[发明专利]大型螺旋壳体焊缝TOFD检测验证方法

说明书

技术领域

本发明涉及螺旋壳体焊缝检测方法，尤其涉及大型螺旋壳体焊缝无损检测方法。

背景技术

TOFD（Time-of-flight diffraction）检测方法，也称超声波衍射时差法，是一种不基于声波幅度的超声波检测技术，探头的布置类似串列反射法，通常以一对晶片尺寸和频率等参数相同或相近的探头，分置于焊缝两侧的检测方法。其基本原理依据惠更斯原理，入射波到达缺陷尖端后，缺陷尖端就是一系列新的衍射波源，因此接收探头可以接收到来自各个方向的缺陷衍射波。TOFD波形显示采用射频显示，这样可以找出缺陷波和侧向波的相位。对缺陷深度和自身高度的测量是基于时间差法，也就是测量缺陷端部衍射点与侧向波的时间差，因此在检测工件厚度方向上具有很高的准确性。

TOFD技术（超声波衍射时差法）以其缺陷高检出率和缺陷深度定位的准确性以及检测的高效率，在国内开始用于天然气管道、大型设备焊缝的检测。但在大型螺旋壳体焊缝工程应用 TOFD技术还少见。据了解，电站发电机组中的重要受压部件蜗壳是大型螺旋壳体，对蜗壳焊缝的焊接质量控制好坏直接影响其使用寿命和安全性能。电站蜗壳焊缝为不等厚结构，应用RT、UT方法有一定局限性，如何在蜗壳上用TOFD代替RT，有必要进行一些对比试验，以验证TOFD技术在电站机组蜗壳焊缝上的适用性。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，提供一种大型螺旋壳体焊缝TOFD检测验证方法。本发明形成大型螺旋壳体焊缝TOFD与RT、UT对比试验方法，成功地应用于电站机组蜗壳现场安装焊缝的检测。

为解决上述问题，一种大型螺旋壳体焊缝TOFD检测验证方法，所述蜗壳由几十节左右组成，相邻两节蜗壳的板厚都有不同，厚度沿水流方向变化，焊缝也为不等厚结构，它包括：

步骤一，制作试样，确定蜗壳缺陷验收标准及TOFD检测工艺参数

TOFD检测编号为每四节蜗壳作为一个新的检测起始点，每次扫查长度为300mm, 实际有效长度取250mm，与射线底片有效长度相同；UT、RT的缺陷验收按照ASME第八卷[1]规定执行，TOFD的缺陷验收参照ASME标准[6，7]和欧共体相关规范[2，3，4，5]进行评定；      

步骤二，蜗壳焊缝对比试验

在对比试验中，TOFD、UT和RT分别进行， TOFD首先进行，检测后分别进行UT和RT，最后将各自判定的不合格缺陷进行解剖，以验证各自的检测准确性；

步骤三，焊接试板对比试验，

增加焊接试板的对比；在试板上制作了裂纹、未熔合、未焊透、密集气孔、夹渣等焊接缺陷，参照步骤二进行对比试验；

步骤四，对比试验分析

根据三种方法的缺陷检出率验证TOFD的可靠性。

由于TOFD技术对缺陷深度的测量采用时间差法，可以精确地测量缺陷的深度和自身高度，通过上述步骤的对比试验方法得出的结论，可以认为缺陷的定性难度和准确性介于RT和常规UT之间，其缺陷检出率明显高于常规的检测技术，对面状危害性缺陷灵敏度高，并且对面状缺陷不受缺陷方向性限制，检测速度快，扫描图显示的缺陷较为直观，并可永久保存，推广应用在大型球罐和厚壁压力容器中厚板焊缝的检测中代替RT检测速度快，综合成本低，对人体和周边环境无辐射危害，可在很大程度上为业主节省成本，有较大的应用前景。

 附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为TOFD检测时探头覆盖范围示意图。

具体实施方式

本发明可应用在大型电站发电机组上的重要受压部件螺旋壳体焊缝TOFD检测工艺与RT、UT对比试验过程中，推广到大型球罐和厚壁压力容器TOFD方法替代RT的验证对比试验工作中，TOFD方法检测速度快，综合成本低，对人体和周边环境无辐射危害，可在很大程度上为业主节省成本，有较大的应用前景。大型螺旋壳体焊缝TOFD检测工艺与RT、UT对比试验方法含以下四个步骤：

制作试样，确定蜗壳缺陷验收标准及TOFD检测工艺参数