[發明專利]一種超聲導波檢測在役主汽管道蠕變損傷的方法

有效

• 申請號: 202110305930.8
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113189205B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 陶業成;納日蘇;胡杰;王強;楊新軍;郝曉軍;牛曉光
• 申請（專利權）人: 國能鍋爐壓力容器檢驗有限公司
• 主分類號: G01N29/11
• 分類號: G01N29/11;G01N29/30
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

1.一種超聲導波檢測在役主汽管道蠕變損傷的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：制作一組原始對比試塊；

原始對比試塊共有6塊，6塊原始對比試塊尺寸相同，編號為S0～S5；

步驟2：獲取蠕變加速試驗斷裂時間H；

對編號為S0的原始試塊進行蠕變加速試驗，直至其斷裂，記錄斷裂時間為H；

步驟3：制作全厚度蠕變損傷對比試塊組；

在相同試驗環境下，對編號S1～S5的五塊原始對比試塊進行蠕變加速試驗，控制編號S1的原始對比試塊的蠕變加速試驗的試驗時間為0.2H，控制編號S2的原始對比試塊的蠕變加速試驗的試驗時間為0.4H，控制編號S3的原始對比試塊的蠕變加速試驗的試驗時間為0.6H，控制編號S4的原始對比試塊的蠕變加速試驗的試驗時間為0.8H，控制編號S5的原始對比試塊的蠕變加速試驗的試驗時間為0.9H；將5塊完成蠕變加速試驗的原始對比試塊定義為全厚度蠕變損傷對比試塊組，并重新編號為SS1～SS5號全厚度蠕變損傷對比試塊，對應1～5級主汽管道材料蠕變損傷級別；

步驟4：搭設超聲導波檢測系統；

超聲導波檢測系統包括超聲導波檢測儀和超聲波導波探頭，超聲波導波探頭包括發射導波探頭一個，接收導波探頭兩個，發射導波探頭和接收導波探頭均連接到超聲導波檢測儀上；

步驟5：利用超聲導波檢測系統測試全厚度蠕變損傷對比試塊組的軸向導波衰減系數和周向導波衰減系數；

軸向導波衰減系數的計算過程為：

超聲波導波探頭軸向布置在SS1號全厚度蠕變損傷對比試塊上，超聲導波檢測儀接收檢測數據，計算SS1號全厚度蠕變損傷對比試塊的軸向導波衰減系數K1，用同樣的方式依次檢測SS2號全厚度蠕變損傷對比試塊的軸向導波衰減系數K2、SS3號全厚度蠕變損傷對比試塊的軸向導波衰減系數K3、SS4號全厚度蠕變損傷對比試塊的軸向導波衰減系數K4和SS5號全厚度蠕變損傷對比試塊的軸向導波衰減系數K5；

SS1號全厚度蠕變損傷對比試塊的軸向導波衰減系數K1的計算過程為：

其中，兩個接收導波探頭的距離為L1，兩個接收導波探頭接收到的檢測數據由超聲導波檢測儀的液晶面板顯示出來；將排列在中部的一個接收導波探頭接收到的波高調整至液晶面板滿屏刻度的80％，記錄此時波高讀數B1；記錄另一個接收導波探頭接收的超聲導波波幅，液晶面板讀數為B2；由公式K1＝(B1-B2)/L1得出SS1號全厚度蠕變損傷對比試塊的軸向導波衰減系數K1；

同樣，能夠得到SS2號全厚度蠕變損傷對比試塊的軸向導波衰減系數K2、SS3號全厚度蠕變損傷對比試塊的軸向導波衰減系數K3、SS4號全厚度蠕變損傷對比試塊的軸向導波衰減系數K4和SS5號全厚度蠕變損傷對比試塊的軸向導波衰減系數K5；

周向導波衰減系數的計算過程為：

超聲波導波探頭周向布置在SS1號全厚度蠕變損傷對比試塊上，超聲導波檢測儀接收檢測數據，計算SS1號全厚度蠕變損傷對比試塊的周向導波衰減系數K1′，用同樣的方式依次檢測SS2號全厚度蠕變損傷對比試塊的周向導波衰減系數K2′、SS3號全厚度蠕變損傷對比試塊的周向導波衰減系數K3′、SS4號全厚度蠕變損傷對比試塊的周向導波衰減系數K4′和SS5號全厚度蠕變損傷對比試塊的周向導波衰減系數K5′；

SS1號全厚度蠕變損傷對比試塊的周向導波衰減系數K1′的計算過程為：

兩個接收導波探頭的距離為L1′，兩個接收導波探頭接收到的檢測數據由超聲導波檢測儀的液晶面板顯示出來；將排列在中部的一個接收導波探頭接收到的波高調整至液晶面板滿屏刻度的80％，記錄此時波高讀數B1′；記錄另一個接收導波探頭接收的超聲導波波幅，液晶面板讀數為B2′；由公式K1′＝(B1′-B2′)/L1′得出SS1號全厚度蠕變損傷對比試塊的軸向導波衰減系數K1′；

同樣，能夠得到SS2號全厚度蠕變損傷對比試塊的周向導波衰減系數K2′、SS3號全厚度蠕變損傷對比試塊的周向導波衰減系數K3′、SS4號全厚度蠕變損傷對比試塊的周向導波衰減系數K4′和SS5號全厚度蠕變損傷對比試塊的周向導波衰減系數K5′；

步驟6：繪制軸向導波衰減系數－蠕變損傷級別參考曲線、周向導波衰減系數－蠕變損傷級別參考曲線；

利用步驟5獲得的軸向導波衰減系數繪制軸向導波衰減系數－蠕變損傷級別參考曲線，曲線縱坐標為軸向導波衰減系數，橫坐標為蠕變損傷級別；

利用步驟5獲得的周向導波衰減系數繪制周向導波衰減系數－蠕變損傷級別參考曲線，曲線縱坐標為周向導波衰減系數，橫坐標為蠕變損傷級別；

步驟7：對待檢測的主汽管道蠕變損傷程度進行檢測；

利用超聲導波檢測系統測試待檢測的主汽管道的軸向導波衰減系數和周向導波衰減系數；根據步驟6中的軸向導波衰減系數－蠕變損傷級別參考曲線和周向導波衰減系數－蠕變損傷級別參考曲線，獲得主汽管道軸向蠕變損傷級別；

步驟8：建立主汽管道蠕變損傷數據庫。