超声波检测新技术-TOFD检测

２ＯＤ Ｆ 检测 的原理和应用 Ｔ ２１ Ｏ Ｄ ．Ｔ Ｆ 检测原理 Ｔ Ｆ 检测原理：当超声波遇到诸如裂纹等缺 ＯＤ 陷时，将在缺陷尖端发生叠加到正常反射波上 的 衍射波 ，探头探测到衍射波 ，可 以判定缺 陷的大 小和深度 。也可理解 为当超声波在存在 缺陷的线 性 不连续处 ，如裂纹等处出现传播障碍 时，在裂
作者简介 ：王清媛 （９ ５ １ ６ 一）， ，吉林市人，大学本科 ，高 女
级工程师。１ ８ 年至今一直从事化工设备与机械 的设计工作 。 ８ ９
第１ 期
王 清嫒 等
超声波检测新技术—Ｔ Ｄ ＯＦ 检测
．３ ４一
缺 陷 ，可 以识 别 判 断 缺 陷是 否 向表 面 延 伸 ，采 用 Ｔ Ｄ￣ 脉 冲 回波 相 结 合 ，可 以实 现 １０ ＯＦ ０ ％焊 缝 覆
一
４ ２一
石油和化工设备 ２ １ 年第 １ 卷 ０２ ５
超声波检测新技术－ Ｏ Ｄ Ｔ Ｆ 检测
王清媛，李建 ，孙壮壮
（ 油东北炼化工程有限公司吉林 设计 院 ，吉林 吉林 １２０ ） 中石 ３ ０ ２
［ 要］介绍 了Ｔ Ｆ检 测技 术的发展过程 、Ｔ Ｆ 检测的原理 、优点及其局限性，对Ｔ Ｆ 检 测主要应用范 围进行 了阐述。 摘 ＯＤ ＯＤ ＯＤ
［ 关键词］超声波；ＴＦ；检 测 ＯＤ
１ 射波时差法检 测技术 （ Ｏ Ｄ）的起 源及相 衍 ＴＦ 关规定
Ｔ Ｄ（ ｉ — ｆ ｉｈ－ ｉ ｒｃｉｎ ｔｃ ｎｑ ｅ检 ＯＦ Ｔｍｅｏ－ ｇ ｔ ｆ ａ ｔ ｅｈ ｉｕ ） ｌ ｆ ｄｆ ｏ 测 技 术 于 １７ 年 ， 由英 国Ｓｌ教 授 根 据 超 声波 衍Байду номын сангаас ９７ ｉ ｋ 射 现 象 首 次提 出 。现 已在 核 电、建 筑 、化 工 、 石
这 两束 衍 射 波 信 号 在 直通 波 与 底 面 反 射 波 之 间 出现 。缺 陷两端 点 的信 号 在 时 间 上将 是 可 分 辨 的 ，根 据 衍 射 波信 号传 播 的时 间 差 可判 定 缺 陷高 度 的量 值 。 因为衍 射 波 分 离 的 空 间 （ 时 间 ）与 或 裂纹高度直接相关。
２ Ｏ Ｄ ． Ｔ Ｆ 检测应用 ２
Ｔ Ｄ检 测 的特 点 是 它 完 全 不 同 于传 统 超 声 ＯＦ 波检 测 技 术 ，根 据 反射 信 号 及 其 幅 度 来检 测 和 评 定 缺 陷 ， 即不 是 以缺 陷 回波 幅 度 作 为 定量 评 判 依 据 ，而 是 靠 脉 冲传 播 时 间来 定 量 ， 能够 不 受 声 束 角度 、检 测 方 向、 缺 陷表 面 粗 燥 度 、 工件 表 面 状
态及探头压力等因素的影响，对于判定缺 陷的真 实性和准确定量十分有效，而且Ｔ Ｆ 可以和脉冲 ＯＤ 反 射法 相 结 合 相 互 取长 补 短 。这 在 数 字化 的 多通 道系统上能够实现Ｔ Ｆ Ｏ Ｄ和脉冲回波 同时进行检 测和分析 的。例如在焊缝检测上 ，Ｔ Ｆ 对于焊 Ｏ Ｄ 缝 中部缺 陷检 出率 很 高 ， 容 易检 出方 向性 不好 的
４ ．１ ．３ 无损检测方法的选择：压力容器 的对接接头 ５． 应 当采 用射 线 检 测 或 者 超 声 检测 ，超 声 检 测 包括 衍 射 时差超 声检 测 （ ＯＦ Ｔ Ｄ）、可记 录 的脉 冲反 射 法 超 声 检 测和 不 可记 录 的 脉 冲 反射 法 超 声 检 测 ； 当采 用 不 可记 录 的脉 冲 反 射 法超 声检 测 时 ，应 当 采 用射 线检 测 或者衍 射 时差 超 声检测 （ Ｏ Ｄ）做 Ｔ Ｆ 为 附加 局 部检 测 。第４５３４２ 声检 测技 术 要求 ： ．．．．超 采 用衍 射 时差超 声检 测 （ ＯＦ Ｔ Ｄ）的焊接 接 头 ，合 格 级别 不低 于Ｉ级 。 Ｉ
纹 端 点处 除 了正 常反 射 波 以外 ，还 要 发 生 衍射 现 象 ，如下图所示。
化 、长 输 管道 等工 业 的 厚 壁 容器 和 管 道 方 面 多有 应用 。Ｔ Ｆ Ｏ Ｄ技术的检测 费用是脉冲 回声技术 的 １１ 。现 在 ，Ｔ Ｄ检 测技 术在 西 方 国家 是一 个 热 ／０ ＯＦ 门话 题 ，现 已开始 大 量推 广应 用 ，几 年 以后 ，将 有取 代Ｒ Ｔ的可 能 。 ２ ０ 年 ９ ＯＦ ０ ６ 月Ｔ Ｄ标 准 组 成立 暨 首 次会 议 上 ， 中 国特 检 院提 出 由全 国锅 容 标委 归 口，２ ０ 年 ｌ ０９ ２ 月 《 定 式压 力容 器 安 全 技 术监 察 规 程 》 （ 固 简称 “ 容 规 ” ）开 始 实 施 ，后 延 至 ２ １年 ｌ月 正 式 新 ００ １ 实施 。 《 定 式 压 力 容 器 安 全 技 术 监 察 规 程 》 第 固
３ ． ２平行扫查
平 行 扫 查 一般 针 对 已发 现 的缺 陷 进 行 ，可 精 确测定缺陷 自身高度和缺陷深度 以及缺陷相对焊 缝 中心 线 的偏移 ，并 为缺 陷定性 提供 更多信 息 。
盖 ，沿焊缝作一维扫查 ，具有较高 的检测速度 ， 缺 陷 定量 、定位 精度 高 ，并且 根据 Ｔ Ｄ的检测 结 ＯＦ 果 有助 于进 行缺 陷寿 命评 估 （ Ｃ Ｅ Ａ）分析 。
３ Ｏ Ｄ检测系统组成及扫查方式 的选择 Ｆ Ｔ
Ｔ Ｄ监 测 系统 由计 算 机超 声 波探 伤 仪本 体 、 ＯＦ 发射探头 、接收探头、前置放大器、光学或磁性 编 码 器 以及 连 接 电缆 组 成 。仪 器 能 以不 可 更 改 的 方式 将 所 有扫 描 信号 和Ｔ Ｆ Ｏ Ｄ图像存 储 于 磁 、光 等 永久介质 ，并能输出其硬拷贝。
在很 多场合 ，因为需要迅速地完成检测 ，或 者 受 到 资 金 的限 制 ，仅 能执 行 非 平 行 扫 查进 行 检
测 。发 现 缺 陷 后 ，若 要 得 到合 理 的 缺 陷类 型和 准 确 的尺寸 ，将采用平行扫查 。如果缺陷长，将沿 着缺 陷 长度 的不 同 的点进行 平行扫 查检 测 。