ASME规范案例2235的应用实例.pdfVIP

中石协 ASME 规范产品协作网学习资料 《ASME 在中国》2007 年第 4 期 技术论坛 【编者按】2007 年9 月5 ～8 日，中国石油和石油化工设备工业协会ASME 规范产品协作网（CACI ） 在青岛国际会展中心举行的“第 21 届中国焊接博览会”期间，举办了“ASME 规范焊接工艺及装备研 讨会”。共有近170 位来自全国锅炉和压力容器制造厂、研究机构、第三方检验机构从事焊接、无损 检测、设备监制与质量管理等工作的代表参加了本次研讨会。会议原本邀请江苏太湖锅炉股份有限 公司的无损检测专家李衍高工为与会代表沟通探讨在实际工作中如何进行无损检测等方面的问题， 因种种原因未能如愿，CACI 深表歉意。为此我们特约李高工为大家撰写了以下这篇文章，希望能够 对大家的工作有所帮助。同时也请大家继续关心和支持 CACI 的工作，及时浏览CACI 的相关信息 和工作动态（ ），或将建议Email 给我们（caci@ ）。 ASME 规范案例 2235 的应用实例 ——大厚度反应器接管焊接接头的相控阵检测 李 衍 江苏太湖锅炉股份有限公司 内容提要 介绍按ASME 规范案例2235 的要求，对大厚度反应器壳体与接管焊接接头进行超声相控阵（PA ） 检测的新技术，突出相控阵灵活变角和动态聚焦的优点，强调验证试块、扫查器具和工艺评定的重 要性，指出PA 是满足ASME 规范要求、解决承压设备NDE 难题的好方法之一。 关键词 大厚度；壳体接管；焊接接头；超声检测；相控阵 1 问题和现状 对大厚度反应器壳体上的对接接头对接焊缝，一些大型骨干企业一般都已用超声 TOFD （衍射 时差）技术进行检测了。近年来，该技术的应用又不断改进，使其高灵敏度检测得到一定保证。 但对反应器壳体与法兰接管的对接接头对接焊缝，由于焊缝接管侧外表面可接近性受到限制， TOFD 探头的布置就有困难，而要从内表面检测，因有几 mm 厚的不锈钢堆焊层，耦合并不有效。 面临这样的焊接结构形态（见图 1），根据 ASME 规范案例 2235 的相关要求—— 即所有超声检 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．． 测结果均应作出记录，NDE 人员自然要发挥相控阵技术的优势。 ．．．．．．．．． 相控阵技术能通过软件连续改变换能器阵元产生的波束角度、焦距（或焦深）等超声参数。相 控阵的这一特性显然胜过常规超声技术。比如，可使超声波束从某一位置检测复杂几何形状，或者 用一个相控阵探头替代多个不同角度的普通探头，来扫查整个焊缝体积。 A A - A A 图1 容器法兰接管焊接结构草图 1 中石协 ASME 规范产品协作网学习资料 《ASME 在中国》2007 年第 4 期 技术论坛 2 技术优势 超声相控阵技术的主要特点是压电复合阵列探头中各阵元的激励或激活（振幅和延时）均由计 ．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 算机控制。阵元激活后能产生超声聚焦波束，声束参数如角度、焦距和焦点尺寸等均通过软件调整。 ．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 扫描声束是聚焦的，能以镜面（定向）反射方式检出不同方位的裂纹。这些裂纹可能随机分布在远 离声束轴线的位置上。用普通单晶探头，因移动范围和声束角度有限，对方向不利的裂纹或远离声 束轴线位置的裂纹，很易漏检（见图2 ）。 漏检