超高壓容器和管道周向超聲檢測(cè)技術(shù)研究

發(fā)布時(shí)間：2020-05-09 04:22

【摘要】： 超高壓容器和管道作為高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于乙烯聚合、人造水晶、合成金剛石、等靜壓處理、超高靜液壓擠壓、粉末冶金、金屬成型、地球物理和地質(zhì)力學(xué)研究。目前，絕大多數(shù)超高壓容器和管道為單層厚壁筒形結(jié)構(gòu)。在制造、使用過(guò)程中，無(wú)損檢測(cè)是保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全使用的有效手段。超聲檢測(cè)同時(shí)適用于內(nèi)部缺陷和外表面缺陷檢測(cè)，是壓力容器和管道的主要檢測(cè)方法。然而，由于超高壓容器和管道的內(nèi)外徑之比通常小于0.6，周向超聲檢測(cè)技術(shù)難度較大，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和成熟的檢測(cè)工藝。本文在深入分析國(guó)內(nèi)外超高壓容器和管道周向超聲檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)單層厚壁筒形件周向超聲檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了較為系統(tǒng)地研究，主要工作和研究成果有： 1)在研究橫波斜探頭聲場(chǎng)結(jié)構(gòu)、徑向缺陷超聲波反射規(guī)律、內(nèi)表面模擬裂紋回波高度、缺陷定位和自身高度測(cè)定方法、曲界面超聲耦合理論的基礎(chǔ)上，提出了近臨界角入射斜探頭檢測(cè)的判傷準(zhǔn)則和缺陷定位、自身高度測(cè)定、檢測(cè)靈敏度確定、探頭特征參數(shù)測(cè)量的方法，在此基礎(chǔ)上形成了近臨界角入射的橫波技術(shù)，以及不同規(guī)格筒形件周向超聲檢測(cè)的方法和工藝。 2)通過(guò)試驗(yàn)比較，驗(yàn)證本文提出的近臨界角入射的橫波技術(shù)對(duì)r／R≥0.56的筒形件內(nèi)表面缺陷檢測(cè)具有足夠的信噪比和定位精度，，突破了常規(guī)理論規(guī)定的橫波技術(shù)只適用于r／R≥0.6的限制。通過(guò)靈敏度對(duì)比試驗(yàn)，驗(yàn)證雙重波型檢測(cè)法、變型橫波端角反射法對(duì)r／R＜0.56筒形件的檢測(cè)可靠性。 3)人工缺陷和真實(shí)裂紋的檢測(cè)試驗(yàn)，以及超高壓人造水晶釜和超高壓聚乙烯輸送管的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工程實(shí)踐表明，本文提出的檢測(cè)方法和工藝具有高的檢測(cè)精度，可在工程中推廣應(yīng)用。
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