本文關(guān)鍵詞：超聲波技術(shù)在壓力容器焊縫檢測(cè)中應(yīng)用試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 超聲檢測(cè) 對(duì)接焊縫 角焊縫 定量分析 定性分析 小波分析

【摘要】：石油化工行業(yè)離不開壓力容器,其安全性直接關(guān)系到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。壓力容器中諸多角接接頭的焊接結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、受力狀況差,檢測(cè)難度大,漏檢率高。國(guó)家《鍋爐和壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》早年有規(guī)定,設(shè)備主要受壓焊縫中不允許有角焊縫。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和新材料的應(yīng)用,近些年許多設(shè)備中出現(xiàn)了承受壓力的角焊縫。這就對(duì)角焊縫的檢測(cè)提出了新要求,2013年新出版了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),但國(guó)標(biāo)中框架性的指導(dǎo)原則多,對(duì)諸多行業(yè)存在的各種類型的承壓角焊縫檢測(cè)缺少具體的指導(dǎo)細(xì)則,由于角焊縫位置的特殊性,一般的探測(cè)方法容易造成缺陷的漏檢和誤判,選擇一種適合的探傷方法,是保證角焊縫檢測(cè)質(zhì)量的關(guān)鍵。本文先用MATLAB繪制了超聲波聲場(chǎng)的聲壓分布情況,比較了變換不同參數(shù)時(shí)聲壓分布的變化規(guī)律,為探頭的選擇提供了準(zhǔn)確合理的依據(jù)；而后分析了焊縫裂紋缺陷的形成原因及基本特征,并通過檢測(cè)7組帶有不同深度的預(yù)制裂紋的平板對(duì)接焊縫試件,研究了裂紋類缺陷的定量、定位方法,提出用回歸分析法消除測(cè)量不確定度的定量法,對(duì)在役設(shè)備的安全檢測(cè)有較大參考價(jià)值。對(duì)于角焊縫的檢測(cè),本文研究的這種工程上常見T型角焊縫試件為單面開坡口型式,標(biāo)準(zhǔn)中沒有完全對(duì)應(yīng)的類型,需要參照相關(guān)類型焊縫的檢測(cè)規(guī)定,而且國(guó)標(biāo)是原則性條款,沒有具體的檢測(cè)細(xì)則和工藝。本文詳細(xì)分析了角接接頭的結(jié)構(gòu)特征,通過試驗(yàn)對(duì)比分析研制了一套角焊縫檢測(cè)工藝,主要研究了檢測(cè)面及探頭的選擇、檢測(cè)及探頭移動(dòng)區(qū)域的范圍、DAC曲線的制作等具體的檢測(cè)細(xì)則等內(nèi)容。隨后通過檢測(cè)3組帶有預(yù)制裂紋的角接接頭試件,驗(yàn)證了其合理性。此檢測(cè)工藝還對(duì)企業(yè)在用設(shè)備進(jìn)行了檢測(cè),面對(duì)復(fù)雜的設(shè)備結(jié)構(gòu),課題試驗(yàn)時(shí)先用磁記憶檢測(cè)儀掃查角焊縫,再用超聲波掃查,提高了檢測(cè)效率與準(zhǔn)確率。用圖形繪制了缺陷的具體位置,更加直觀,便于此類缺陷的定位、定性、定量的判斷。針對(duì)超聲檢測(cè)不同缺陷定性難的問題,本文分析了不同類缺陷的基本特征,分析對(duì)比了其波形特點(diǎn),分析了7組不同裂紋的深度、寬度的試件對(duì)檢測(cè)波形的影響�？偨Y(jié)了一種定性分析方法,用該方法能較準(zhǔn)確判斷出缺陷類型。最后,因干擾信號(hào)不利于評(píng)判工件質(zhì)量,本文采用小波分析法將這些噪聲成功去除,通過比較不同的去噪?yún)?shù),獲得了適合超聲波信號(hào)降噪的最佳小波函數(shù)、閾值以及閾值處理法等優(yōu)化參數(shù),并提出一種新的小波閾值函數(shù),提高了信噪比。
【關(guān)鍵詞】：超聲檢測(cè) 對(duì)接焊縫 角焊縫 定量分析 定性分析 小波分析
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG441.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 課題來源及研究意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 超聲檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 壓力容器焊縫檢測(cè)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 小波分析的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 存在的問題16
• 1.4 本文研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 超聲波檢測(cè)機(jī)理的仿真研究18-31
• 2.1 超聲波檢測(cè)的基本原理18
• 2.2 超聲波的分類18-19
• 2.3 超聲波的傳播特性19-21
• 2.3.1 超聲波垂直入射到界面19-20
• 2.3.2 超聲波傾斜入射到界面20-21
• 2.3.3 超聲波的衰減21
• 2.4 超聲波發(fā)射聲場(chǎng)21-30
• 2.4.1 縱波波源軸線上的聲壓分布21-23
• 2.4.2 橫截面上的聲壓分布23-24
• 2.4.3 聲源尺寸、頻率對(duì)聲壓分布的影響24-28
• 2.4.4 波束指向性28
• 2.4.5 波束未擴(kuò)散區(qū)和擴(kuò)散區(qū)28
• 2.4.6 橫波發(fā)射聲場(chǎng)28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第3章 角焊縫的超聲波檢測(cè)工藝研究31-49
• 3.1 焊接接頭結(jié)構(gòu)分析31-32
• 3.1.1 對(duì)接接頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)31
• 3.1.2 角接接頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)31-32
• 3.2 焊縫中的裂紋缺陷分析32-33
• 3.2.1 裂紋的形成原因分析32-33
• 3.2.2 裂紋的形式特征33
• 3.3 常規(guī)超聲波檢測(cè)工藝33-34
• 3.4 角焊縫的超聲波檢測(cè)工藝34-43
• 3.4.1 檢測(cè)面的選擇與準(zhǔn)備35-36
• 3.4.2 檢測(cè)儀及耦合劑的選擇36
• 3.4.3 探頭的選擇36-38
• 3.4.4 檢測(cè)儀器的調(diào)節(jié)38
• 3.4.5 DAC曲線的優(yōu)化38-40
• 3.4.6 掃查方式40
• 3.4.7 檢測(cè)及探頭移動(dòng)區(qū)域40-42
• 3.4.8 缺陷測(cè)量、記錄及等級(jí)評(píng)定42-43
• 3.5 檢測(cè)結(jié)果的回歸分析43-45
• 3.6 角焊縫檢測(cè)工藝的試驗(yàn)驗(yàn)證45-47
• 3.6.1 檢測(cè)面的選取45-46
• 3.6.2 探頭的選取46-47
• 3.6.3 檢測(cè)結(jié)果分析47
• 3.7 本章小結(jié)47-49
• 第4章 焊縫缺陷檢測(cè)的定量分析研究49-61
• 4.1 對(duì)接焊縫試件的制備49-50
• 4.2 探頭及標(biāo)準(zhǔn)試塊的選用50
• 4.3 對(duì)接焊縫試驗(yàn)方案50-51
• 4.4 對(duì)接焊縫的試驗(yàn)結(jié)果與分析51-54
• 4.4.1 測(cè)長(zhǎng)方法的比較51
• 4.4.2 長(zhǎng)度測(cè)量結(jié)果51-53
• 4.4.3 深度測(cè)量結(jié)果53-54
• 4.5 角焊縫模擬試件的制備54-55
• 4.6 探頭及標(biāo)準(zhǔn)試塊的選用55
• 4.7 角焊縫檢測(cè)的試驗(yàn)結(jié)果與分析55-58
• 4.7.1 磁記憶檢測(cè)法的掃查結(jié)果55-56
• 4.7.2 超聲波檢測(cè)法的掃查結(jié)果56-57
• 4.7.3 檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性分析57-58
• 4.7.4 角焊縫缺陷的記錄58
• 4.8 在役設(shè)備檢測(cè)實(shí)例58-59
• 4.9 本章小結(jié)59-61
• 第5章 焊縫缺陷檢測(cè)的定性分析研究61-70
• 5.1 焊縫缺陷的波形特征61-63
• 5.1.1 焊縫缺陷靜態(tài)波形特征61-62
• 5.1.2 焊縫缺陷動(dòng)態(tài)回波特征62-63
• 5.2 干擾回波的鑒別63-64
• 5.2.1 焊縫表面不平整干擾回波63
• 5.2.2 焊角干擾回波63-64
• 5.2.3 襯板干擾回波64
• 5.3 焊縫缺陷定性的步驟64-66
• 5.3.1 缺陷定性的影響因素64
• 5.3.2 焊縫缺陷的定性步驟64-66
• 5.4 焊縫缺陷定性的試驗(yàn)研究66-69
• 5.4.1 焊縫缺陷定性法的應(yīng)用66-68
• 5.4.2 缺陷尺寸對(duì)回波的影響68-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 第6章 小波分析在焊縫超聲檢測(cè)中的應(yīng)用研究70-84
• 6.1 超聲波檢測(cè)的基本模型70-71
• 6.1.1 介質(zhì)界面的吸收70
• 6.1.2 聲束散射、界面反射及背景噪聲70-71
• 6.1.3 超聲反射信號(hào)模型71
• 6.2 小波分析理論概述71-76
• 6.2.1 小波分析的基本特點(diǎn)72
• 6.2.2 小波降噪的基本原理72-73
• 6.2.3 小波降噪的實(shí)現(xiàn)方法73-75
• 6.2.4 小波降噪的結(jié)果評(píng)價(jià)方法75-76
• 6.3 小波降噪試驗(yàn)76-81
• 6.3.1 不同小波函數(shù)的降噪結(jié)果76-77
• 6.3.2 不同閾值的降噪結(jié)果77-79
• 6.3.3 不同閾值處理方法的降噪結(jié)果79-80
• 6.3.4 小波降噪法的應(yīng)用80-81
• 6.4 小波閾值處理方法的改進(jìn)81-83
• 6.4.1 閾值函數(shù)的構(gòu)造81-82
• 6.4.2 改進(jìn)閾值函數(shù)的降噪結(jié)果82-83
• 6.5 本章小結(jié)83-84
• 結(jié)論84-86
• 參考文獻(xiàn)86-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果89-90
• 致謝90-91
• 作者簡(jiǎn)介91

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 申英華;胡劍;;焊縫超聲檢測(cè)的基本特征及操作要點(diǎn)[J];焊管;2007年04期

2 郭建平;王玉;王文英;;小波包分析在摩擦焊超聲檢測(cè)信號(hào)消噪中的應(yīng)用[J];航空精密制造技術(shù);2006年03期

3 傅惠民,劉登第;無損檢測(cè)模糊理論及其應(yīng)用[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);1999年03期

4 林莉;楊平華;張東輝;趙天偉;楊會(huì)敏;李喜孟;;厚壁鑄造奧氏體不銹鋼管道焊縫超聲相控陣檢測(cè)技術(shù)概述[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2012年04期

5 張萬(wàn)嶺;祁永剛;嚴(yán)宇;楊建龍;王金柱;;壓力容器對(duì)接焊縫超聲波檢測(cè)[J];煤礦機(jī)械;2013年02期

6 劉艷玲;;小波分析在超聲檢測(cè)信號(hào)處理中的應(yīng)用研究[J];黑龍江科技信息;2014年12期

7 羅維祺;;壓力容器的無損檢測(cè)技術(shù)及其適應(yīng)性研究[J];科技視界;2014年27期

8 夏正國(guó);;T型角焊縫超聲波檢測(cè)的試驗(yàn)與探討[J];江漢石油科技;2014年01期

9 耿榮生;新千年的無損檢測(cè)技術(shù)——從羅馬會(huì)議看無損檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向[J];無損檢測(cè);2001年01期

10 楊文獻(xiàn),姜節(jié)勝;基于復(fù)小波變換的超聲信號(hào)分析技術(shù)研究[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2004年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 呂慶貴;超聲相控陣成像技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2009年

2 王小保;服役管線焊縫缺陷的超聲定量檢測(cè)技術(shù)研究[D];西安石油大學(xué);2011年

3 張海濤;天然氣集輸系統(tǒng)壓力容器角焊縫裂紋檢測(cè)技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：1004172