提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精

目录序言小组概况选题理由活动计划现实状况调查活动目标原因分析要因确认制订对策对策实施效果确认巩固办法总结和打算2023/4/251YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第1页前言点腐蚀也称孔腐蚀，它危害是腐蚀孔过深可能造成设备局部减薄-穿孔。压力容器全方面检验必须对容器内壁表面进行宏观腐蚀检验，容器内壁点腐蚀检测需要对容器进行开罐检验。但因为很多条件限制，在全方面检验过程中并不是每台容器都具备开罐检验条件。当前，超声波测厚主要是检测均匀腐蚀减薄，它对点腐蚀不能有效检测。常规A超检测方法受到仪器检测灵敏度、分辨力和缺点定量方法影响，对工件内壁点腐蚀深度定量检测精度不够，对缺点不能进行成像检测分析。超声波相控阵技术能够实现连续全方位信息采集和分析，从这些信息中检测人员能够得到愈加真实检测结果，以这些信息为基础建立图形（成像）更能真实反应被检测对象真实状态。2023/4/252YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第2页

小组概况小组名称无损探伤QC小组成立日期1998年01月注册编号YJY/QC--4序号姓名性别/职务文化程度参加QC学习备注1吴焕利女/室副主任大学不少于72小时组长2李海华男/室技术责任人大学不少于72小时3李建疆男高中不少于72小时4李敏女/设备计量员大专不少于72小时5祝家轩男/核实员大专不少于72小时6魏培生男大专不少于72小时7王波男大专不少于72小时8唐飞阳亮男大专不少于72小时2023/4/253YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第3页

选题理由

理由一对工件内壁点腐蚀外检测，超声波测厚仅对均匀辐射检测有效。A超伎俩因为采取含糊当量法对点缺点进行定量测量精度低．

检验所已经购置了8通道Ominsican相控阵检测仪，配置有16晶片和64晶片相控阵探头，为课题研究提供硬件确保。选定课题

因为压力容器和管道不能进入内部检验，而内壁点腐蚀所造成危害不容忽略，必须处理内壁点腐蚀外检测问题．理由二理由三2023/4/254YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第4页

活动计划

日程阶段3月4月5月6月7月8月9月10月选择课题P现实状况调查目标设定原因分析及要因确认制订对策

实施对策D效果检验C巩固方法A总结和打算无损探伤QC小组年年度QC活动计划表

2023/4/255YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第5页Ｐ阶段现实状况调查

调查一：我们对检验所06年所检验压力容器按检验汇报进行了随机抽查，对乙烯厂原料车间、乙烯聚乙烯装置10台容器和炼油厂供气车间12台容器进行分类，其中塔类容器2台，换热设备3台，过滤器4台，球罐4台，分离器3台，储罐：6台。在这些容器中，能够进行内部检验球罐、储罐和塔类容器有12台，占到了54.5％；不具备内部检验容器有10台，占到了49.4％。也就是说，有相当一部分容器在进行全方面检验过程中，容器内壁腐蚀情况不能得到有效检验，宏观检验不彻底。管道内壁腐蚀检验则几乎100%从管外壁进行。2023/4/256YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第6页Ｐ阶段现实状况调查调查２：经我们对不一样壁厚、不一样深度平底孔进行测试，测试结果以下表一：工件厚度平底孔孔径mm平底孔距离底面距离mm实测平底孔距离底面距离mm误差mm测量方式点腐蚀形状评定T=24Ø20.5/１.０/１.５不能分辨/工件外壁检测不能形成直观图形，点腐蚀形状依靠6dB法点测量含糊评定2.01次2.80+0.82次1.50-0.53次1.63-0.374次2.38+0.38T=48Ø20.5/１.０/１.５不能分辨/2.01次4.05+2.052次3.01+1.013次1.50-0.504次1.58-0.42T=24ø10.5/１.０/１.５不能分辨/2.01次3.01+1.012次1.50-0.53次1.67-0.334次2.42+0.42T=48ø10.5/１.０/１.５不能分辨/2.0不能分辨/由表一可知：当前、内壁点腐蚀外检测现实状况：A、伴随腐蚀孔深度变小，小直径孔更难检出。B、对腐蚀孔形状不能形成直观图形，由检测人员依据断续点测量数据判断。2023/4/257YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第7页Ｐ阶段活动目标经过现实状况调查，本QC小组最终确定课题目标为：对检测出点腐蚀部位进行定量分析，对相当于ø1平底孔当量缺点测深误差小于10%T，且小于±2mm。2023/4/258YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第8页Ｐ阶段目标可行性分析

相控阵检测技术优势含有多通道超声波数据接收、存放和处理功效，多晶片发射、扫查，检测结果愈加真实，独特成像功效，能够直观显示被检部位真实形貌。设备能力已经购置了8通道Ominsican相控阵检测仪，配置有16晶片和64晶片相控阵探头人员素质小组组员超声波检测经验丰富，有UT-III级人员两名，4名UT-II级人员目标可行2023/4/259YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第9页

Ｐ阶段原因分析

j经过小组组员认真讨论，集思广益，找出影响工件内壁点腐蚀超声波成像分析精度原因（原因分析树状图）。

2023/4/2510YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第10页要因确认计划表：Ｐ阶段要因确认2023/4/2511YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第11页

Ｐ阶段要因确认经确认，本小组组员只有两人对相控阵检测技术比较熟悉，其余人员对该技术均不了解。但因为制约新技术应用主要原因是新设备使用，人员对理论知识掌握经过培训短期内就能完成。结论：人员未掌握新技术方法，不是主要原因。确认一：人员未掌握新技术方法

确认二：人员接触新技术时间比较短

因为相控阵检测仪为07年3月份才到货，人员接触时间才1个多月时间。只要加强实际操作培训和演练，到达熟练操作只是时间问题。结论：人员接触新技术时间比较短,不是主要原因。确认三：采取单晶片探头、单通道检测仪器

常规超声波检测，检测灵敏度取决于仪器与探头组合灵敏度。在常规超声波检测过程中，仪器只能在单一工作通道下、采取波束扩散单晶片探头进行工作，其检测结果评价是依靠单一点信息进行综合评价，检测结果不直观。经我们对不一样壁厚、不一样深度平底孔进行测试，测试结果见表一。从表一中能够得出，平底孔孔深测量误差伴随孔径增大而减小，伴随工件厚度增大而增大。结论：采取单晶片、单通道检测仪器检测，是主要原因。2023/4/2512YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第12页Ｐ阶段要因确认确认四：仪器无成像功效

仪器无成像功效，即仪器没有对缺点在任何二维方向图形显示，仅仅依据A超显示结果不能得到缺点愈加真实检测结果。结论：常规A超检测仪，仪器无成像功效是主要原因。确认五：藕合剂选择不妥

藕合剂普通选取透声效果好机油、甘油、水等。我们长久以来一直选取机油和甘油作为检测时藕合剂。结论：藕合剂选择不妥，不是主要原因。确认六：无相关对比试块

在年初制作完成了模拟点腐蚀人工缺点模拟试块。结论：结论：无相关对比试块，不是主要原因。确认七：非成像检测

常规A超检测不能完成对缺点成像，所能得到只是缺点在某一时刻反射波信号，缺点定量不能借助缺点成像来综合完成。结论：非成像检测，是主要原因。2023/4/2513YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第13页Ｐ阶段要因确认确认八：缺点定量采取当量法含糊判断

常规A超检测仪对缺点分析一律采取当量法，其结果反应并不是缺点真实大小，而是一个当量尺寸和投影尺寸。

结论：缺点定量采取当量法含糊判断，是主要原因。确认九：单声束反射检测

采取单声速反射波检测缺点，其检测精度要显著低于双晶探头。理论表明：探头晶片数量越多，超声波能量集中在某一区域范围越大，因而检测灵敏度更高。结论：采取单声束反射检测，是主要原因。确认十：非聚焦检测

常规超声波采取非聚焦检测方法，是造成缺点定量分析精度差主要原因之一结论：非聚焦检测是主要原因。确认十一：环境条件不允许进罐环境条件不允许进罐，将影响对缺点宏观检测，对超声波定量检测影响不大，而且这种现实状况在今后依然存在。结论：环境条件不允许进罐，不是主要原因。2023/4/2514YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第14页Ｐ阶段要因确认最终确认:影响工件内壁点腐蚀超声波成像分析精度主要原因有五个：采取单晶片探头、单通道检测仪器检测仪器无成像功效缺点定量采取当量法含糊判断采取单声束反射检测非聚焦检测2023/4/2515YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第15页Ｐ阶段制订对策

针对要因制订对策表2023/4/2516YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第16页

D阶段对策实施实施一：经过小组组员认真分析，小组组员于5月30日初步制订完成了相控阵检测点腐蚀试验室检测方案。

实施二：小组组员经过选取含有成像功效相控阵检测设备，在试验室完成了对模拟点腐蚀人工缺点成像，成像结果以下列图a/b/c所表示：图a：ø2.0不一样孔深平底孔成像

图b：ø1.0/ø1.5不一样孔深平底孔成像

图c：ø2.0、相同孔深、不一样间距平底孔成像

从图中能够看出，相控阵检测对直径很小ø1、深度大于等于1mm平底孔都能清楚成像，对相邻间距大于2.5mm平底孔也能够分辩。

2023/4/2517YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第17页D阶段对策实施实施三：采取A+C扫结果综合分析，小组组员完成了对不一样深度单个平底孔测试分析，分析结果以下表：2023/4/2518YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第18页

Ｄ阶段对策实施

实施四：选择多晶片阵列探头

10晶片

16晶片

32晶片2023/4/2519YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第19页

Ｄ阶段对策实施实施五：选择相控阵聚焦检测

经过测试板厚为24mm一组不一样深度Φ2平底孔，选择不一样焦点深度，我们最终确定严格按照缺点所处深度设置聚焦深度是最优设置。2023/4/2520YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第20页

我们对检修车间两台常减压已经废弃不用换热器选择腐蚀严重部位进行相控阵检测，扫查部位选择在工件外表面，扫查灵敏度增益值选择为50%。检测换热器外貌及腐蚀部位情况见图A，详细检测结果见表a/b，缺点成像结果见图B、图C。Ｃ阶段效果检验图A:工件内壁腐蚀形貌换热器局部图2023/4/2521YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第21页Ｃ阶段效果检验图B:换热器H2成像结果

图C：换热器H1成像结果:

2023/4/2522YJY/QC-2007-4提高工件内壁点腐蚀超声波成像分析精第22页Ｃ阶段效果检验表a：H1成像定量分析(工件厚度18mm，实测厚度17.6mm，一次扫查距离500mm)从表中分析结果能够看出，对工件内壁腐蚀坑检测测深误差控制在±1mm，到达了将误差控制在10%T且小于.±2mm目标。2023/4/2523YJY/QC-2007-4提高工件