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      學習園地

      TOFD檢測技術介紹
      一、技術背景
      隨著工業的發展,大直徑厚壁承壓設備的日益增加,傳統的射線檢測已無法滿足其焊接接頭檢測需求,因此迫切需要一種新的檢測方法來替代。經過數十年的研究及應用,TOFD檢測技術已經在許多領域替代了射線檢測。TOFD檢測在國內最早應用于西氣東輸工程,之后在三峽水電站、緬甸水電站等項目上應用,得到一致好評?,FTOFD檢測已經廣泛應用于石油化工、電力、橋梁、特種設備等的制造、安裝及檢修項目中。
       
      二、相關法規、標準
      特種設備行業中, TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》第4.5.3條規定“壓力容器對接焊接接頭應當采用射線檢測或超聲檢測,超聲檢測包括衍射時差法超聲檢測(TOFD)”。本條款給壓力容器制造、安裝(改造、維修)過程中用TOFD檢測技術替代射線檢測提供了法律依據。TSG G0001-2012《鍋爐安全監察規程》第4.5.4.2條規定“當選用超聲衍射時差法(TOFD)時,應當與脈沖回波法(PE)組合進行檢測,檢測結論以TOFD與PE方法的結果進行綜合判定”。國家能源部于2010年發布NB/T47013.10-2010《承壓設備無損檢測 第10部分:衍射時差法超聲檢測》。這些都表明TOFD檢測技術與RT、UT、MT、PT、ET、AE等檢測方法一樣,已經可以按相關法規標準要求開展檢測。
      在國外,TOFD已有標準包括ASTM E2373-2009,ASME VIII Code 2235, CEN ENV 583-6 (2000), BS 7706 (1993)等 。
       
      三、技術原理介紹
      衍射時差法 (TOFD)是一種依靠從待檢試件內部結構(主要是指缺陷)的“端角” 和“端點”處得到的衍射能量來檢測缺陷的方法。

       
      四、技術優勢:
      (一)TOFD與射線檢測比較
      1)    TOFD檢測可探測的厚度范圍大(約12mm~400mm),對厚板探傷的效果非常好,但射線對厚板的穿透能力卻非常有限;
      2)    TOFD檢測對缺陷的檢出率非常高(約82%),射線檢測的檢出率偏低(約60~66%);
      3)    TOFD檢測能對缺陷的深度和自身高度進行精確測量,而射線檢測則不能;
      4)    TOFD檢測所采集的是數據信息,能夠利用軟件對缺陷進行多方位分析;而射線檢測只能從底片上            獲取有限的信息;
      5)    TOFD檢測操作簡單,掃查速度快,檢測效率高;而射線檢測過程繁瑣,耗時長,效率低;
      6)    TOFD檢測是環保的檢測方法,對檢測環境、人員健康無任何不良影響;而射線檢測則會產生電離輻射危害;
      7)    TOFD檢測經濟性好,成本低,重復成本少;而射線檢測,投入高,工作中的耗材成本重復發生,綜合成本相對較高。
      (二)
      TOFD與常規超聲波檢測比較
      1)  TOFD檢測操作簡單快捷,一次掃查幾乎能夠覆蓋整個焊縫區域,檢測速度快,常規超聲需要做鋸齒形掃查,檢測速度相對較慢;
      2)  TOFD檢測可靠性好,檢出率高,能夠發現各種類型的缺陷,對缺陷的走向不敏感。國外研究機構的試驗結果表明:TOFD技術檢出率比常規UT高20%左右;
      3)  TOFD檢測定量精度高,對缺陷垂直方向的定量和定位非常準確,精度遠遠高于常規超聲波檢測。一般認為,對線性缺陷或面積型缺陷,TOFD檢測定量誤差小于1mm。對裂紋和未熔合缺陷高度測量誤差通常只有零點幾毫米;
      4)  TOFD檢測可以識別向表面延伸的缺陷,對缺陷自身高度進行定量,而常規超聲很難對高度定量;
      5)  TOFD檢測采用D、B掃描成像,缺陷判讀更加直觀,常規超聲需要依靠A掃波形的變化來判斷缺陷,結果受檢測人員的技術水平及責任心的影響很大;
      6)  TOFD檢測圖譜可以刻盤永久保存,克服了模擬超聲探傷儀和簡單數字超聲波探傷儀記錄信號能力差的特點,不僅能全過程記錄信號,長久保存數據,而且能夠高速進行大批量信號處理;
       
      五、經濟性分析
            使用TOFD檢測,可以有效地降低檢測成本。如,檢測長度為10米的對接焊縫,射線檢測需要拍片40張,根據厚度不同每張底片市場價60~120元不等,其直接成本為2400~4800元/10米;而采用TOFD檢測焊縫的價格為2000~3000元/10米。
       
      六、工程案例
      我公司已進行多次TOFD檢測工程,受到業界的一致好評。典型工程有:泰興裕廊化工有限公司環氧乙烷球罐TOFD檢測共計16臺、成都二環線改造高架橋鋼結構焊縫TOFD檢測項目、江東力沃新能源科技股份有限公司吸附塔焊縫TOFD檢測項目、清遠抽水蓄能水電站#1機組、#2機組蝸殼對接焊縫TOFD檢測、國華粵電臺山發電有限公司#1機組汽包TOFD檢測等項目。

                                          
                                                      泰興裕廊化工球罐TOFD檢測(16臺)  


                                                   成都二環線改造高架橋鋼結構焊縫TOFD檢測現場
       

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