无损检测技术在石化行业中的应用（一）

前言

带编码器的相控阵技术已经被证实在石油化工行业有着广泛的应用，其快速的检测速度，可重复性，数据采集能力，以及对环境和操作人员无损害等优点而成为重要的检测手段。之前还是以检测较厚壁厚、大直径的材料为主，而现在相关的标准，如ASME B31标准中案例179和181等，越来越强调对薄壁材料、小直径管的检测。现在使用Olympus公司的Cobra和CHAIN扫查器，结合Omniscan相控阵探伤仪，就可对小直径、薄壁管进行检测

图1 COBRA小径管扫查架

图2

相控阵检测技术原理及优点

就像是将许多小的常规超声探头集成进入一个探头中。

为什么使用相控阵技术？

具有常规超声的所有优点，并具有如下优点：

• 通过多角度扫描，电子扫描和声束控制可增加覆盖率和检测能力

• 可成像，并对数据进行记录

• 降低对机械运动和多探头技术的要求

• 可使用常规超声检测技术标准

运用相控阵技术结合COBRA扫查器进行检测

• Cobra扫查器相控阵系统由以下单元组成：扫查器，Omniscan相控阵探伤仪，CCEV相控阵探头，楔块，探头转接头，注水系统和配件箱。

• 系统使用最先进的相控阵探伤仪和软件实现对小径管对接焊缝的全体积扫查。

• 图3 COBRA套装

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图4 COBRA扫查架探头

图5 水泵

• 扫查器可用于直径0.84-4.5英寸（21-114mm）的小径管检测

• 扫查器上使用的A15探头（16晶片）具有0.5英寸（12mm）的外形尺寸空间，因而该设计可使其用于空间狭窄情况的检测。

• 弹簧加载的Cobra扫查器，使其不仅可以检测铁磁性材料，还可以检测非铁磁性材料。

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图6 COBRA扫查架

图7 COBRA扫查架过狭小间隙

Cobra扫查器可进行双侧或单侧扫查，以满足不同检测部位的要求

图8 一对COBRA探头

图9 使用COBRA扫查法兰接口

这个检测应用所使用的楔块工件编号为SA15-N60S-IH-AODXXXX。这个工件编号的各部分表明了A15探头型号、普通探头架、60度折射角度、横波、灌溉以及扫查器安装孔的类型。外径曲度（XXXX）可参照下表中（AOD）竖列所列的各种标准管件外径进行定义。

标准楔块AOD值和管件外径

• CHINA扫查器相控阵系统由以下单元组成：扫查器，Omniscan相控阵探伤仪，普通相控阵探头，楔块，探头转接头，注水系统和配件箱。

• 系统使用最先进的相控阵探伤仪和软件实现对小径管对接焊缝的全体积扫查。

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• 图10 CHAIN扫查架

• 扫查器可用于直径1.75-38英寸（45-965mm）的管径检测

• 扫查器上使用的普通相控阵探头和曲率楔块，同时可以连接TOFD探头。

• 链式扫查器，使其不仅可以检测铁磁性材料，还可以检测非铁磁性材料。

• CHAIN扫查器可进行双侧或单侧扫查，以满足不同检测部位的要求。
  

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