壓力容器和管道早期高溫氫損傷(HIHA)的超聲波檢測.pdf

1、高溫氫損傷(HighTemperatureHydrogenAttack,HTHA)即氫腐蝕的快速檢測，是石化企業(yè)實現(xiàn)設(shè)備長周期運行所急需解決的問題之一。氫腐蝕會對金屬性能造成嚴(yán)重危害，使金屬的塑性和韌性急劇下降，并進而導(dǎo)致壓力容器和管道的突然失效，一旦發(fā)生后果極其嚴(yán)重。
　　 本文基于這一工程背景，設(shè)計、制作了帶有氫腐蝕損傷的試樣；采用常規(guī)超聲波檢測技術(shù)，測量并分析了超聲波聲學(xué)參量與氫腐蝕損傷程度的相關(guān)性；采用超聲波衍射時差法(

2、Timeofflightdiffraction,TOFD)對氫腐蝕前后的試樣進行了A掃描和B掃描，對比研究了圖像變化與氫腐蝕程度之間的關(guān)系；結(jié)合金相檢驗和硬度測試，對氫腐蝕程度進行表征和評價；探討了氫腐蝕早期快速診斷的可行性，提出了超聲波檢測早期氫腐蝕的參考方法。
　　 研究結(jié)果表明：
　　 (1)充氫試驗后20號鋼、Q345R鋼兩種材料都不同程度的發(fā)生了氫腐蝕，試樣表面凹凸不平，多處出現(xiàn)了點狀鼓包，珠光體含量下降，Q3

3、45R鋼存在著多處沿晶界分布的微裂紋，此外兩種材料的硬度發(fā)生了不同程度的下降；
　　 (2)使用超聲波測厚儀對氫腐蝕后的20號鋼、Q345R鋼試樣進行厚度測量，均出現(xiàn)“增厚”現(xiàn)象；
　　 (3)氫腐蝕后，超聲波橫波與縱波聲速均有所降低，縱波聲速比橫波聲速降低的更多，Cs/C1＞0.55；
　　 (4)氫腐蝕后，試樣基準(zhǔn)波幅下降，Q345R鋼試樣底波甚至消失，散射衰減明顯：
　　 (5)氫腐蝕后，TOFD掃