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1. 背景

9NI（9%Ni鋼）是1944年開發(fā)的W(Ni)一9%的中合金鋼建強保護，由美國鎳公司的產(chǎn)品研究實(shí)驗(yàn)室研制成功同期，它是一種低碳調(diào)質(zhì)鋼，組織為馬氏體加貝氏體真正做到。

這種鋼材在極低溫度下具有良好的韌性和高強(qiáng)度科普活動，而且與奧氏體不銹鋼和鋁合金相比具有熱脹系數(shù)小，經(jīng)濟(jì)性好調整推進，使用溫度低可達(dá)一196℃，自1960年通過研究證明不進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理亦可安全使用以來機製性梗阻，9%Ni鋼就成為用于制造大型LNG儲(chǔ)罐的主要材料之一機製。鋼的主要特點(diǎn)是高鎳含量、高純凈度集成應用、較高強(qiáng)度探討、高的低溫沖擊韌性、良好焊接性能高效流通。

9Ni鋼主要用于制造液化天然氣(LNG)儲(chǔ)罐和運(yùn)輸船舶調解製度，低使用溫度可達(dá)-196℃，其強(qiáng)度高功能、低溫韌性優(yōu)異應用的因素之一、焊接性能良好，是深冷環(huán)境下使用的韌性好的材料預期。

但對于9Ni鋼的檢測來說敢於監督，其聲衰減特性類似于不銹鋼，因而使用常規(guī)超聲檢測手段很難發(fā)現(xiàn)其中的缺陷結構。而LNG儲(chǔ)罐由于其焊縫的檢測量非常大重要的作用，因而使用射線方法也無法滿足其檢測效率的要求。大的LNG儲(chǔ)罐生產(chǎn)商CB&I公司已經(jīng)認(rèn)可了超聲相控陣技術(shù)在LNG儲(chǔ)罐中的應(yīng)用規模最大，也側(cè)面反映了超聲相控陣技術(shù)在9Ni鋼LNG儲(chǔ)罐檢測中的可行性穩中求進。

2. 9Ni鋼LNG焊縫檢測特點(diǎn)及配置

• 檢測量極大
• 厚度范圍10-50mm
• 之前使用RT或常規(guī)超聲分區(qū)掃查
• 母材為9%Ni，焊縫為Inconel 625
• 異種鋼焊縫與不銹鋼聲學(xué)特性類似最深厚的底氣，但9%Ni材料為鐵磁性協同控製，可以使用磁性輪掃查器

針對以上的檢測特點(diǎn)，推薦的配置如下：

主機(jī)：Focus PX或者Omniscan超聲相控陣設(shè)備作為采集單元稍有不慎，

探頭：使用DMA雙晶矩陣相控陣探頭和線陣相控陣探頭的組合來共同完成檢測重要作用，

掃查器：使用可攜帶多組探頭的帶磁性輪的掃查器，如Flex掃查器最為顯著。

軟件：Esteamtool聲束模擬軟件尤為突出，可對焊縫覆蓋情況進(jìn)行前期模擬

3. 檢測方案及遵循的標(biāo)準(zhǔn)

使用線陣探頭檢測坡口區(qū)域，并對缺陷進(jìn)行精確測量環境。使用DMA探頭對Inconel 625焊縫區(qū)域進(jìn)行檢測空間載體，而且聲速要選擇9%Ni材料聲速高質量，此時(shí)TOFD不適用，因?yàn)樵胍暨^大保護好。

API 620 附錄U中的檢測是基于斷裂力學(xué)得出的結(jié)論組建，對于符合標(biāo)準(zhǔn)、查找缺陷和檢測重復(fù)性而言特點，信號幅值與此有關(guān)深刻變革，但對于驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)而言，信號幅值與其無關(guān)和諧共生。

因而缺陷分析基于以下3點(diǎn)：

• 缺陷是否為開口型還是埋藏型
• 缺陷長度
• 缺陷高度（必要時(shí)）

同時(shí)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)里對缺陷類型定性無要求質生產力。

9% Ni與Inconel 625焊接中的主要缺陷為中心裂紋和側(cè)壁未融合

4. 檢測結(jié)果

使用驗(yàn)證試塊可以發(fā)現(xiàn)上下表面的刻槽缺陷。

下面是無明顯缺陷的檢測結(jié)果

下面是帶缺陷的檢測結(jié)果技術交流。

現(xiàn)場挖開驗(yàn)證了該缺陷的存在先進的解決方案。

5. 結(jié)論

使用超聲相控陣設(shè)備結(jié)合DMA雙晶矩陣相控陣技術(shù)及線陣技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)坡口及焊縫內(nèi)部缺陷，并可進(jìn)行長度測量創造更多，且由于其檢測效率*宣講活動，因而成為9Ni鋼LNG儲(chǔ)罐焊縫檢測的選擇。