蚀等情况下易造成设备泄漏，自动检测装置，由相控阵技术代替常规的双晶聚焦存在安全隐患⋯，因此，对角焊缝的无损检测成为探头，纵向电子方式扫查代替机械方式扫查，使检测最重要的检验步骤之一。换热器管板角焊缝的无损速度、精度和可靠性明显提高。检测主要有射线检测、超声检测、磁粉检测和渗透检1管板角焊缝相

7、控阵超声检测原理测。但磁粉检测和渗透检测无法探测出焊缝内部缺陷，常规射线检测无法对管板角焊缝实施照相。超图1为相控阵超声检测示意图。其工作原理声检测具有操作方便、分辨率高、安全性好、检测范为：根据换热器管板角焊缝的检测要求在超声波检围广等优点，特别是对角焊缝类的特殊结构适用性测仪上设置参数，利用软件延时产生电脉冲施加到强，具有其他无损检测方法不能替代的特性。目前探头内部的各个晶片上，使其发射超声波。超声波通过耦合剂、钢介质进入到焊缝中，当焊缝存在缺陷收稿日期：2015—02—06时，由于声阻抗不同而发生反射并被

8、探头所接收，在基金项目：浙江省质量技术监督局科研项目(20120106)作者简介：钱盛杰(1988)，男，硕士研究生，助理工程师，主要从超声检测仪上呈现扫描图像。事承压类特种设备检验。其中，超声波声束的纵向扫查采用电子线方式，2015年第6期工业仪表与自动化装置掌握自动检测装置的装配步骤：上，整个电机固定在步进电机支架上。1)将相控阵探头依次穿过步进电机支架、轴承2．3电气控制端盖和一