在檢查管道時，焊接需要特別注意。許多類型的缺陷會降低焊縫強(qiáng)度，形成管道失效的可能位置。此外，所謂的異種材料焊接（其經(jīng)常用于產(chǎn)生具有改進(jìn)或定制工程特性的部件）可能難以檢查。

      射線照相檢查通常用于管道檢查，通常被視為黃金標(biāo)準(zhǔn)。然而，由于使用有害的X射線，射線照相術(shù)帶來了重要的安全問題。使用超聲波液位計探傷儀進(jìn)行的檢查可以解決這些問題并快速檢測焊接缺陷，具有高精度且無有害輻射。

      定期檢查用于運(yùn)輸天然氣，石油或其他化學(xué)品的管道對于防止代價高昂的泄漏和溢出以及確保符合安全標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。當(dāng)管道焊接時，這些焊縫通常是更容易發(fā)生損壞的薄弱點。

      焊縫可能包含許多不同的缺陷。這些可以在生產(chǎn)過程中引入，或者由于設(shè)備的不正確操作或者由于不正確的焊接設(shè)置。另外，長時間使用管道會引入新缺陷或?qū)ΜF(xiàn)有故障造成進(jìn)一步損壞。焊縫缺陷的常見例子包括孔隙率，熔合不足，熔渣夾雜物，根部或趾部裂縫以及不完全滲透。

      所有這些類型的缺陷都會顯著影響管道的質(zhì)量和壽命，這意味著在檢查過程中需要特別注意焊接。無損檢測（NDT）方法通常用于檢查在役管道，因為它們可以延長管道的使用壽命而不會影響安全性。

      使用NDT時，重要的是要考慮焊縫和母材的材料屬性。例如，石油和天然氣和石化工業(yè)使用越來越多的由涂有耐腐蝕合金（CRA）的碳鋼組成的管道。CRA也可用作環(huán)焊縫中的填充材料。這些“異種材料焊縫”中的界面可能會在NDT中出現(xiàn)問題，因此必須徹底了解所涉及材料的屬性才能創(chuàng)建正確的檢測設(shè)置。

使用X射線檢查管道

      一種成熟的技術(shù)來檢查管道等組件的損壞是放射線照相術(shù)。在典型的放射線照相設(shè)置中，高能X射線源放置在部件的一側(cè)而檢測器放置在另一側(cè)。不同能量的X射線在穿過組件時具有不同的衰減水平 - 這種效果可用于優(yōu)化探測器圖像的對比度。

      然而，在使用射線照相術(shù)檢查組件時，需要考慮重要的安全方面。X射線輻射對人體有害，并且已制定嚴(yán)格的法規(guī)來保護(hù)工人。因此，檢查現(xiàn)場周圍的區(qū)域需要在檢查時被清除，從而導(dǎo)致該區(qū)域正在進(jìn)行的工作中斷。

      當(dāng)涉及缺陷的檢測時，每種方法將根據(jù)缺陷的類型具有不同的檢測概率。因此，在選擇NDT檢測技術(shù)時，了解較可能和較關(guān)鍵的缺陷非常重要。

      可以顯著降低焊縫強(qiáng)度的一個缺點是缺乏熔合缺陷。當(dāng)用于將兩個管道連接在一起的熔化金屬不能熔化母材并且僅在其頂部凝固時，發(fā)生缺乏熔合。在焊接材料珠之間或焊縫與母材之間可能發(fā)生熔合不足。在這兩種情況下，它都會形成低強(qiáng)度的鍵。

      由于缺乏熔合缺陷通常是薄且扁平的，因此射線照相檢測很大程度上取決于缺陷相對于X射線源的取向。在某些角度下，基于射線照相的成像幾乎不可能看到這些缺陷。

      使用射線照相檢查管道的較后一個缺點是創(chuàng)建具有足夠亮度和對比度的圖像所花費(fèi)的時間。曝光時間在很大程度上取決于材料及其厚度，但可能需要幾分鐘到幾個小時。

利用聲波的力量

      超聲波液位計（UT）檢查是用于檢查焊接部件的射線照相的常用替代方案。UT通過產(chǎn)生高頻聲波來工作，聲波通過許多均勻材料無阻礙地傳播，但偏離不同材料（例如瑕疵）之間的邊界。這種現(xiàn)象使超聲波液位計非常適合探傷。

      根據(jù)所需的分辨率和噪聲級別，有不同的設(shè)置可用于使用UT進(jìn)行管道檢測。使用UT時的主要選擇之一是在脈沖回波和俯仰捕捉配置之間。在脈沖回波配置中，傳感器檢測到信號，該信號也發(fā)射UT波; 音調(diào)捕捉技術(shù)使用兩個獨立的傳感器。音調(diào)捕捉技術(shù)，也稱為發(fā)射 - 接收縱向（TRL）技術(shù)，在檢查困難材料時產(chǎn)生較少噪聲的信號。

使用相控陣進(jìn)行預(yù)先檢查

      另一個對檢查質(zhì)量產(chǎn)生重大影響的參數(shù) - 因此也就檢測概率 - 是一個傳感器中UT元件的數(shù)量。傳統(tǒng)的UT使用單元件換能器，但是高級檢查（例如使用成像和扇形掃描的那些）需要所謂的“相控陣”元件。

      相控陣換能器使用多個元件工作，每個元件產(chǎn)生自己的UT波。通過仔細(xì)控制每個元件，相位陣列探傷儀如奧林巴斯OmniScan MX2可以更好地控制UT光束，從而可以更高精度的檢測，檢測概率更高。

      結(jié)合相控陣和間距捕獲檢測的優(yōu)點，雙矩陣陣列（DMA）探頭可用于較全面的焊縫檢測。DMA探頭的優(yōu)點包括成像功能，扇形掃描和焊接的輕松覆蓋，無需來回移動探頭。這些優(yōu)點簡化了檢查，提高了檢測概率。

      在檢查復(fù)雜的焊縫時，例如異種材料焊縫，相控陣探頭的精度和精度可以改善缺陷檢測。相位陣列使操作員能夠更好地控制光束，并且可以根據(jù)要檢查的材料類型使用具有不同頻率的DMA探針。例如，低頻1.5 MHz探頭適用于波傳播具有挑戰(zhàn)性的檢測，例如具有大晶粒尺寸的材料。

更快更安全的焊縫檢查

      用于大規(guī)模焊縫檢查的超聲波液位計相控陣檢查可提供超過放射線照相的重要優(yōu)勢。超聲波液位計的主要優(yōu)點是安全性：沒有X射線意味著無需清理檢查現(xiàn)場周圍的區(qū)域。這不僅可以提高員工的安全性，還可以減少對該地區(qū)其他活動的干擾。

      關(guān)于精度，與射線照相相比，超聲可以提供檢測某些焊接缺陷的優(yōu)異概率。例如，當(dāng)涉及檢測缺乏融合缺陷時，缺陷的取向可能相對于X射線輻射的方向未對準(zhǔn)，這導(dǎo)致射線照相中的低對比度。

      選擇檢查設(shè)備時，檢查速度也是一個重要的考慮因素。這也是超聲波液位計提供益處的領(lǐng)域; 通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析，可以快速完成典型的超聲波液位計檢測。射線照相檢查的速度在很大程度上取決于曝光時間，根據(jù)焊接材料的不同，一次焊接可以是幾分鐘到幾個小時。

更快更安全的焊縫檢查

      用于大規(guī)模焊縫檢查的超聲波液位計相控陣檢查可提供超過放射線照相的重要優(yōu)勢。超聲波液位計的主要優(yōu)點是安全性：沒有X射線意味著無需清理檢查現(xiàn)場周圍的區(qū)域。這不僅可以提高員工的安全性，還可以減少對該地區(qū)其他活動的干擾。

      關(guān)于精度，與射線照相相比，超聲可以提供檢測某些焊接缺陷的優(yōu)異概率。例如，當(dāng)涉及檢測缺乏融合缺陷時，缺陷的取向可能相對于X射線輻射的方向未對準(zhǔn)，這導(dǎo)致射線照相中的低對比度。

      選擇檢查設(shè)備時，檢查速度也是一個重要的考慮因素。這也是超聲波液位計提供益處的領(lǐng)域;通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析，可以快速完成典型的超聲波液位計檢測。射線照相檢查的速度在很大程度上取決于曝光時間，根據(jù)焊接材料的不同，一次焊接可以是幾分鐘到幾個小時。

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