Page 43 - 无损检测2024年第十期

李绪丰，等：

大型石化装备无损检测技术应用进展

以标准NB/T 47013—2015 《承压设备无损检测》 程应用案例表明 [7-8] ，电磁超声检测技术可以良好地

为例，其内容不仅对缺陷检测灵敏度和检测准确性 适用于高温、深冷等工况条件下的直接测厚，是一种
作出了明确规定，同时也对检测可视化和验收等级 检测精度优良的腐蚀检测监测技术手段。超声导波
[5]
也做出了现实的要求 。因此，无损检测技术在石油 分为高频超声导波 [9-10] 和低频超声导波 [11-12] 两类，根
化工领域历来备受关注，且多年来对于无损检测技 据频率高低不同，两种导波检测技术的工程应用场
术的经济投入也较大，无损检测新技术、新方法、新 景也有所区别，高频导波一次扫查距离较短，但是检
工艺、新设备及工程应用可靠性尤其受到关注。近 测灵敏度高，分辨力较强，笔者所在团队常将其用
些年来，石油化工领域的无损检测新技术有了许多 于压力容器或大型储罐边缘板本体部位的小型局部
新发展，主要体现在无损检测新方法探索、新设备研 腐蚀及裂纹检测。低频超声导波一次扫查距离可达
发、新工艺的成功应用等方面。笔者从所在团队的 数十米，因此在广东的大型石油化工装置中，低频超
实际应用工作出发，对其中部分内容进行介绍。 声导波主要用于管廊架上直管段部位的腐蚀抽查检
2.1 电磁超声检测及超声导波检测 测，目前，超声导波检测技术可应用于表面温度达
与常规的超声测厚仪不同，电磁超声检测基于 300 ℃条件下的金属制件在役检测，而且具备壁厚减
电磁感应原理激发超声波 ，无需耦合剂，可以实现 薄实时监测的功能 [13] ，超声导波监测现场及导波检
[6]
对于金属工件表面最大提离高度约8 mm条件下的 测图谱示例如图2所示，图中TC1为变形波干扰信
成像检测，从而显著提升金属构件测厚的效率。工 号，EW2、EW1为弯头焊缝信号，MsS1为始波信号。

图 2 超声导波监测现场及导波检测图谱示例
2.2 全聚焦相控阵超声检测 有了不少应用报道 [19-21] 。螺栓的全聚焦相控阵超声检
相控阵超声检测是一种近些年逐渐发展成熟的 测现场及检测图谱如图3所示。
超声检测新技术，与常规超声A扫描检测相比，其具
备更高的检测灵敏度 ，成像更为直观，对于缺陷定
[14]
性定量更具优势。石油化工领域内，相控阵超声技术
被认为在小径管对接焊缝检测方面比传统的射线检
测具有更大的优势 ，因此，相控阵超声检测技术在
[15]
广东省内的石油化工、电力、特种设备检验等领域内
得到了推广应用。但是常规的相控阵检测技术在工
程应用过程中也存在远距离聚焦点成像分辨力不足，
对缺陷高度检测结果误差大等缺点 ，为了解决这个
[16]
问题，全聚焦相控阵超声检测采用了更为优化的3D
全聚焦成像等算法 [17-18] ，大大优化了相控阵超声检测
质量。该技术是近年来的工程应用研究热点技术之 图 3 螺栓的全聚焦相控阵超声检测现场及检测图谱
一，大型石油化工设备的全聚焦相控阵成像检测技术 2.3 数字射线成像检测
已在腐蚀减薄、焊缝质量缺陷、螺栓裂纹检测等方面 该检测方法是一种以数字成像板为核心部件，

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2024 年 第 46 卷 第 10 期
无损检测