漏磁方法和(hé)超聲波方法的比較

【概要描述】

漏磁方法和(hé)超聲波方法的比較

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詳情

1、概述
漏磁檢測(MFL)和(hé)超聲波探傷(tT)已被廣泛應用(yòng)于鐵(tiě)磁性闆材和(hé)管材的坑狀腐蝕檢測。用(yòng)戶和(hé)檢測人員對(duì)這(zhè)些(xiē)産法的靈敏度和(hé)精确度有着不同的理(lǐ)解和(hé)期望。本文(wén)讨論了(le)這(zhè)兩種方法的基本原理(lǐ)及它們對(duì)缺陷檢出的可能(néng)性(POD)和(hé)精确度的影響。
2、坑狀腐蝕
腐蝕的機理(lǐ)和(hé)類型有很(hěn)多。在這(zhè)裏,我們專門(mén)讨論儲罐底部與防水(shuǐ)層之間的腐蝕或儲罐内部介質水(shuǐ)分的腐蝕。
在二十世紀六十年代,用(yòng)于管道(dào)系統沖蝕的超聲波探傷是相當成功的,它給人一種能(néng)準确檢出坑狀腐蝕的錯覺。爲了(le)幫助理(lǐ)解這(zhè)種差異,現(xiàn)舉例說明(míng)沖蝕和(hé)一些(xiē)典型的腐蝕形狀。圖1表示沖蝕,圖2至4是“湖型”、“錐型”、"柱型"腐蝕的形狀簡圖。
圖5至8是沖蝕、典型的“湖型”和(hé)“錐型”腐蝕坑圖片。這(zhè)種記錄腐蝕的形成步驟或是其“梯式”發展形式很(hěn)有意義。在儲罐底闆上(shàng)一般發現(xiàn)最多的是“湖型”和(hé)“柱型”腐蝕,它們形成的普遍原因是濕氣進入了(le)底闆與防水(shuǐ)層
(底闆外(wài)側)之間,或是儲存的産品中有水(shuǐ)分(底闆内側)。柱型坑相對(duì)來(lái)說是不常見的,通常是介質中水(shuǐ)分和(hé)硫化物
(SRB)綜合産生的結果。
3、方法原理(lǐ)
MFL和(hé)UT的原理(lǐ)在其它地方已做過詳細叙述,出于本文(wén)的目的,在此僅做簡要描述。
圖聽意了(le)MFL的基本原理(lǐ)。裝在支架上(shàng)的磁鐵(tiě)在闆材或管壁上(shàng)産生強的感應磁場。若闆材或管壁存在腐蝕缺陷,在其相應的表面形成漏磁場。在磁極之間放(fàng)置一排探頭探測該漏磁場。探頭通常采用(yòng)霍爾元件或線圈。而且每種類型的探頭者有其優勢和(hé)局限性。
圖10是一套運用(yòng)了(le)脈沖反射波原理(lǐ)的簡易UT裝置示意圖,它使用(yòng)了(le)雙晶探頭。在這(zhè)種結構裏,一個晶體是發送器,另一個晶體是接受器。發送器獨立于接受電路,以便時(shí)描發現(xiàn)的缺陷傳送信号能(néng)自(zì)由顯示。測試到(dào)闆材或管材減薄區(qū)域時(shí),傳送的脈沖結果不應使第一個内壁反射波模糊不清。因此,我們将明(míng)白(bái)沒有A掃描的簡易數字測厚儀不是适用(yòng)于任一腐蝕坑的發現(xiàn)或測量。

4.MFL檢出缺陷的可能(néng)性
MFL方法使用(yòng)了(le)一排探頭,相鄰探頭之間的探測範圍是重疊的。任何漏磁信号檢出的可能(néng)性依賴于漏磁場相對(duì)于噪聲信号的振幅大(dà)小(xiǎo)。換句話(huà)說,信噪比是決定缺陷檢出的主要因素。影響信噪比的參數一些(xiē)與檢測設備的設計(jì)和(hé)操作(zuò)相關,一些(xiē)與底闆條件,包括腐蝕坑的幾何形狀相關。
設備參數底闆參數
磁鐵(tiě)設計(jì) 底闆材料
探頭類型和(hé)排列掃描面條件
檢測速度控制 掃描面的覆蓋層
振動阻尼清潔程度
信号處理(lǐ) 腐蝕坑深度缺陷提示 腐蝕坑體積
腐蝕坑形狀
5.1、設備
5.1.1、磁鐵(tiě)設計(jì)

磁鐵(tiě)必須有足夠的磁場強度才能(néng)使被測試材料裏的磁通密度接近飽和(hé)。當磁極和(hé)測試面之間的距離(提離)沒有太大(dà)的變化時(shí),設計(jì)的支架必須使磁鐵(tiě)系統能(néng)沿着起伏的掃描面移動。毫無疑問,使用(yòng)電磁鐵(tiě)的好(hǎo)處之一是在不同厚度材料或提離變化的條件下(xià),磁場強度可以通過調節來(lái)補償。另一個實用(yòng)的好(hǎo)處是在測試表面上(shàng)能(néng)夠關閉磁場,幫助重新移動掃描頭部裝置。它的主要缺點是其尺寸和(hé)重量。鑒于此,設計(jì)磁鐵(tiě)時(shí),許多掃描儀使用(yòng)了(le)钕一鐵(tiě)-硼永久磁鐵(tiě)。它能(néng)形成緊湊的掃描頭部裝置,其适用(yòng)的最大(dà)壁厚爲12.5mn;如果降低(dī)靈敏度使用(yòng),其适用(yòng)的最大(dà)壁厚爲20mm。如果能(néng)設計(jì)一個又合适、又安全、又能(néng)在測試面上(shàng)方便放(fàng)置和(hé)重新移動支架系統,它适用(yòng)的壁厚可能(néng)會(huì)更大(dà)。

5.1.2、探頭類型和(hé)排列
普遍使用(yòng)的探頭有線圈和(hé)霍爾效應元件兩種類型。在任何情況下(xià),相鄰排列的兩個探頭之間的距離應該較小(xiǎo),确保探頭的探測範圍沒有間隙。如果爲了(le)消除噪聲信号而使用(yòng)了(le)差動線圈探頭,那麽在排列時(shí)應該考慮實際的情況:穿過該列探頭的漏磁場可能(néng)被擴大(dà)到(dào)了(le)3-4倍的腐蝕坑直徑,而且僅存在沿掃描方向的腐蝕坑直徑附近。
在給定的漏磁場中,線圈探頭中産生電勢信号與磁力線切線方向的速率呈一定的函數關系。線圈和(hé)掃描儀前進速度呈數字變化函數關系。因此,在設備設計(jì)時(shí)應考慮到(dào)線圈類型探頭的速度敏感性。線圈比一些(xiē)霍爾效應元件對(duì)提離變化更加靈敏。線圈探頭的一個獨特優勢是掃描儀在加速和(hé)減速狀态下(xià)産生的強渦流對(duì)其的影響低(dī)于對(duì)霍爾效應元件探頭的影響。
在原理(lǐ)上(shàng),霍爾效應元件探頭對(duì)速度變化具有較低(dī)的敏感性,如果用(yòng)濾波進行信号處理(lǐ),用(yòng)以消除低(dī)頻和(hé)高(gāo)頻的僞信号,則要對(duì)通過上(shàng)下(xià)限幅器的波段設置一些(xiē)速度變化的限制條件。當這(zhè)些(xiē)裝置用(yòng)于發現(xiàn)漏磁場水(shuǐ)平方向分量時(shí),相對(duì)來(lái)說,它們對(duì)上(shàng)面所提到(dào)的渦流信号不敏感,但(dàn)像線圈探頭,對(duì)提離變化是相當敏感的。當用(yòng)于發現(xiàn)漏磁場垂直方向分量時(shí),它們對(duì)提離變化不太靈敏,但(dàn)對(duì)渦流信号非常敏感。然而,這(zhè)種裝置的一個優點是在探測器套和(hé)測試面間有一個很(hěn)大(dà)的可以調節的空(kōng)間,從(cóng)而減少了(le)探測器套的磨損,探測器套也(yě)可清除一些(xiē)表面疵點,如焊接飛(fēi)濺。
5.1.3、速度控制
各種類型的探頭在一定程度上(shàng)對(duì)速度的控制是必要的,但(dàn)使用(yòng)線圈探頭時(shí),控制程度要低(dī)一些(xiē)。
5.1.4、振動阻尼
背景噪聲和(hé)僞信号的一種來(lái)源歸因于掃描面的表面粗糙度。這(zhè)在儲罐底闆和(hé)沒有覆蓋層的地上(shàng)管道(dào)表面是非常常見的。在那些(xiē)表面上(shàng)産生的腐蝕導緻了(le)掃描支架上(shàng)磁體和(hé)探頭系統振動,因而産生噪聲,它可以通過三種方法來(lái)消除:使用(yòng)合适寬度的輪子,使用(yòng)聯合減振器和(hé)根據該振動頻率比缺陷信号的頻率高(gāo)這(zhè)一特點而進行信号處理(lǐ)。
5.1.5、信号處理(lǐ)
由于從(cóng)漏磁場得到(dào)的信号相對(duì)較小(xiǎo),因此信号需要放(fàng)大(dà)。它們也(yě)需要與不想要的噪聲區(qū)别對(duì)待。通過濾波器波段排除低(dī)頻(渦流)和(hé)高(gāo)頻(振動)噪聲。所有的殘留噪聲能(néng)被設置的缺陷檢測閥值電路計(jì)算(suàn),或者在探測的動态顯示情況下(xià),通過操作(zuò)者來(lái)評估總體的噪聲水(shuǐ)平。

5.1.6、缺陷提示
目前,缺陷能(néng)引起操作(zuò)者注意的方式有三種:
1、自(zì)動停止(Auto stop)遇到(dào)腐蝕坑,且信号顯示探頭發現(xiàn)了(le)該腐蝕坑時(shí),掃描儀自(zì)動停止。直到(dào)操作(zuò)者取消該顯示之前,掃描儀不會(huì)重新掃描。操作(zuò)者在腐蝕坑所在的底闆上(shàng)做上(shàng)記号,以便随後對(duì)腐蝕坑深度進行測量。
2、動态顯示(Dynamic display)操作(zuò)者觀察動态顯示的信号,該信号的總體噪聲水(shuǐ)平預示腐蝕坑是否存在。操作(zuò)者可能(néng)被觸動了(le)預盟極限值的聲音(yīn)或圖形報(bào)警器提示。操作(zuò)者在腐蝕坑所在的底闆上(shàng)做上(shàng)記号,以便随後對(duì)缺陷深度進行測量。
3、計(jì)算(suàn)機數據采集(Computer data acquisition)爲了(le)後期的分析和(hé)報(bào)告儲存檢測數據,一些(xiē)系統使用(yòng)了(le)計(jì)算(suàn)機。這(zhè)可能(néng)包含允許用(yòng)色标表示材料減薄來(lái)繪制儲罐底闆簡圖的軟件。操作(zuò)者可以在每次掃描結束時(shí)存取數據,這(zhè)是爲了(le)标示有缺陷的底闆,以便随後檢查結果的可重複性。
5.2、底闆
5.2.1、材料

很(hěn)顯然,鐵(tiě)磁性材料對(duì)MFL是必須的,但(dàn)鐵(tiě)磁性材料的滲磁性會(huì)影響檢測結果。與裝置配套使用(yòng)的标樣闆或标樣管應是用(yòng)與被檢測設備相同等級鋼材制造。儲罐底闆的材質一般已不成問題,因爲儲罐在建造時(shí)采用(yòng)了(le)低(dī)碳中強鋼。更需注意的是選擇标樣管時(shí)應确保選擇正确的鋼材等級。對(duì)一個特定的磁場條件,材料的厚度将影響磁場能(néng)夠達到(dào)飽和(hé)的程度,從(cóng)而影響特定腐蝕坑在該漏磁場中的信号振幅。
5.2.2、掃查表面條件
掃查表面應幹淨并清除雜(zá)物(特别是從(cóng)儲罐頂落下(xià)的腐蝕物)。表面粗糙度可能(néng)導緻振動噪聲,掃描時(shí)需要設置相對(duì)高(gāo)的閥值(降低(dī)了(le)缺陷檢出靈敏度)。在具有較薄的塑料覆蓋層(大(dà)約1mm)表面掃描時(shí)也(yě)能(néng)降低(dī)靈敏度。其它不規則部位,如被磨平的焊接飛(fēi)濺或返修焊縫部位将有很(hěn)大(dà)的僞指示信号。這(zhè)些(xiē)信号也(yě)需儲存,因爲漏磁檢測(MFL)方法不能(néng)區(qū)分是掃查表面的腐蝕坑顯示還是這(zhè)些(xiē)細微部分的顯示,但(dàn)相對(duì)材料壁厚50%深的缺陷或更深的缺陷,漏磁檢測(MFL)方法對(duì)這(zhè)些(xiē)具體的表面腐蝕坑具有較高(gāo)的靈敏度。
5.2.3、掃查表面的覆蓋層
MFL的一個主要的優點是能(néng)在相當厚度的表面覆蓋層上(shàng)掃查并能(néng)保持合理(lǐ)的靈敏度。在6.32mm厚的底闆上(shàng),在玻璃纖維覆蓋層厚達6mm的情況下(xià),MFL能(néng)夠進行檢測,能(néng)夠檢出20%壁厚減薄部位。

5.2.4、清潔程度
相對(duì)于UT,地闆表面的條件對(duì)MFL的影響較小(xiǎo),但(dàn)較厚肋骨标尺能(néng)産生僞信号,腐蝕物聚集到(dào)磁極能(néng)通過探頭産生破裂的僞信号。清除表面雜(zá)物并用(yòng)水(shuǐ)沖洗表面就足夠了(le)。
5.2.5、腐蝕坑深度
在距上(shàng)述條件表面一定距離時(shí),腐蝕坑的深度是影向漏磁信号振幅的一個主要因素。腐蝕坑的體積和(hé)形狀也(yě)能(néng)影句該信号的振幅,這(zhè)将在本文(wén)的後面讨論。但(dàn)在給定的條件下(xià),漏磁場信号的振幅能(néng)用(yòng)來(lái)評定壁厚損失的百分比從(cóng)而減少了(le)需要的複查量。
5.2.6、腐蝕坑體積
在其它地方曾論述了(le)腐蝕坑的體積是影響信号振幅最重要的因素,這(zhè)是對(duì)MFL檢出的缺陷結果不能(néng)定量的原因,由于這(zhè)些(xiē)論點的論述單調,我們決定在真正的腐蝕缺陷上(shàng)借助技術模型和(hé)一些(xiē)經驗性的嘗試,深入的研究腐蝕坑的體積和(hé)深度對(duì)振幅的影響。制作(zuò)了(le)一系列設定深度和(hé)不同體積的腐蝕坑模型。在闆厚6.35mm、40%、50%和(hé)60%壁厚深的條件下(xià),腐蝕坑的體積和(hé)磁感應強度的變化關系曲線如圖11所示。它說明(míng)了(le)腐蝕坑體積增減時(shí)對(duì)信号振幅大(dà)小(xiǎo)的影響。因此建議(yì):對(duì)于典型儲罐的“錐型”和(hé)“湖型"腐蝕坑,單獨使用(yòng)MFL能(néng)合理(lǐ)準确的檢測出嚴重的"複合”腐蝕。然而,
“柱型”腐蝕坑,例如硫化物(SRB)腐蝕,可能(néng)會(huì)得到(dào)不準确的結果,因爲在圖11中,"柱型”腐蝕坑的體積對(duì)應的曲線部分聚集在一起。
5.2.7、腐蝕坑形狀
制作(zuò)試闆時(shí),人們普遍選擇機械加工(gōng)簡單形模拟缺陷,如鑽平底孔(借助于超聲波試闆制作(zuò)方法)或簡單的錐形槽。腐蝕坑的形狀對(duì)漏磁場的影響是顯而易見的。從(cóng)其剖面看(kàn),由于腐蝕坑通常是以某種方式呈“梯形”發展,出于标樣目的,我們使用(yòng)了(le)如圖12人工(gōng)模拟梯形缺陷形狀。上(shàng)述經驗所示的經驗結果已經被用(yòng)來(lái)校準MFL的應用(yòng)系統。
5.2.8、人員因素
與其它無損探傷(NDT)方法一樣,必須考慮人的檢測評估能(néng)力,對(duì)于外(wài)界環境不好(hǎo)的儲罐更是如此。儲罐内部黑、髒且有儲存介質留下(xià)的異味,随着儲罐所處位置和(hé)季節的變化,其内部溫度有時(shí)非常熱(+50℃),有時(shí)非常冷
(-20℃)。因此,根據操作(zuò)者的要求,制造儀器的基本思想是儀器盡可能(néng)的輕。但(dàn)操作(zuò)者也(yě)必須盡可能(néng)的維護好(hǎo)裝置,并精确的完成校驗程序。

5.3,MFL檢出坑狀腐蝕可能(néng)性(POD)概要
在一定條件下(xià),MFL方法檢出缺陷的概率是相當高(gāo)的。訓練有素且盡責的操作(zuò)者使用(yòng)維護良好(hǎo)的設備在幹淨、無坑注的表面檢測時(shí),壁厚至10mm材料、減薄20%(有時(shí)低(dī)于10%)能(néng)夠被準确的檢出。在不太幹淨的表面檢測,壁厚至13mm、減薄40%能(néng)被檢出。在上(shàng)述條件内,MFL能(néng)以0.5m/s的速度掃查,一次掃查寬度150mm至450mm與U相比,表面條件對(duì)MFL的影響較小(xiǎo),大(dà)部分漏磁檢測系統很(hěn)少要求操作(zuò)者步步跟随操作(zuò)。
6,UT檢出坑狀腐蝕的可能(néng)性
Ur對(duì)坑狀腐蝕的檢出程度同樣取決于很(hěn)多因素。因爲該方法比MFL慢,直到(dào)最近,同樣帶網格屏幕逐點檢查的方法才被廣泛用(yòng)于管道(dào)彎頭沖蝕檢測。很(hěn)顯然,使用(yòng)這(zhè)種技術檢出單個麻點的可能(néng)性可以忽略不計(jì)。現(xiàn)在優先選擇的是二維掃描技術,它能(néng)手動直接接觸掃描,或用(yòng)沖水(shuǐ)探頭自(zì)動掃描。典型坑狀腐蝕提供的适合超聲波目的的反射面一般很(hěn)少,操作(zuò)者必須能(néng)夠理(lǐ)解信号參數含義,避免誤判。正因如此,簡易的數字測厚儀不适合腐蝕檢測。優先選擇了(le)具備A-掃描力能(néng)的儀器,這(zhè)種儀器優于時(shí)描和(hé)掃描儀器。與MFL一樣,超聲波探傷時(shí),影響其坑狀腐蝕檢出可能(néng)性的因素包括相關的儀器與技術、相關的底闆和(hé)可能(néng)存在的腐蝕坑。
儀器參數 底闆參數
缺陷檢波器 底闆厚度
探頭類型 掃描表面條件
耦合方法和(hé)耦合劑類型 底闆覆蓋層
掃描技術 缺陷特征
校正
訓練和(hé)經驗
6.1、儀器
6.1.1、缺陷探測器

作(zuò)爲最低(dī)的要求,它應有A掃描顯示,但(dàn)如在設備上(shàng)使用(yòng)了(le)爲c掃描儀和(hé)時(shí)掃描儀生産的數據儲存技術,這(zhè)會(huì)大(dà)大(dà)的提高(gāo)缺陷檢出的可能(néng)性。特别驗證了(le)這(zhè)些(xiē)儀器在檢測時(shí)需要連續耦合。

6.1.2、探頭類型
在許多情況下(xià),被檢驗的材料厚度不超過10mm,掃查表面也(yě)不十分光滑。這(zhè)意味着單晶探頭的首脈沖将占據正常壁厚信号很(hěn)重要的一部分,因此在這(zhè)種情況下(xià),這(zhè)種探頭不适用(yòng)這(zhè)種條件。而雙晶探頭克服了(le)這(zhè)個問題,但(dàn)必須記住在探頭設計(jì)時(shí),要考慮接受裝置能(néng)夠接受到(dào)最大(dà)發射能(néng)量的合适距離。圖13清楚的表示了(le)在這(zhè)個距離以外(wài),會(huì)得到(dào)振幅縮小(xiǎo)的反射信号,即使當缺陷反射面平坦,而且平行于掃查表面時(shí)也(yě)是如此。操作(zuò)者應特别意識到(dào)腐蝕坑是非理(lǐ)想反射體的可能(néng)情況,當内壁反射波“丢失”時(shí),應準備調節增益。遇到(dào)粗糙的表面,它将會(huì)迅速的磨損探頭上(shàng)的有機玻璃接觸面,從(cóng)而改變了(le)入射角,因此在探頭裝一個耐磨圈是必要的。晶體尺寸(直徑)應在10mm至15mm之間。
6.1.3、耦合方法和(hé)類型
目前,超聲波和(hé)材料耦合的方法有兩種。對(duì)于手動掃描,使用(yòng)了(le)直接接觸耦合的方法;對(duì)于自(zì)動和(hé)半自(zì)動掃描,優先選擇了(le)沖水(shuǐ)耦合。在任一情況下(xià),耦合的基本要求是能(néng)夠“潤濕”測試表面。手動掃描耦合時(shí),需要使用(yòng)适當的膠體;沖水(shuǐ)耦合劑時(shí),也(yě)可能(néng)需要在其中加入潤濕劑(肥皂)。
6.1.4、掃描技術
顯而易見,在網格屏幕上(shàng)逐點讀數僅适用(yòng)大(dà)面積的腐蝕檢測,對(duì)單個麻點是沒有意義的。因此,運用(yòng)二維掃描技術是相當必要的,其探頭的有效範圍要能(néng)有效的交叠,以确保掃查面完全覆蓋。手動掃描使用(yòng)相匹配的快(kuài)速位移探頭比又慢又辛苦的方式去接近缺陷部位要好(hǎo)的多。這(zhè)是因爲人眼對(duì)屏幕上(shàng)的信号突變(移動)有條件反射。因此,一旦腐蝕坑被探測到(dào),就可以對(duì)腐蝕坑的深度進行更加仔細的研究。
6.1.5,校正
使用(yòng)超聲波手動掃描時(shí),對(duì)于其在檢測狀态下(xià)發現(xiàn)的缺陷,最好(hǎo)在檢測的底闆上(shàng)選擇一個已知(zhī)正常的壁厚部位來(lái)校正缺陷探測器。然後在時(shí)基3、6和(hé)刻度處設置3次反射波顯示位置。調節增益使第三次反射波能(néng)達到(dào)80%的滿屏高(gāo)。此後,用(yòng)前面所述的快(kuài)速運動掃描,在所得到(dào)的3次反射波上(shàng),耦合衰減将表示爲同一個垂直下(xià)降量。存在的缺陷信号的總體移動顯示依次遞減(第三次、第二次然後是第一次反射波)并趨向于零。經過練習,眼睛是能(néng)夠準确的識别這(zhè)些(xiē)圖形。
6.1.6、訓練和(hé)經驗
腐蝕坑的檢測比簡單的厚度測試、或者比沖蝕或疊層的檢測要難得多。當使用(yòng)了(le)時(shí)基校正 且僅能(néng)顯示一次反射波的慢速掃描技術時(shí),部分操作(zuò)者對(duì)于低(dī)反射率的腐蝕坑,如錐型腐蝕 坑,存在漏檢的傾向。當操作(zuò)者恰好(hǎo)遇到(dào)一個腐蝕坑時(shí),常出現(xiàn)“丢失”信号現(xiàn)象,這(zhè)歸因于掃查表面條件惡劣。腐蝕檢測時(shí),要求進行特殊的訓練和(hé)經驗。
6.2、底闆

6.2.1、厚度
使用(yòng)超聲波方法時(shí),較薄的壁厚是存在的主要困難。如圖13所示,從(cóng)低(dī)于6mn厚的底闆一個良好(hǎo)的反射體上(shàng)獲得的信号與前面叙述一樣的衰減。操作(zuò)者必須意識到(dào)這(zhè)要求更大(dà)的增益。與MFL相比,對(duì)于較厚部位(12mm以上(shàng)),超聲波方法的測試距離不太受約束,但(dàn)其缺陷檢出的可能(néng)性受到(dào)了(le)腐蝕坑形狀和(hé)反射率的限制。
6.2.2,掃查表面條件
與MFL相比,U對(duì)掃查表面條件更加敏感。這(zhè)适用(yòng)于接觸掃描和(hé)沖水(shuǐ)間隙掃描。如圖14所示,耦合層的反射産生了(le)使時(shí)基部分模糊的“噪聲"。由于在耦合層的聲速是在受檢材料中聲速的四分之一,缺陷頂面可能(néng)給出清晰的反射波顯示剩餘壁厚。圖15表示一個1mm深的湖型腐蝕坑,其底部反射波位置相當于在4mn厚鋼材上(shàng)的反射。如果不注意,操作(zuò)者可能(néng)會(huì)報(bào)告在10m厚的闆材内側一個6m深腐蝕坑被發現(xiàn)(60%誤差)。自(zì)動掃描系統和(hé)半自(zì)動掃描系統無論是否使用(yòng)界面觸發器或回波監控器,對(duì)同樣的腐蝕坑一樣會(huì)被曲解。
6.2.3、底闆覆蓋層?
在提供的超聲波探傷時(shí)新存在少數難題中,相比之下(xià),油漆和(hé)環氧樹脂覆蓋底闆還是具有很(hěn)好(hǎo)條件的覆蓋層。
如果用(yòng)回波技術來(lái)排除漆層厚度誤差,則剩餘壁厚的測量精确度會(huì)被提高(gāo)。檢測時(shí),較厚的玻璃纖維覆蓋層存在更多的問題。盡管在理(lǐ)論上(shàng),如果支持覆蓋物的金(jīn)屬表面狀況很(hěn)好(hǎo),在不拆除覆蓋層的情況下(xià),檢測是可行的,但(dàn)很(hěn)少适用(yòng)于檢測實踐。
6.2.4、腐蝕坑參數
最容易檢出的缺陷是湖型腐蝕坑,因爲其最深部位相對(duì)平行于掃查表面,能(néng)夠得到(dào)合理(lǐ)的反射率。在另一方面,錐型腐蝕坑往往是反射波偏離探頭接受器,腐蝕坑的中心區(qū)域太小(xiǎo)不能(néng)得到(dào)較強的信号(見圖16)。這(zhè)些(xiē)腐蝕坑很(hěn)容易被超聲波探傷人員漏檢。常見的一種疊層面是很(hěn)好(hǎo)的反射體,缺陷能(néng)被檢出,但(dàn)其深度被低(dī)估。柱型腐蝕坑,如硫化物(SRB)高(gāo)蝕,存在很(hěn)小(xiǎo)的、用(yòng)于超聲波傳送的反射體,它的檢出也(yě)一樣困難。在腐蝕坑反射率有利的部位,超聲波方法比漏磁方法更能(néng)夠發現(xiàn)較小(xiǎo)的厚度變化,但(dàn)由于腐蝕餘量經常是壁厚的50%,因此這(zhè)個優點不一定在任何情況下(xià)都是重要的。
6.3,UT檢出坑狀腐蝕可能(néng)性(POD)概要
在條件好(hǎo)的掃查表面,湖型腐蝕坑具有較高(gāo)檢出可能(néng)性。對(duì)于條件差的掃查表面和(hé)錐型腐 蝕坑,檢出的可能(néng)性不太令人滿意。使用(yòng)具有數據儲存和(hé)至少能(néng)用(yòng)顔色表示不同厚度“波段”的c掃描顯示的自(zì)動化技術,在一定程度上(shàng),能(néng)提高(gāo)腐蝕坑檢出的可能(néng)性(POD)。

7、一些(xiē)實踐結論
經漏磁檢測(MFL)後,将儲罐底部的部分底闆切除。該部分底闆取自(zì)在檢測報(bào)告中底闆 下(xià)面有腐蝕的區(qū)域和(hé)腐蝕沒有超過壁厚20%的區(qū)域。其中一部分底闆使用(yòng)了(le)silverWing公司 的"Floormap"系統,該系統能(néng)繪制底闆圖,用(yòng)不同顔色标示出腐蝕情況,每一種顔色代表一定“波段”的壁厚損失百分數。腐蝕部位受到(dào)了(le)機械加工(gōng)缺陷深度尺寸的影響,将其結果與MFL報(bào)告結果作(zuò)了(le)比較。所發現(xiàn)的腐蝕坑包含了(le)“湖型”“錐型”腐蝕坑例子,在腐蝕坑所在的大(dà)緻位置對(duì)應于掃查面的另一側做上(shàng)标記,要求兩組Ur人員進行檢測标出腐蝕坑位置并測試其深度。圖17-21是部分被發現(xiàn)的腐蝕圖片。圖22-23是腐蝕坑的真實深度與兩個U操作(zuò)者報(bào)告深度位置關系圖。圖24是腐蝕坑的真實深度與L報(bào)告深度的位置關系圖。從(cóng)平均水(shuǐ)平看(kàn),MFL系統對(duì)腐蝕坑缺陷深度高(gāo)估了(le)10%,而超聲波方法低(dī)估了(le)10%。但(dàn)有一個超聲組漏檢了(le)兩個被标示的、平滑的腐蝕坑。
8、結論
兩種方法能(néng)夠合理(lǐ)檢測,且能(néng)将最小(xiǎo)腐蝕坑檢出的有效厚度檢測範圍是有限的。在前面叙述的MFL檢測條件内,MFL對(duì)單個缺陷檢出可能(néng)性要好(hǎo)于UT,也(yě)比T快(kuài),因此更經濟。缺陷深度測量精确度方面,通過比較,這(zhè)兩種方法具有相同的百分數的誤差。由于存在底闆材料可能(néng)不是中強鋼的偶然性,從(cóng)而底闆可能(néng)存在不同于标樣闆的滲磁性,因此,在确認MFL腐蝕坑深度評估結果前,要用(yòng)U對(duì)MFL結果至少要進行有限的複查。

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