腐蝕成像是一種用于監(jiān)控碳鋼腐蝕情況的檢測方式。奧林巴斯為用戶提供了多種應(yīng)用超聲相控陣技術(shù)的設(shè)備，以完成腐蝕成像操作。為了拓寬這種解決方案的使用范圍，奧林巴斯對RollerFORM掃查器進行了測試，并證明了其在檢測中的實用性：RollerFORM掃查器與OmniScan儀器配套使用，可以為碳鋼材料完成腐蝕成像操作。使用RollerFORM掃查器的原因是其柔軟的輪胎材料可以確保完成與水浸檢測相仿的高質(zhì)量的超聲檢測。只需略施耦合劑，稍微用點力，RollerFORM就可以提供的耦合效果，并獲得信號，即使在難以掃查的位置，也能做到這點。

RollerFORM掃查器針對腐蝕成像應(yīng)用的適用性表現(xiàn)在一系列的檢測中：

• 確定近表面分辨率的檢
  

• 探測小尺寸缺陷的檢測
  

• 確定表面溫度的檢測
  

• 在管道的軸向上進行掃查
  

• 對受腐蝕的樣件進行驗證性檢測
  

用于碳鋼材料腐蝕成像的兩個設(shè)備是HydroFORM掃查器和雙晶線性陣列（DLA）腐蝕探頭。不過這兩種設(shè)備在不同的具體應(yīng)用中，會表現(xiàn)出某些局限性：

• HydroFORM掃查器在檢測較大的區(qū)域時，使用水柱系統(tǒng)可以在粗糙的表面上獲得的耦合效果。盡管在與半自動或自動掃查器一起使用時，這是一個有效的解決方案，但是在邊遠地區(qū)進行檢測時，對供水系統(tǒng)的管理卻不是那么容易。
  

• 雙晶線性陣列（DLA）腐蝕探頭非常適用于對較小、光滑的區(qū)域進行手動腐蝕篩查；檢測這種區(qū)域的關(guān)鍵因素是良好的近表面分辨率（NSR）。但是，其狹小的底面以及硬質(zhì)楔塊接觸面限制了其在某些應(yīng)用中的適用性。
  

由于這些常用技術(shù)的局限性，我們顯然需要一種無需借助水管理系統(tǒng)而可對中型面積區(qū)域進行檢測的簡單快捷的方法。

解決方案RollerFORM掃查器被認為是一種可以完成碳鋼材料腐蝕成像的前途光明的解決方案，因為這款掃查器可以被方便地部署，而且其柔軟的輪胎可以緊密地貼附在不同形狀的被測表面上。RollerFORM掃查器不僅可以迅速地檢測中型面積的區(qū)域，而且還可以檢測材料上的長條形區(qū)域，如：管材長度方向上的區(qū)域。為了測試這款掃查器針對碳鋼材料腐蝕成像的適用性，我們設(shè)計并完成了一系列檢測。檢測結(jié)果確定近表面分辨率（NSR）的檢測RollerFORM掃查器被連接到OmniScan SX 探傷儀，然后在帶有30個平底孔（FBH）的校準試塊上完成檢測，以確定要獲得近表面分辨率所需的聲學(xué)參數(shù)值。這個試塊中的不同深度位置上有一些平底孔，平底孔的直徑如下：

• 1.175毫米（0.475英寸）
  

• 1.980毫米（0.780英寸）
  

• 3.175毫米（1.125英寸）
  

在所有檢測中，都使用0°縱波對直徑為3.175毫米的平底孔進行掃查，每個聚焦法則包含4個晶片。掃查分辨率為1毫米 × 1毫米，聲束覆蓋范圍為48.5毫米。在優(yōu)化的檢測條件下，近表面分辨率可以達到2.75毫米。在日常對碳鋼材料的檢測應(yīng)用中，可以獲得3毫米的近表面分辨率。使用波幅C掃描，還可以探測到較淺位置上的缺陷。在波幅C掃描視圖中，可以看到由較淺位置的缺陷產(chǎn)生的底面回波衰減的情況。但是對于關(guān)鍵性的缺陷，我們建議使用一種更精密的檢測方式（如：DLA腐蝕探頭、HydroFORM掃查器，或某種測厚儀）對缺陷的深度進行測量。

探測小尺寸缺陷的檢測較高的頻率通常更適于探測較小的缺陷。由于聚合物往往會濾掉高頻聲波，因此可以確定RollerFORM掃查器可用的探頭頻率zui高為5 MHz。為了確定掃查器可以探測到的zui小缺陷尺寸，我們要在帶有30個平底孔的試塊上進行檢測。在下面顯示的厚度C掃描中，我們看到檢測過程中探測到了1.980毫米和3.175毫米的平底孔（即第二行和第三行平底孔）。使用這種方法，只有zui小的1.175毫米的平底孔沒有被探測到。但是，使用相同的OmniScan波幅C掃描方式，卻可以探測到zui小直徑的平底孔。還可以考慮使用其它不同的技術(shù)（如：HydroFORM掃查器或DLA腐蝕探頭），對關(guān)鍵性的區(qū)域進行掃查。確定zui高溫度的檢測我們經(jīng)常需要在高溫部件上進行在役檢測，以找到腐蝕缺陷。進行這種檢測的目的是要確定，在RollerFORM掃查器與工件保持短暫接觸而掃查器的任何部件都不會損壞時，工件可以具有的zui高溫度。檢測表明RollerFORM掃查器的聚合物輪胎是對溫度zui敏感的部件。在高溫工件上進行的多次檢測證明，掃查器被放置在溫度高達80 °C表面的zui長時間為2分鐘。然后一定要使掃查器冷卻，才可以再次使用。這種工作周期基于zui高25 °C的環(huán)境溫度而設(shè)定。如果環(huán)境溫度超過了25 °C，則用戶需要根據(jù)具體的工作條件，謹慎地定義適當(dāng)?shù)墓ぷ髦芷?。沿著管材的長度方向進行檢測經(jīng)過證明，RollerFORM掃查器非常適用于在管道的軸向上進行長距離掃查檢測。這款掃查器的輪胎表面較為柔軟，且裝有一個可以調(diào)節(jié)的中心輪，因此可被放置在直徑z小為102毫米的曲面上或平面上。使用MXU 4.4版本軟件（或更新的版本），可以直接在OmniScan探傷儀中生成聚焦法則。在工件&焊縫向?qū)е校梢耘渲靡粋€曲面，并選擇軸向掃查方向。然后，OmniScan探傷儀可以自動生成與表面保持垂直狀態(tài)的超聲聲束。

對受腐蝕的樣件進行驗證性檢測被測樣件是從直徑為508毫米，壁厚為9毫米的管道上切割下來的一段樣件。樣件的內(nèi)表面受到了嚴重的腐蝕，其外表面有輕微的腐蝕。檢測過程是掃查器沿著樣件（外表面）的周向（即徑向）進行掃查。表面檢測的分辨率為1毫米 × 1毫米。在S掃描和C掃描圖像中可以清晰地看到腐蝕缺陷（參見下面的右圖）。C掃描視圖中的藍色區(qū)域為正常的壁厚。通過使用一個可配置的彩色調(diào)色板，可以表明腐蝕的嚴重程度（從黃色到紅色，腐蝕的嚴重程度逐漸增加）。結(jié)語RollerFORM掃查器已經(jīng)被證實是一款可以完成碳鋼材料腐蝕成像的行之有效的工具，盡管這款掃查器存在著一些聲學(xué)局限性，如：3毫米的表面分辨率，以及2毫米的zui小可探測缺陷尺寸。這款掃查器可以在被測樣件上很快部署，使用起來非常方便，而且無需水管理系統(tǒng)。此外，還可以在管道的軸向上快速進行長距離掃查。