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1、无损检测新技术的发展与应用,刘建屏,无损检测定义,现代无损检测的定义：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备仪器，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法。,一、5大常规无损检测方法：超声检测（UT）射线检测（RT）磁粉检测（MT）渗透检测（UT）涡流检测（ET）,其他无损检测方法：,超声波导波检测技术低频电磁检测低频涡流（LFEC）检测超声相控阵技术超声波TOFD技术数字射线照相技术声发射,超声检测基本原理,超声检测基本原理,在电厂中的应用,常规超声检测应用：管道焊缝、管道弯头、容器、联箱、螺栓、转子轴颈、护环、轴瓦、钢结构等。,超声波检测的优点和
2、局限性包括如下：,面积型缺陷的检出率较高，而体积型缺陷的检出率较低适合检验厚度较大的工件，不适合检验较薄的工件。如小于8mm的焊缝和6mm的板材。应用范围广，可用于各种试件。检测成本低、速度快，仪器体积小，重量轻，现场使用较方便。无法得到缺陷直观图像，定性困难，定量精度不高检测结果无直接见记录对缺陷在工件厚度方向上的定位较准确材质、晶粒度对探伤有影响工件不规则的外形和一些结构会影响检测不平或粗糙的表面会影响耦合和扫查，从而影响检测精度和可靠性。,磁粉检测原理,射线检测基本原理,射线检测技术在电厂中的应用：小径管焊缝等。射线检测的优点和局限性：检测结果有直接记录-底片可以获得缺陷的投影图像，缺陷
3、定性定量准确体积型缺陷的检出率很高。而面积型缺陷的检出率受多种因素的影响。适宜检验较薄的工件而不适宜较厚的工件适宜检测对接焊缝，检测角焊缝效果较差，不适宜检测板材、棒材、锻件有些试件结构和现场条件不适合射线照相对缺陷在工件中厚度方向的位置、尺寸（高度）的确定比较困难检测成本高射线照相检测速度慢射线对人体有伤害,渗透检测原理,渗透检测技术在电厂中的应用：管道焊缝、管道弯头、压力容器、联箱、转子轴颈、叶片、护环、轴瓦、钢结构等。,渗透检测的优点和局限性概括如下：1.渗透检测可用于除了疏松多孔材料外任何种类的材料。2.形状复杂的不见也可用渗透检测，并一次操作就可大致做到全面检测。3.同时存在几个方向
4、的缺陷，用一次探伤操作尽可以完成检测。4.不需要大型的设备，可不用水、电。5.试件表面粗糙度影响大，探伤结果往往容易受操作人员水平的影响6.可以检出表面开口的缺陷，但对埋藏缺陷或闭合型的表面缺陷无法检出。7.检测工序多，速度慢。8.检测灵敏度比侧分探伤低9.材料较贵，成本较高10.渗透检测所用的检测剂大多易燃有毒，必须采取有效措施保证安全。,涡流检测原理,涡流检测,二、无损检测新技术简介：,单个涡流探头与阵列涡流探头一次检测过程对比示意,阵列涡流,阵列涡流,线圈之间的多路技术,阵列涡流,阵列涡流的应用：涡流阵列具有透过导电材料上的薄涂层进行检测的独特性能。与现有的检测方式相比，如：渗透、磁粉或
5、磁光成像（MOI）检测，这个性能具有极大的优势，因为完全省去了检测前去除漆层或镀层，检测后再重新涂上漆层或镀层的步骤。随着时间的推移，这种检测方式可以为用户节省大量的成本，而且最重要的是不使用化学制剂进行检测。,阵列涡流检验实例,使用渗透检测工件,使用阵列涡流检测工件，得到的C扫描图像，灵敏度可调,含人工缺陷的管材试件,阵列涡流的3D成像,涡流阵列技术是近十年内出现的一项新的涡流检测技术，它将多个涡流检测线圈进行特殊设计封装，并借助计算机对激励次序快速控制和处理，从而实现对材料和零件快速、有效地检测，其主要优点表现为：快速检测；一次检测区域更大；复杂工件检测时具有更好的稳定性；更高的缺陷检测能
6、力；通过编码器记录可以对缺陷进行定位和测量；计算机数据记录和报告，便于后续跟踪记录；更简单的扫查模式可以降低扫查装置成本；可以用于检测受限制部位；无化学成分，不需要清理，绿色环保；可以很好地与超声检测联合使用。,TOFD技术的发展及应用,P91、P92弧坑裂纹的监控,相控阵检测技术,线性阵的波束角度控制,焊缝检测,T型接头,Y型接头,纵树型叶根的检测,隔板,隔板主焊缝的检测：,水电接头相控阵检测,水电接头相控阵检测,水电接头的检测：,电磁导波检测技术,电磁声传感器基本原理示意图,板中的导波Lamb波形成机理,受热面管纵向缺陷检测,受热面管横向缺陷检测,储罐检测,在役容器检测,电磁导波检测的优点
7、：1）无需任何耦合剂。2）灵活地产生各类波形。3）对被探工件表面质量要求不高。4）检测速度快。传统的压电超声的检测速度难以达到一个新的水平20米/分钟（国产设备），而EMAT可达到40米/分钟，甚至更快。5）声波传播距离远。6）所用通道与探头的数量少。在实现同样功能的前题下，EMAT探伤设备所选用的通道数和探头数少于压电超声。,局限性：1）电磁导波检测需要通过实验选择最佳频率。2）受焊缝余高（焊缝横截面）不均匀而影响评价的准确程度；3）超声导波的有效检测距离除了与导波的频率、模式有关外，还于管道保温层以及管道本身的腐蚀情况与程度等相关；4）超声导波一次检测距离段不宜有过多弯头（一般不宜超过23个弯头，且适合曲率半径大于管道直径3倍的弯头）；5）对于有多种形貌特征的管段，例如在较短的区段有多个T字头，就不可能进行可靠的检验；7）超声导波检测数据的解释要由训练有素、特别是对复杂几何形状的管道系统有丰富经验的技术人员来进行。,
