Page 75 - 无损检测2024年第三期
P. 75
吴家喜, 等:
危化品常压储罐罐壁超声相控阵 C扫描检测与局部腐蚀评价
3.2.2 检测工艺 为0~24mm , 聚集法则设置如表2所示。
检测所依据的标准为 NB / T47013.15 — 2021 《 承 工艺验证在板材2 通用对比试块上进行, 检测
#
压设备无损检测 第15部分: 相控阵超声检测》。所 完成后, 进行参考反射体的测量, 测得灵敏度偏差为
选用的探头型号为64L7.5-GI4-WP ( 64晶片, 频率为 1dB , 水平偏差为0.5mm , 深度偏差为0.5mm , 误
7.5MHz ), 编码器型号为 R-scanarra y 基准灵敏度为 差在允许范围之内, 因此所设置的超声相控阵检测
,
50%平底孔波高, 扫查速度≤35mm · s , 扫描范围 工艺能满足储罐罐壁的检测。
-1
表2 检测采用的相控阵聚焦法则
通道 探头 扫查 扫描 波的 回波 激发阵元 激发孔径 激发阵元 一次激发晶 扫描步进 / 聚焦 聚焦深度 / 扫查
名称 配置 方式 类型 类型 次数 数量 / 个 起始位置 片数 / 个 ( ° ) 方式 mm 步进
平行
通道1 单 沿线 线扫描 纵波 1 64 63.85 1 8 1 深度 24 1
扫查
3.2.3 检测结果 条为内表面反射波信号, 下方红色线条为外表面反
采用上述超声相控阵检测工艺对自罐底以上 射波信号, 可见外表面反射波信号出现明显上升, 也
就是底波上移, 可以清晰地看出整个截面处的局部
300mm 区域进行线扫描。罐壁板检测示意如图6
所示, 共有13块罐壁板, 纵向阴影部分为罐壁开口, 腐蚀轮廓, 底波上移最高处距离内表面反射波信号
横向阴影部分为相控阵 C 扫描检测区域, 检测结果 为10mm , 即最小剩余壁厚。检测图像中内外表面
统计如表3所示。壁板最小剩余壁厚超声相控阵图 反射波信号之间存在断续的红色信号显示, 该回波
谱如图7所示。 信号是板材中的分层缺陷。综合分析检测图谱( 见
图7 ) 可以发现, A3 、 A5~A10 壁板均存在分层缺
陷, 且减薄后的外壁板部分已接近分层处。
分层缺陷是一种存在于钢板内部的常见缺陷,
会严重影响钢板的综合性能, 尤其会对厚度方向上
的力学性能有重要影响, 钢锭内的气泡、 大块非金属
图6 罐壁板检测罐壁板区域示意 夹杂物、 未完全切除的残余缩孔、 折叠、 严重偏析均
表3 罐底以上300mm 区域的壁板 C扫描检测结果 会造成钢板的分层。在此次检测中, 分层缺陷会严
最小剩余壁厚 / 缺陷位置 / 重影响常规超声测厚的结果, 在无缺陷处, 采用脉冲
壁板编号 缺陷性质
mm mm
反射法超声测厚, 得到的数值为9~14mm , 然而罐
A1 19.82 2395.7 腐蚀坑
壁板厚度为 24 mm , 明显与实测结果不符。结合
A2 19.47 5845.1 腐蚀坑
图7进行分析, 结果表明: 分层缺陷具有一定的自身
A3 17.00 1549.4 腐蚀坑
A4 14.81 8389.9 腐蚀坑 高度, 采用相控阵 C 扫描技术可以较好地解决这一
A5 11.40 9609.4 腐蚀坑 难题, 可清晰地分辨出分层缺陷和罐壁底波信号。
A6 10.00 2755.1 腐蚀坑 由于该储罐建造日期较早, 当时针对于储罐板材的
腐蚀坑
A7 13.58 278.25
超声验收规范还不完善, 板材质量较差, 最终造成了
A8 14.70 4616.6 腐蚀坑
储罐壁板中存在大量的分层缺陷。
A9 15.22 3433.1 腐蚀坑
3.3 罐壁局部腐蚀评价
A10 18.50 1967.3 腐蚀坑
A11 18.90 1058.1 腐蚀坑 的计算
3.3.1 最小厚度 t min
A12 17.40 3868.1 腐蚀坑 根据前面章节所述的局部腐蚀评价流程, 基于超
A13 19.10 3942.5 腐蚀坑
声相控阵 C扫描数据, 对第一圈壁板的每个单元进行
由表3可以看出, A6罐壁减薄最严重, 最小剩 局部腐蚀评价。首先计算 t min , 临界长度L 最低点至
余壁厚仅为10mm , 比原始壁厚减薄了14mm 。除 最大液位 H 取62ft ( 1ft=0.3048m ), 公称直径 D
A6壁板外, A4~A5 、 A7~A9壁板局部减薄也较为 为121.39ft , 储存物蜡油最大比重G 取0.8768 , 最大
严重。 A6壁板最小剩余壁厚检测图谱如图7 ( d ) 所 许用应力S 取27900 p si ( 1 p si=0.006895MPa ), 焊
示, 图谱左侧图像中( 相控阵 E 扫描), 上方红色线 缝系数E 取1 。经计算得到 t min 为15.62mm 。
1
4
2024年 第46卷 第3期
无损检测
