发电厂与电网超声检测技术

本书对声学理论、超声波仪器系统、通用检测技术进行了系统阐述，重点介绍了火力发电厂和电网设备的超声检测原理及检测技术。本书侧重于实际应用，对重要设备提出了检测工艺方法及实测案例。本书基于超声检测设备、方法、标准的新发展，论述了超声波检测的物理基础、发射声场与规则反射体的回波声压、超声波检测仪器系统、电力专用试块及探头、超声波检测方法和通用检测技术等，着重讲述了发电设备超声检测和电网设备超声检测，并详细介绍了相控阵超声检测、以及超声导波检测、TOFD超声检测、电磁超声检测技术等。

电力行业金属材料专业委员会成立于20世纪80年代初，2014年成为中国电机工程学会下设的二级学术组织机构，主要涉及电站和电网系统金属材料的选材、制造、安装、性能测试、无损检测、质量分析与评价、状态检测、寿命评估、失效分析、焊接修复、表面防护、金属监督等技术领域，涵盖了电站设备和电网设施金属部件的研发、设计、制造、安装、使用、检验、维修和改造等各个环节。

第一章

超声检测的物理基础 

第一节 超声波的基础知识

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1

第二节 超声波的物理特性

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2

第三节 超声波的传播特性

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9

第二章 发射声场与规则反射体的回波声压 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 25



第一节 超声场特性 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

25

第二节 规则反射体的回波声压

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第三章 A 型超声检测仪器系统

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第一节 A 型超声检测仪 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

34

第二节 超声波探头

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第三节 超声检测试块 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••94



第四节 电力专用试块及探头

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第四章 超声检测方法和通用检测技术

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第一节 超声检测方法概述 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

153

第二节 仪器与探头的选择

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160

第三节 耦合与补偿 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••162



第四节 仪器的调节

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第五节 缺陷位置的确定

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第六节 缺陷的定量测定

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第七节 缺陷自身高度的测定

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第八节 影响缺陷定位、定量的主要因素 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••173



第九节 缺陷性质分析

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176

第十节 非缺陷回波判别

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第五章 发电设备超声检测

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第一节 锻造三通及弯头超声检测

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第二节 中厚壁管道对接接头超声检测 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••196



第三节 小径管对接焊接接头横波检测

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第四节 小径管对接焊接接头爬波检测

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第五节 P91/P92 钢对接焊接接头超声检测 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••225



第六节 汽包集中下降管管座角焊缝超声检测 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 236



第七节 汽轮发电机合金轴瓦超声检测

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第八节 发电机护环超声检测 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

250

第九节 高温紧固螺栓超声检测

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第十节 叶片（含叶根、轮缘）超声检测

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第十一节 发电机风扇叶片超声检测 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

290

第十二节 汽轮机主轴焊缝超声检测

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第六章 电网设备超声检测

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第一节 瓷支柱绝缘子及瓷套超声检测

••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 305

第二节 GIS 组合电器铝合金壳体焊缝超声检测 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••328



第三节 输变电钢管结构焊缝超声检测 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

336

第四节 钎焊型铜铝过渡线夹超声检测

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第七章 相控阵超声检测

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354

第一节 相控阵超声检测技术原理 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

354

第二节 相控阵超声检测应用案例

••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 381



第三节 铁素体钢小径管对接焊缝相控阵超声检测 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••398

第四节 高温紧固螺栓相控阵超声检测 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••407



第五节 接管座角焊缝相控阵超声检测

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••415

第六节 汽轮机叶片（叶根）相控阵超声检测 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••419



第七节 管道对接焊缝相控阵超声检测

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第八节 发电机护环相控阵检测

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第八章 超声导波检测

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第一节 超声导波检测技术原理

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第二节 超声导波检测工艺方法及案例

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 455

第九章 衍射时差法超声检测 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

473

第一节 衍射时差法超声检测技术原理

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 473

第二节 衍射时差法超声检测工艺方法及案例 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••486



第十章 电磁超声检测 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

506

第一节 电磁超声检测技术原理

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第二节 电磁超声检测工艺方法及案例 ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••512



附录 A 超声检测实用公式

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参考文献

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