压力容器及管道内壁腐蚀超声相控阵检测技术研究

国核电站运行服务技术有限公司 张 乐 聂 衍 肖爱武

压力容器及管道内壁由于流体的冲刷，介质囤积微生物作用等原因，容易出现局部腐蚀缺陷，腐蚀缺陷主要为点腐蚀、冲蚀、磨损及应力腐蚀等形成的腐蚀坑及裂纹。由于腐蚀程度不同，形成的坑孔面积和腐蚀深浅不同，独立或密集存在，主要危害是引起内壁局部区域减薄造成泄露。腐蚀裂纹的存在形式有多种，有直线状、树枝状、放射状等，主要危害是深入金属内部，最终引起断裂，两者都能造成严重的危害性后果。化工厂、石化厂以及核电厂等行业领域由于大量应用压力容器和管道，随着运行年限的增加，内壁存在一定程度的腐蚀，严重威胁着设备的运行安全，因此，这一问题亟待解决。

常规测厚技术及超声检测技术受仪器设备和探头性能影响较大，对一些独立小腐坑分辨力差，容易漏检且检测效率低，检测结果多为A 型信号或壁厚数字显示，腐蚀缺陷检测不直观，不易定性，而超声相控阵检测技术具有多种检测模式，可以扇扫及电子扫查，且可多阵元同时激发，具有A 扫、S 扫、B 扫、C 扫等显示特征，缺陷检测灵敏度高、检测效率高且成像直观，方便对缺陷定位、定量及定性。

1 超声相控阵检测技术

基本原理：超声相控阵检测的基本原理如图1，利用电子系统控制相控阵探头各阵元发射／接收的相位延迟，使得合成声束在一定范围内实现聚焦、偏转，从而完成扫查成像[1]。

工作过程：超声相控阵检测的工作过程主要分为发射和接收两个部分。……