Page 54 - 无损检测2024年第十期

2024
远东无损检测新技术论坛论文精选
2024 远东无损检测新技术论坛论文精选
DOI：10.11973/wsjc240377

基于镜面回波估计的热壁加氢反应器堆焊层缺陷

多模式全聚焦成像

滕国阳 1， 2 ，陶杨吉 1， 2 ，杨锦辉 1， 2 ，缪存坚 1， 2 ，唐 萍 1， 2 ，虞雪芬 1， 2
（1. 浙江省特种设备科学研究院，杭州，310020；2. 浙江省特种设备安全检测技术研究重点实验室，杭州，310020）

摘 要：热壁加氢反应器长期在高温、高压和氢腐蚀等恶劣工况下运行，其内壁堆焊层的缺陷
检测对设备安全至关重要。针对加氢反应器堆焊层的外侧超声检测技术难点，提出了一种基于镜
面回波估计的多模式全聚焦成像检测方法。首先，使用镜面回波估计器进行仿真分析得到多模式
全聚焦成像区域灵敏度，确定对缺陷敏感的超声路径；然后，获得不同路径下裂纹缺陷的全聚焦成
像特征；最后，使用多模式全聚焦成像方法对试块堆焊层表面裂纹缺陷进行检测与定位。仿真及试
验结果验证了该方法在内壁裂纹检测及缺陷定位精度上的可靠性，为行业提供了一种更经济高效
的检测方案。
关键词：热壁加氢反应器；堆焊层；多模式全聚焦成像；镜面回波估计
中图分类号：TE966；TG115.28 文献标志码：A 文章编号：1000-6656(2024)10-0020-07

Multi-mode total focusing imaging for cladding layer defect in

hot wall hydrogenation reactors based on specular echo estimation

TENG Guoyang , TAO Yangji , YANG Jinhui , MIAO Cunjian , TANG Ping , YU Xuefen 1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
（1. Zhejiang Academy of Special Equipment Science, Hangzhou 310020, China;
2. Key Laboratory of Special Equipment Safety Testing Technology of Zhejiang Province, Hangzhou 310020, China）
Abstract: The hot wall hydrogenation reactor operates under harsh conditions such as high temperature, high pressure, and
hydrogen corrosion for a long time, and defect detection of the inner wall cladding layer is crucial for equipment safety. A multi-
mode fully focused imaging detection method based on mirror echo estimation is proposed to address the technical difficulties of
ultrasonic testing on the outer side of the hydrogenation reactor weld layer. Firstly, a mirror echo estimator is used for simulation
analysis to obtain the sensitivity of the multi-mode fully focused imaging area, and to determine the ultrasonic path sensitive to
defects in the weld overlay; Then, obtain the fully focused imaging features of crack defects under different paths; Finally, the
multi-mode fully focused imaging method is used to detect and locate crack defects of different sizes on the surface of the test block
weld layer. The simulation and experimental results have verified the reliability of this method in detecting inner wall cracks and
locating defects accurately, providing a more economical and efficient detection solution for the industry.
Key words: hot wall hydrogenation reactor; cladding layer; multi-mode total focusing imaging; specular echoe
estimation

收稿日期：2024-08-08 热壁加氢反应器是炼油化工行业的关键设备，
基金项目：浙江省市场监督管理局科技计划项目（ZD2024012）； 长期处于高温、高压、氢腐蚀等恶劣工况下，其内壁
中国合格评定国家认可委员会科技项目（2022CNAS14） ；浙江省“尖
堆焊层中易出现表面裂纹、氢致剥离等损伤，而严重
兵领雁+X”研发攻关计划（2024C01128）
影响设备安全运行 [1-2] 。内壁堆焊层的定期检验需要
作者简介：滕国阳（1991—），男，博士，主要从事特种设备智能检测
方面的研究工作 进入容器内部并综合使用目视、磁粉、超声等多种检
[3]
通信作者：陶杨吉, taoyangji@126.com 测手段，检验周期长、成本高 。若能从反应器外部
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2024 年 第 46 卷 第 10 期
无损检测