[發(fā)明專利]一種通過超聲軸向?qū)Р曀贆z測材料氫損傷的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110332908.2 | 申請日： | 2021-03-29 |
| 公開（公告）號： | CN113176332B | 公開（公告）日： | 2022-11-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王強;蔣海濤;郝曉軍;陶業(yè)成;納日蘇;常青;張曰濤;代小號;許永勝 | 申請（專利權(quán)）人： | 國能鍋爐壓力容器檢驗有限公司 |
| 主分類號： | G01N29/04 | 分類號： | G01N29/04;G01N29/24;G01N29/30 |
| 代理公司： | 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252 | 代理人： | 陳海濱 |
| 地址： | 102209 北京市昌平區(qū)未來科技*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 通過 超聲 軸向 導(dǎo)波 聲速 檢測 材料 損傷 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種通過超聲軸向?qū)Р曀贆z測材料氫損傷的方法，包括制作一組原始對比試塊，對原始對比試塊進行滲氫試驗，制作軸向氫損傷對比試塊組，搭設(shè)超聲軸向?qū)Р曀贆z測系統(tǒng)，測試軸向氫損傷對比試塊組的軸向?qū)Р曀伲瑴y定平均氫濃度，繪制軸向?qū)Р曀伲骄鶜錆舛葏⒖记€，對在役待檢測的臨氫設(shè)備氫損傷程度進行檢測。本發(fā)明找出軸向?qū)Р曀僮兓c材料氫損傷程度對應(yīng)關(guān)系，繪制材料軸向?qū)Р曀伲牧掀骄鶜錆舛葏⒖记€，進而對在役內(nèi)徑較小、不能進入或不能停機的化工煉油加氫、臨氫設(shè)備氫損傷情況進行評價。本發(fā)明檢測過程成本低，被測在役臨氫設(shè)備無需停工，對在用化工煉油臨氫設(shè)備的氫損傷監(jiān)控具有非常積極的作用。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及金屬材料的無損探傷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及通過超聲導(dǎo)波檢測金屬材料氫損傷的方法，特別是通過超聲軸向?qū)Р曀俚淖兓瘷z測材料氫損傷的方法。
背景技術(shù)
金屬的氫損傷包括氫脆、氫鼓泡以及氫致開裂等情況，其中，氫脆是可以恢復(fù)的，而氫鼓泡和氫致開裂是永久性的，因此，在金屬氫損傷的初期就能夠評價氫損傷的程度具有非常重要的意義。目前，評價金屬材料氫損傷程度的方法通常采用材料力學(xué)性能檢測法，由于該方法屬于破壞性的方法，無法采用此方法對在役設(shè)備進行檢測。
現(xiàn)有在役設(shè)備檢測材料氫損傷非破壞檢驗方法主要集中在超聲波縱波聲速VL和橫波聲速VS對于氫損傷程度的表征。理論研究表明：材料中的微觀裂紋會影響整體彈性模量，從而降低縱波波速VL和橫波波速VS，發(fā)生氫損傷的材料的縱波波速VL和橫波波速VS比沒有發(fā)生氫損傷的材料波速至少減少了各10％和7％，VL減少的百分比要大于VS減少的百分比。因此，氫損傷將增加VS/VL的值，分別測定VS、VL，計算其比值就可以衡量材料產(chǎn)生氫損傷程度。采用目前的超聲縱波橫波檢測氫損傷的優(yōu)點是可以對材料非破壞的情況下檢驗材料的氫損傷；其缺點是如果采用超聲縱波橫波體波去表征，需要知道材料的壁厚，而材料在使用過程中有時候會產(chǎn)生壁厚減薄的情況，無法建立對應(yīng)關(guān)系；而如果采用縱橫波比方法判定，只能判定材料嚴重氫損傷和未損傷，而對于材料的氫損傷初期則不能較好地判定。
公開號為：103245726B的中國專利介紹了一種通過超聲表面波檢測材料氫損傷的方法，其核心技術(shù)是建立了材料超聲表面波波速與材料氫損傷的對應(yīng)關(guān)系，通過測量材料的超聲表面波波速，即可獲得材料的氫損傷程度。其優(yōu)點是建立了材料超聲表面波波速與材料表面一定深度內(nèi)平均氫濃度的對應(yīng)關(guān)系，可對材料被檢測表面的材料氫損傷程度進行檢測判斷；而超聲表面波的能量隨傳播深度的增加而迅速減弱，其檢測材料的深度一般是2倍超聲波長；而石化系統(tǒng)加氫設(shè)備或臨氫設(shè)備的壓力容器或壓力管道在工作中，一般設(shè)備內(nèi)壁為氫接觸面。因此，如果采用超聲表面波檢測材料的內(nèi)壁氫損傷程度，則應(yīng)在設(shè)備內(nèi)壁去檢測，這對于一些內(nèi)徑較小、不能進入或不能停機的設(shè)備就無法開展檢測。
因此，有必要發(fā)明一種通過超聲導(dǎo)波檢測材料氫損傷的方法，可對內(nèi)徑較小、不能進入或不能停機的設(shè)備進行材料氫損傷的在線無損檢測。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的通過超聲表面波檢測材料氫損傷的方法存在的缺點，本發(fā)明提供了一種通過超聲軸向?qū)Р曀贆z測材料氫損傷的方法，該方法具有方案簡單，操作方便的優(yōu)點，可實現(xiàn)對內(nèi)徑較小、不能進入或不能停機的化工煉油加氫、臨氫設(shè)備進行材料氫損傷的在線無損檢測。
本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：
一種通過超聲軸向?qū)Р曀贆z測材料氫損傷的方法，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：對原始對比試塊進行滲氫試驗；
對編號為S5號原始對比試塊進行高溫高壓滲氫試驗，直至其剛產(chǎn)生氫鼓泡或氫致開裂，記錄持續(xù)時間為H；
步驟3：制作軸向氫損傷對比試塊組；
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