近期，上海市特檢院首次應(yīng)用衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)（以下簡稱TOFD）技術(shù)，完成了上海孚寶港務(wù)有限公司3000m3丙烯球罐定期檢驗(yàn)任務(wù)。
TOFD技術(shù)是一種可記錄的超聲檢測(cè)技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)超聲波檢測(cè)（UT）技術(shù)，它具有檢測(cè)結(jié)果能保存、缺陷檢出率高、測(cè)量精確、檢測(cè)速度快、檢測(cè)圖像直觀、可追溯性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，目前已發(fā)展成為一種先進(jìn)的特種設(shè)備檢測(cè)方法。市特檢院前期已對(duì)TOFD技術(shù)開展了一段時(shí)間的應(yīng)用研究，專門成立了課題小組進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，定制了符合規(guī)范要求的對(duì)比試塊，編制了實(shí)施細(xì)則，同時(shí)多次組織檢驗(yàn)人員開展實(shí)際操作培訓(xùn)，為TOFD技術(shù)的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。本次檢驗(yàn)是該院首次應(yīng)用TOFD無損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行特種設(shè)備檢驗(yàn)，可以準(zhǔn)確檢測(cè)出焊縫中裂紋的高度，便于分析評(píng)估裂紋對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)的潛在威脅，其檢測(cè)過程和結(jié)果得到了使用單位的一致認(rèn)可，進(jìn)一步提升了市特檢院的檢驗(yàn)檢測(cè)能力和水平。
TOFD技術(shù)特點(diǎn)：
TOFD（Time of Flight Diffraction）衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)或超聲波衍射時(shí)差法，是利用缺陷端點(diǎn)的衍射波信號(hào)探測(cè)和測(cè)定缺陷尺寸的一種自動(dòng)超聲檢測(cè)方法。
它是國內(nèi)外無損檢測(cè)行業(yè)公認(rèn)的新的檢測(cè)技術(shù)，其主要優(yōu)勢(shì)是檢測(cè)圖像比較直觀、檢測(cè)能力強(qiáng)、精度高。在國外工程上應(yīng)用廣泛，而且有逐漸取代X射線檢測(cè)方式的趨勢(shì)。 TOFD技術(shù)的特點(diǎn)：
1)TOFD技術(shù)的可靠性好。由于其主要是利用衍射波進(jìn)行檢測(cè)，而衍射信號(hào)不受聲束影響，任何方向的缺陷都能有效的發(fā)現(xiàn)，使該技術(shù)具有很高的缺陷檢出率。國外研究機(jī)構(gòu)的缺陷檢出率的試驗(yàn)得出的評(píng)價(jià)是：手工UT，50-70%；TOFD，70-90%；機(jī)械掃查UT+TOFD，80-95%。由此可見，TOFD檢測(cè)技術(shù)比常規(guī)手工UT的檢測(cè)可靠性要高得多。
2）TOFD技術(shù)的定量精度高。采用衍射時(shí)差技術(shù)對(duì)缺陷定量，精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)手工超聲波檢測(cè)。一般認(rèn)為，對(duì)線性缺陷或面積型缺陷，TOFD定量誤差小于1mm。對(duì)裂紋和未熔合缺陷高度測(cè)量誤差通常只有零點(diǎn)幾毫米。
3）TOFD檢測(cè)簡單快捷，最常用的非平行掃查只需一人即可以操作，探頭只需沿焊縫兩側(cè)移動(dòng)即可，不需做鋸齒掃查，檢測(cè)效率高，操作成本低。
4）TOFD檢測(cè)系統(tǒng)配有自動(dòng)或半自動(dòng)掃查裝置，能夠確定缺陷與探頭的相對(duì)位置，信號(hào)通過處理可以轉(zhuǎn)換為TOFD圖像。圖像的信息量顯示比A掃描顯示大得多，在A型顯示中，屏幕只能顯示一條A掃信號(hào)，而TOFD圖像顯示的是一條焊縫檢測(cè)的大量A掃信號(hào)的集合。與A型信號(hào)的波形顯示相比，包含豐富信息的TOFD圖像更有利于缺陷的識(shí)別和分析。
5）當(dāng)今使用的TOFD檢測(cè)系統(tǒng)都是高性能數(shù)字化儀器，完全克服了模擬超聲探傷儀和簡單數(shù)字超聲波探傷儀記錄信號(hào)能力差的特點(diǎn)，不僅能全過程記錄信號(hào)，長久保存數(shù)據(jù)，而且能夠高速進(jìn)行大批量信號(hào)處理。
6）TOFD技術(shù)除了用于檢測(cè)外，還可用于缺陷擴(kuò)展的監(jiān)控，是有效且能精確測(cè)量出裂紋增長的方法之一。
TOFD技術(shù)與常規(guī)脈沖回波超聲檢測(cè)技術(shù)相比，重要的不同點(diǎn)： 1） 由于缺陷衍射信號(hào)與角度無關(guān)，檢測(cè)可靠性和精度不受角度影響。
7） 根據(jù)衍射信號(hào)傳播時(shí)差確定衍射點(diǎn)位置，缺陷定量定位不依靠信號(hào)振幅。
TOFD技術(shù)與常規(guī)X射線檢測(cè)技術(shù)相比，不同點(diǎn)在于：
1）TOFD檢測(cè)結(jié)果與射線檢測(cè)結(jié)果都是以二維圖像顯示，不同的是TOFD能對(duì)缺陷的深度和自身高度進(jìn)行精確測(cè)量，而射線只能得到缺陷的俯視圖信息，對(duì)于判斷缺陷危害性程度的重要指標(biāo)，厚度方向的長度，射線是很困難的。
2）TOFD技術(shù)可探測(cè)的厚度大，對(duì)厚板探傷的效果比較明顯，但射線對(duì)厚板的穿透能力非常有限。
3）TOFD技術(shù)檢測(cè)缺陷的能力非常強(qiáng)，特殊的探傷方式使其具有相當(dāng)高的檢出率，約90%左右，而相比之下，射線檢測(cè)的檢出率稍低，大約75%，在實(shí)際工作中，我們也發(fā)現(xiàn)有TOFD檢測(cè)出來的缺陷，X射線未能發(fā)現(xiàn)的情況，這給質(zhì)量控制帶來了極大的隱患。
4）TOFD技術(shù)所采集的是數(shù)據(jù)信息，能夠進(jìn)行多方位分析，甚至可以對(duì)缺陷進(jìn)行立體復(fù)原。這是因?yàn)門OFD技術(shù)是將掃查中所有的原始信號(hào)都進(jìn)行了保存，在脫機(jī)分析中我們可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)這些原始信號(hào)進(jìn)行各種各樣的分析，以得出更加精確的缺陷判斷結(jié)果；而射線檢測(cè)只能將射線底片置于觀片燈前進(jìn)行分析，不可以再進(jìn)一步利用軟件對(duì)缺陷進(jìn)行更加全面的分析。
5）TOFD技術(shù)是利用超聲波進(jìn)行探傷，對(duì)檢測(cè)時(shí)的工作環(huán)境沒有特殊的要求。超聲波檢測(cè)是一種環(huán)保的檢測(cè)方式，對(duì)使用人員沒有任何傷害，所以在工作場(chǎng)合不需要特殊的安全保護(hù)措施；而射線檢測(cè)因其放射的危害性受到國家政策的嚴(yán)格控制，現(xiàn)場(chǎng)只能單工種工作，降低了檢測(cè)工作效率，阻礙了整個(gè)工程進(jìn)度。
6）TOFD檢測(cè)操作簡單，掃查速度快，檢測(cè)效率高；而射線檢測(cè)過程繁瑣，耗時(shí)長，效率低下。
7）TOFD檢測(cè)成本低，重復(fù)成本少；而射線檢測(cè)，建造暗室需要較高的投入，平時(shí)工作中的耗材成本重復(fù)發(fā)生，綜合成本相對(duì)較高。
關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)及使用范圍 ：
1.ASME標(biāo)準(zhǔn)2005.10.27實(shí)施；T≥13mm。
2.歐盟標(biāo)準(zhǔn)最早期1997年被CEN批準(zhǔn)；T≥6mm。
3.中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 4730《承壓設(shè)備無損檢測(cè)》第10部分：衍射時(shí)差法超聲檢測(cè)即將頒布執(zhí)行。12mm ≤T≤400mm（不包括焊縫余高，焊縫兩側(cè)母材厚度不同時(shí)，取薄側(cè)厚度值）。
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