什么是氨洗涤器？
化学加工行业使用氨洗涤器去除加工厂排气流中的有害氨烟气。 为了清除空气中的氨气，氨洗涤器会使用化学试剂，例如稀硫酸。
由于氨洗涤器受到高度腐蚀性条件的影响，因此氨洗涤器由耐腐蚀材料制成，例如玻璃纤维增强塑料（FRP）。 氯气是化工生产中使用的另一种腐蚀性气体，氯气供应管道和储罐也大多由FRP制成。 这种材料具有重量轻、比大多数300系列金属更耐腐蚀的优点。 此外，FRP比镍合金或钛等耐腐蚀金属便宜。
图1. 生产氨基肥料的化工厂排气塔
超声检测FRP面临的挑战
氨洗涤器的FRP组件会随着时间的推移而磨损和降解，因此化学加工者必须定期对其进行检查，以避免系统故障。 使用常规超声波检测（UT）检查FRP组件（例如法兰）是一个挑战，因为该材料会使声音衰减，并且法兰形状不规则。
使用OmniScan X3系列超声探伤仪和DMA探头的解决方案
我们的解决方案涉及Dual Matrix Array（DMA）探头，以使用OmniScan X3超声探伤仪执行相控阵（PA）发射接收器纵向（TRL）技术。 使用该配置和在大范围角度发出低频纵波超声波束的设置，可以全面检查法兰密封面和锥形区域之间的腐蚀和开裂。
测试双矩阵阵列角波束PA解决方案
图2. FRP法兰切割样品中螺栓孔之间开裂
为了测试我们的解决方案的有效性，将开裂和内部腐蚀的FRP法兰部分（由工程咨询公司Consultco提供的样品）用作试样（图2–图4）。
图3. 使用与样品接触的光源可见的开裂程度
图4. FRP的内表面状况和腐蚀
我们的初步测试表明，虽然可以使用脉冲回波（P/E）相控阵技术检测内部腐蚀，但信噪比（SNR）太低，无法对零件进行彻底检查。 材料太弱，内表面状况受损太严重（图4），无法使用P/E技术从后壁跳过超声波来检测外表面裂纹。
TRL技术，也称为一发一收技术，使用具有不同发射机和接收机阵列的探头，例如我们的DMA探头。 使用DMA探头，收集的信号仅来自波束相互交叉的区域。 因为不需要阻尼材料，声学上分离的脉冲发生器和接收器阵列可以减小楔块的尺寸。 这意味着探头更靠近表面，因此更接近感兴趣的区域，支持更高的灵敏度，并避免楔块中声路较长造成的衰减。
图5. 显示设备和样品的检查配置
在DMA探头上使用纵波而非横波可以实现更低的干扰和更好的穿透力。 这使得接收到的信号具有较低的噪声水平，这在检查有噪声的粗粒材料（如FRP）时非常关键。
我们使用的探头和楔块的详细信息：
探头型号：A27 DMA探头
探头频率：4 MHz
元件配置：每个16×2（发射机和接收机阵列）
楔块的标称折射光束角度：55°纵波（LW）
聚焦策略
对于裂纹的表面检查和检测，使用DMA探头（图5）进行角度较大的第一个半跨区域的检测。 相控阵扇形扫描设置为包括高达89度的角度。 当角度超出了约78度的范围时，所有A扫描声束都会以纵波声速在平行于表面的方向上传播。 使用这种聚焦技术，我们能够检测出较浅缺口、裂纹和其他缺陷。
图6. 裂纹和内角腐蚀检测
结论：FRP法兰成功PA检查的要求
使用DMA探头和OmniScan X3配置以及正确的探头频率和聚焦策略，我们能够成功检测FRP法兰中的裂纹和腐蚀。 为了便于分析，数据显示（如图6所示）有一个定制的覆盖图，用于匹配法兰样品。 根据扫描结果，我们能够检测和评估法兰内角的腐蚀损伤以及FRP组件中的表面连接裂纹。
