CN209043842U - 一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置，用于对塔式锅炉受热面悬吊管的V形坡口对接焊缝进行缺陷检测，所述相控阵检测装置包括探头和辅助块；辅助块包括管壁贴合面和探头安装面；所述探头安装面为相对管壁贴合面成一夹角的斜面；所述探头为沿探头安装面斜面处安装槽均匀设置的探头晶片组合成的线性阵列；当进行焊缝检测时，辅助块的管壁贴合面与悬吊管外壁贴合，使探头安装面朝向焊缝坡口坡面，所述相控阵检测装置对V形坡口进行超声波扇形扫描检测并成像；本实用新型能有效解决射线检测对超标缺陷漏检以及焊缝缺陷无法准确定位造成返修困难的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测设备技术领域，尤其是一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置。
背景技术
塔式锅炉整个受热面是通过悬吊管悬挂在炉顶大板梁上，悬吊管焊接质量的好坏直接影响机组安全运行和使用寿命。按照火力发电厂焊接技术规程要求，需要对悬吊管焊缝进行100%无损检测。目前，安装现场对此类小径管对接焊缝均采用射线检测。但塔式锅炉布置紧凑、空间狭小给射线机和胶片布置带来困难，显著影响底片的成像质量，易造成超标缺陷的漏检。而超标缺陷在高温高压作用下极易扩展，造成焊缝开裂出现泄漏，严重威胁锅炉的安全运行。因此，提高悬吊管焊缝检测结果的准确性，避免超标缺陷的遗漏，对确保锅炉长周期运行具有重要的现实意义。
目前，安装现场对于悬吊管等小径管对接环向焊缝主要采用双壁双影椭圆成像透照工艺，为使上下焊缝的影像能在底片上区分开，需要采用一定的角度。因塔式锅炉布置紧凑、空间狭小给射线机和胶片布置带来困难，透照参数的控制就显得尤为关键，稍有误差就会严重影响底片质量，特别是射线透照角不满足要求时，底片上成像质量差、灵敏度低，易造成超标缺陷的漏检。另外，射线底片是缺陷的平面投影, 只显示缺陷长度, 无法测定埋藏深度及自身高度且无法分清缺陷是处于胶片侧还是射源侧，因此焊缝返修一般采取整圈打磨去除，增加了工作量，延长工程周期。
本申请提案提出用相控阵代替射线检测用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的检测，能有效解决射线检测对超标缺陷漏检以及焊缝缺陷无法准确定位造成返修困难的问题。
发明内容
本实用新型提出一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置，能有效解决射线检测对超标缺陷漏检以及焊缝缺陷无法准确定位造成返修困难的问题。
本实用新型采用以下技术方案。
一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置，用于对塔式锅炉受热面悬吊管的V形坡口对接焊缝进行缺陷检测，所述相控阵检测装置包括探头和辅助块；辅助块包括管壁贴合面和探头安装面；所述探头安装面为相对管壁贴合面成一夹角的斜面；所述探头为沿探头安装面斜面处安装槽均匀设置的探头晶片组合成的线性阵列；当进行焊缝检测时，辅助块的管壁贴合面与悬吊管外壁贴合，使探头安装面朝向焊缝坡口坡面，所述相控阵检测装置对V形坡口进行超声波扇形扫描检测并成像。
所述探头安装面与管壁贴合面所成夹角的角度，与焊缝V形坡口与悬吊管管壁所成夹角的角度相近或相同。
所述探头为由多枚探头晶片组合成的线性相控阵列。
组合成线性相控阵列的探头晶片数量为32个，晶片间距为0.5mm，探头距探头安装面边缘距离为2.77mm，探头频率为7.5 MHz，横波声速为2337m/s，扇形扫查范围35-75°。
所述焊缝V形坡口的角度为为60-70°，辅助块的探头安装面与管壁贴合面所成夹角的角度为36°。
所述相控阵检测装置还包括补偿计算模块；当以相控阵检测装置对V形坡口对接焊缝进行扫描以进行查找焊缝缺陷的探伤检测时，补偿计算模块按悬吊管表面粗糙度进行探伤灵敏度耦合补偿。
所述探伤灵敏度耦合补偿的值为2dB。
本实用新型的优点在于：
1.在布置紧凑、空间狭小的区域，利用相控阵检测代替射线检测能快速、准确的实现焊缝检测及评价，避免超标缺陷的漏检。
2.根据相控阵检测仪显示出缺陷的长度、埋藏深度及自身高度，快速、准确实现焊缝的返修。
3.相控阵检测代替射线检测，解决了辐射防护的问题，检测区域可以交叉作业，提高工作效率，缩短工程周期。
相对于传统的射线探伤技术而言，本实用新型的优势在于：
1. 在成像方面，相控阵扇扫图像是二维图，能直观地显示出缺陷的长度、埋藏深度及自身高度。而射线底片是缺陷的平面投影, 只显示缺陷长度, 无法测定埋藏深度及自身高度。
2. 在效率方面，相控阵检测可在5-8min内完成小径管焊缝内部质量的检测及评价。而射线检测的流程繁琐，不仅要现场拍片，还需暗室处理以及后续评片，整个过程大约需要25-30min。如果现场透照操作或暗室处理不当，直接影响底片的质量，给缺陷的评判带来干扰甚至导致误判。一旦底片不符合标准要求，就需要重新拍照，既浪费了大量人力、物力，又耽误工程进度。另外，相控阵检测无需辐射防护，检测区域允许交叉作业，这样也可缩短工程周期，提高工作效率。
3. 在费用方面，相控阵技术极大提高了检测效率，有效降低了成本，此外射线检测所用耗材（底片、处理液、铅薄）较多，因此相控阵检测在此方面也具有优势。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：
附图1是本实用新型的探伤原理示意图；
附图2是本实用新型进行扫描检测时的示意图；
附图3是本实用新型的示意图；
图中：1-辅助块；2-辅助块的管壁贴合面；3-辅助块的探头安装面；4-悬吊管；5-V形坡口对接焊缝；6-超声波扇形扫描示意；7-焊缝缺陷；8-线性阵列；9-探头晶片。
具体实施方式
如图1-3所示，一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置，用于对塔式锅炉受热面悬吊管4的V形坡口对接焊缝5进行缺陷检测，所述相控阵检测装置包括探头和辅助块1；辅助块包括管壁贴合面2和探头安装面3；所述探头安装面3为相对管壁贴合面2成一夹角的斜面；所述探头为沿探头安装面3斜面处安装槽均匀设置的探头晶片9组合成的线性阵列8；当进行焊缝检测时，辅助块1的管壁贴合面2与悬吊管4外壁贴合，使探头安装面3朝向焊缝5坡口坡面，所述相控阵检测装置对V形坡口进行超声波扇形扫描检测并成像。
所述探头安装面与管壁贴合面所成夹角的角度，与焊缝V形坡口与悬吊管管壁所成夹角的角度相近或相同。
所述探头为由多枚探头晶片组合成的线性相控阵列。
组合成线性相控阵列的探头晶片数量为32个，晶片间距为0.5mm，探头距探头安装面边缘距离为2.77mm，探头频率为7.5 MHz，横波声速为2337m/s，扇形扫查范围35-75°。
所述焊缝V形坡口的角度为为60-70°，辅助块的探头安装面与管壁贴合面所成夹角的角度为36°。
所述相控阵检测装置还包括补偿计算模块；当以相控阵检测装置对V形坡口对接焊缝进行扫描以进行查找焊缝缺陷的探伤检测时，补偿计算模块按悬吊管表面粗糙度进行探伤灵敏度耦合补偿。
所述探伤灵敏度耦合补偿的值为2dB。
本例中，由于塔式炉布置紧凑，炉膛内管排间间距小，给无损检测人员的操作带来限制，为了能够缩短检测周期，安装现场使用本装置在悬吊管焊缝外侧进行移动扫查，选用扇形扫描对悬吊管焊缝进行检测成像，可以在不移动或少移动探头的情况下，实现较大角度范围的快速扫查。
Claims (7)
1.一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置，用于对塔式锅炉受热面悬吊管的V形坡口对接焊缝进行缺陷检测，其特征在于：所述相控阵检测装置包括探头和辅助块；辅助块包括管壁贴合面和探头安装面；所述探头安装面为相对管壁贴合面成一夹角的斜面；所述探头为沿探头安装面斜面处安装槽均匀设置的探头晶片组合成的线性阵列；当进行焊缝检测时，辅助块的管壁贴合面与悬吊管外壁贴合，使探头安装面朝向焊缝坡口坡面，所述相控阵检测装置对V形坡口进行超声波扇形扫描检测并成像。
2.根据权利要求1所述的一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置，其特征在于：所述探头安装面与管壁贴合面所成夹角的角度，与焊缝V形坡口与悬吊管管壁所成夹角的角度相近或相同。
3.根据权利要求1所述的一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置，其特征在于：所述探头为由多枚探头晶片组合成的线性相控阵列。
4.根据权利要求3所述的一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置，其特征在于：组合成线性相控阵列的探头晶片数量为32个，晶片间距为0.5mm，探头距探头安装面边缘距离为2.77mm，探头频率为7.5 MHz，横波声速为2337m/s，扇形扫查范围35-75°。
5.根据权利要求3所述的一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置，其特征在于：所述焊缝V形坡口的角度为60-70°，辅助块的探头安装面与管壁贴合面所成夹角的角度为36°。
6.根据权利要求3所述的一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置，其特征在于：所述相控阵检测装置还包括补偿计算模块；当以相控阵检测装置对V形坡口对接焊缝进行扫描以进行查找焊缝缺陷的探伤检测时，补偿计算模块按悬吊管表面粗糙度进行探伤灵敏度耦合补偿。
7.根据权利要求6所述的一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置，其特征在于：所述探伤灵敏度耦合补偿的值为2dB。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821726627.5U CN209043842U (zh) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | 一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置 |
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Publications (1)
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| CN209043842U true CN209043842U (zh) | 2019-06-28 |
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Family Applications (1)
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| CN201821726627.5U Active CN209043842U (zh) | 2018-10-24 | 2018-10-24 | 一种用于塔式锅炉受热面悬吊管焊缝的相控阵检测装置 |
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2018
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