关于TOFD检测技术的研究

尹晓伟 张磊

【摘要】TOFD检测技术是一种无损检测技术，自2007年以来在我国压力容器行业中应用并逐渐发展起来。TOFD检测技术通过图像扫描上所显示的缺损位置，能够更好地改进实际的应用技术，对压力容器的定期检验具有非常重要的作用，成为了压力容器行业关注的焦点。本文介绍了TOFD检测技术的定义与基本原理，阐述了我国压力容器行业TOFD检测技术的优势及局限性，并探讨了TOFD检测技术在我国压力容器行业的应用。

【关键词】压力容器行业 TOFD 检测技术

由于我国压力容器行业的迅速发展，TOFD检测技术得到了越来越广泛地应用。压力容器在一些特殊的温度或者压力作用下会发生特殊变化，是一种危险性较高的设备，若有不慎可能会发生环境污染、火灾、甚至爆炸等事故，严重的威胁人民群众的生命安全及财产安全。因此，对压力容器行业的仪器设备进行精确高效的检测是非常重要的，TOFD检测技术能够保存扫描图像，弥补射线检测中的不足之处，及时发现细节方面潜在的巨大危险，有助于设备质量的提高。

一、TOFD检测技术的定义与基本原理

TOFD检测技术是一种无缺陷检测方法，用于检测特种设备，如今TOFD检测技术已经被广泛应用于施工工程、核工业设备、电力设备、压力容器设备等特殊设备的检测。TOFD检测技术的扫描系统中包括了不同的接线，包含了检测仪的探头、扫描器以及主机，其中大部分的检测任务均是由主机承担，而传输信号并将接受的信号放大并过滤主要是由扫描器负责。TOFD检测技术主要是对检测对象完成自身的缺陷检测，并将最终的检测结果存储在相应的仪器中，然后通过计算机对其进行详细的分析与处理。

TOFD检测技术是在20世纪70年代由英国Harwell无损检测中心提出的，该技术所应用的检测原理主要是根据从被检测设备内部结构中端角处接受一宗衍射过来的能量，进而检测出设备存在的缺陷，该技术实现了对设备缺陷的准确定量。在使用TOFD检测技术检测设备的过程中，衍射波的信号强度低于发射波，且没有固定的指示定向，其工作原理主要是衍射波通过探头接收信号，测算出具体脉冲入射过程中产生的传播时间，进而推测出缺陷产生的方向与缺陷的自身厚度。

二、我国压力容器行业TCFD检测技术的优势及局限性

（一）TOFD检测技术的优势

我国压力容器朝着越来越大型化的方向发展，许多大型的压力容器受运输条件的限制而很难进行整体运输，再加上受到现场放射线的影响，会在一定程度上大大增加某些容器缺陷检测的困难，进而增加检测的成本。而TOFD检测技术弥补了射线检测中存在的种种不足之处，其探头具有较宽的覆盖范围，能够对缺陷自身高度进行精确的测定，对各种缺陷的检测都具有较高的灵敏度，还能够保存缺陷图像。采用TOFD检测技术避免了在检测过程中额外对容器采取其他的防护措施，大大的减少了传统检测设备所花费的人力、财力以及物力等，降低了耗材的巨大开销，节省了曝光室的修建费用，同时使工作人员夜间工作的现状也得到了改变，提高了工作的进程与效率，TOFD检测技术已经成为了现场制造厚壁大型容器无损检测方法的首选。

（二）TOFD检测技术的局限性

TOFD检测技术在压力容器行业的应用存在着技术上面的优势，但同时也具有一些不可忽略的缺点，自身存在着一定的局限性，例如难以解释缺陷性质、夸大了一些危险性不大的缺陷、可能会漏检一些横向裂纹等等。具体来说主要表现为：一些检测范围可能会存在一定的盲区，利用TOFD检测技术检测后的扫描图像显示，有时会难以很好的定性一些容器出现的缺陷；部分容器检测后的扫描图像较为复杂难易读懂，必须是拥有极为丰富的工作经验的人员才能读懂；实际的检测过程中，可能会由于横向缺陷检测的困难性而存在一些人为误差。

三、TOFD检测技术在我国压力容器行业的应用

TOFD在我国开始得到广泛应用是在20世纪80年代中后期，随着TOFD不断地发展及应用，TOFD逐渐代替了射线检测，发展成为了一种独立的检测方法，在美国及欧洲国家得到广泛应用与认可。我国在21世纪初开始研究与应用TOFD检测技术，自2007年我国质检总局特设局发布了402号文件以来，TOFD检测技术开始在我国特种设备行业迅速发展并广泛应用起来。最早在国内研究TOFD检测技术的单位之一包括合肥通用机械研究院，在TOFD检测技术的研究方面积累了大量丰富的实践经验。近些年来，我国多家无损检测机构相继应用TOFD检测技术，在我国大型压力容器制造过程中应用TOFD检测技术代替射线检测。

TOFD检测技术和射线检测存在本质上的差异，可能会产生一些不必要的误会。目前对制造安装的承压设备质量控制检测来说，该技术最好为厚壁容器，充分发挥其优势，最大限度的提高其安全性。此外，为了漏检表面或者近表面的缺陷，TOFD检测技术还应与表面检测技术相结合使用，以确保检测的精确性与可靠性。

随着我国经济及科学技术的不断发展，我国大批的大型工程项目逐渐兴起与建设，大直径厚壁压力容器越来越多，应不断的创新TOFD检测技术，以更好地适应压力容器行业发展的需求。TOFD检测技术能够大大提高我国产品制造业在市场上的竞争能力，TOFD检测技术会在我国压力容器行业得到更广泛的应用及发展。

四、結束语

随着我国特种设备行业标准化进程的加快，TOFD检测技术在实际的仪器质量检测中发挥着越来越重要的作用。为了更好地改进实际的生产技术，提高产品的生产质量，应对TOFD检测技术进行不断地创新与改革，提高对该技术的研究以及创新工作，并不断加强对该技术的完善，最大限度的保障特种设备在使用过程中的质量安全，减少不必要的安全事故的发生，确保人民群众的生命及财产安全。

参考文献：

[1]苏红哲.TOFD超声成像检测技术在压力容器检验中的应用[J].科技与企业，2015，（15）.

[2]关卫和，阎长周，张保中等.我国压力容器行业TOFD检测技术的应用和进展[J].无损检测，2010，（12）.