河北省特种设备监督检验研究院邢台分院积极采用新技术,将相控阵技术运用于特种设备检验。
相控阵技术大家听的最多的就是相控阵雷达,相控阵超声(PA)技术的基本原理来自于雷达电磁波相控阵技术。其实大家都接触过相控阵超声,将探头放在身体的某一部位,不用移动探头就可探测身体某一区域或某个器官的情况,并能把检测结果形成图像显示出来。是不是很熟悉的画面?这就是大家说的“B超”,医学B超就是相控阵超声技术。
对设备进行相控阵检测等于是设备进行了一次“B超”体检,可以发现设备是否存在缺陷,避免因为缺陷引起事故。相控阵超声检测有着普通超声无法比拟的优势,相控阵检测可连续记录和保存全过程检测信号并实现成像,可将A扫信号转化为BSC扫图像可识别性好,通过电子扫描实现声束的角度偏转,在不移动探头的情况下对检测区进行多角度大面积覆盖。通过图1和图2对比可以发现相控阵超声扫描范围更大覆盖性更好,而且可以更加直观地显示出缺陷及缺陷的相关信息,降低对人员经验的依赖性和人为因素误差。检测中可以快速识别出缺陷提高检测效率,节省时间、人力和成本。
正是基于相控阵超声技术的优势,邢台分院在检验工作中不断积极探索和尝试运用超声相控阵。图3为采用相控阵技术对某单位1000氧气球罐进行检测,此次运用相控阵检测发现多处缺陷,图1为此次检测发现的其中较为严重的超标缺陷。使用单位设备管理人员虽然不了解无损检测知识,也可以快速直观地从扫描图上识别出缺陷。检验人员在现场可以快速对扫描图进行分析,准确地判断出缺陷位置和深度,该缺陷为深10.6mm的严重超标缺陷。图4 为相控阵发现超标缺陷,经打磨后显现出来的缺陷形貌,该缺陷为长110mm的裂纹。该设备投入使用不足3年就发现如此严重缺陷,为了找出该缺陷产生的原因还进行硬度和金相检测。发现缺陷避免了事故的发生,分析原因为企业的运行管理提供技术支撑。
通过此次检验和新技术的运用,使用单位切身体会到新技术的优势,主动要求把深冷装置检验委托给邢台分院。该装置内设备均为铝制设备,日常检验均为钢制设备,铝制设备为首次检验,且铝与钢的材料性能有很大区别,采用以往的检测方法无法达到检验效果。铝制设备检验对于检验人员来说也是一次探索和挑战,邢台分院正积极查找准备规范标准和相关文献、采购铝制试块,依靠新技术助力企业安全生产,利用好新技术促进能力大提升。
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