原标题：9Ni材质LNG储罐焊缝检测方案

9NI（9%Ni钢）是1944年开发的W(Ni)一9%的中合金钢由美国国际镍公司的产品研究实验室研制成功，它是一种低碳调质钢组织为马氏体加贝氏体。

这种钢材在极低温度下具有良好的韧性和高强度而且与奥氏体不锈钢和铝合金相比具有热胀系数小，经济性好使用温度最低可达一196℃，自1960年通过研究证明不进行焊后消除应力热处理亦可安全使用以来9%Ni钢就成为用于制造大型LNG储罐的主要材料之一。钢的主要特点是高镍含量、高純净度、较高强度、高的低温冲击韧性、良好焊接性能

9Ni钢主要用于制造液化天然气(LNG)储罐和运输船舶，最低使用温度可达-196℃其强度高、低温韧性优异、焊接性能良好，是深冷环境下使用的韧性最好的材料

但对于9Ni钢的检测来说，其声衰减特性类似于不锈钢因而使用常规超声检测手段很难发现其中的缺陷。而LNG储罐由于其焊缝的检测量非常大因而使用射线方法也无法满足其检测效率的要求。全球最大的LNG储罐生产商CB&I公司已经认可了超声相控阵技术在LNG储罐中的应用也侧面反映了超声相控阵技术在9Ni钢LNG储罐检测中的可行性。

2. 9Ni钢LNG焊缝检测特点及配置

• 之前使用RT或常规超声分区扫查
• 异种钢焊缝与不锈钢声学特性类似但9%Ni材料为铁磁性，可以使用磁性轮扫查器

针对以上的检测特点推荐嘚配置如下：

主机：Focus PX或者Omniscan超声相控阵设备作为采集单元，

探头：使用DMA双晶矩阵相控阵探头和线阵相控阵探头的组合来共同完成检测

扫查器：使用可携带多组探头的带磁性轮的扫查器，如Flex扫查器

软件：Esteamtool声束模拟软件，可对焊缝覆盖情况进行前期模拟

3. 检测方案及遵循的标准

使用线阵探头检测坡口区域并对缺陷进行精确测量。使用DMA探头对Inconel 625焊缝区域进行检测而且声速要选择9%Ni材料声速，此时TOFD不适用因为噪音過大。

API 620 附录U中的检测是基于断裂力学得出的结论对于符合标准、查找缺陷和检测重复性而言，信号幅值与此有关但对于验收标准而言，信号幅值与其无关

因而缺陷分析基于以下3点：

• 缺陷是否为开口型还是埋藏型

同时验收标准里对缺陷类型定性无要求。

9% Ni与Inconel 625焊接中的主要缺陷为中心裂纹和侧壁未融合

使用验证试块可以发现上下表面的刻槽缺陷

下面是无明显缺陷的检测结果

下面是带缺陷的检测结果。

现场挖开验证了该缺陷的存在

使用超声相控阵设备结合DMA双晶矩阵相控阵技术及线阵技术可以发现坡口及焊缝内部缺陷，并可进行长度测量苴由于其检测效率极高，因而成为9Ni钢LNG储罐焊缝检测的首选